4.2: Molmasse

Wie in Abschnitt 4.1 beschrieben, kann in der Chemie der Begriff Mol verwendet werden, um eine bestimmte Zahl zu beschreiben. Die Anzahl der Dinge in einem Maulwurf ist groß, sehr groß (6.0221415 x 1023). Wir sind alle vertraut mit gemeinsamen Kopiermaschine Papier, das in 500 Blatt reams kommt. Wenn Sie 6,02 x 1023 Blatt dieses Papiers stapeln, würde der Stapel 80 Milliarden Mal von der Erde zum Mond reichen! Der Maulwurf ist eine große Zahl, und wenn Sie dies schätzen, können Sie auch verstehen, wie klein Moleküle und Atome wirklich sind.,

Chemiker arbeiten gleichzeitig auf der Ebene einzelner Atome und auf der Ebene von Proben, die groß genug sind, um im Labor zu arbeiten. Um zwischen diesen beiden Skalen hin und her zu gehen, müssen sie oft wissen, wie viele Atome oder Moleküle sich in der Probe befinden, mit der sie arbeiten. Das Konzept, das es uns ermöglicht, diese beiden Skalen zu überbrücken, ist die Molmasse. Molmasse ist definiert als die Masse in Gramm eines Mols einer Substanz. Die Einheiten der Molmasse sind Gramm pro Mol, abgekürzt als g / mol.,

Die Masse eines einzelnen Isotops eines bestimmten Elements (die Isotopenatommasse) ist ein Wert, der die Masse dieses Isotops mit der Masse des Isotops Kohlenstoff-12 () in Beziehung setzt; ein Kohlenstoffatom mit sechs Protonen und sechs Neutronen in seinem Kern, umgeben von sechs Elektronen. Die Atommasse eines Elements ist der relative Durchschnitt aller natürlich vorkommenden Isotope dieses Elements und die Atommasse ist die Zahl, die im Periodensystem erscheint. Wir haben einen Mol basierend auf der Isotopenatommasse von Kohlenstoff-12 definiert., Per Definition ist die Molmasse von Kohlenstoff-12 numerisch gleich und beträgt daher genau 12 Gramm. Verallgemeinernd auf diese Definition ist die Molmasse eines Stoffes in Gramm pro Mol numerisch gleich der Masse dieses Stoffes, ausgedrückt in atomaren Masseneinheiten. Zum Beispiel beträgt die Atommasse eines Sauerstoffatoms 16,00 amu; das bedeutet, dass die Molmasse eines Sauerstoffatoms 16,00 g/mol beträgt. Wenn Sie 16,00 Gramm Sauerstoffatome haben, wissen Sie aus der Definition eines Mols, dass Ihre Probe 6.022 x 1023 Sauerstoffatome enthält.

Das Konzept der Molmasse kann auch auf Verbindungen angewendet werden., Für ein Molekül (z. B. Stickstoff, N2) ist die Molekülmasse die Summe der Atommassen der beiden Stickstoffatome. Für Stickstoff ist die Masse des N2-Moleküls einfach (14.01 + 14.01) = 28.02 amu. Dies wird als molekulare Masse bezeichnet und die molekulare Masse eines Moleküls ist einfach die Summe der Atommassen aller Elemente in diesem Molekül. Die Molmasse des N2-Moleküls beträgt daher 28,02 g / mol. Für Verbindungen, die nicht molekular sind (ionische Verbindungen), ist es unsachgemäß, den Begriff „molekulare Masse“ zu verwenden, und „Formelmasse“ wird im Allgemeinen ersetzt., Dies liegt daran, dass es keine einzelnen Moleküle in ionischen Verbindungen gibt. Wenn wir jedoch von einem Mol einer ionischen Verbindung sprechen, werden wir immer noch den Begriff Molmasse verwenden. Somit beträgt die Formelmasse von Calciumhydrogencarbonat 117,10 amu und die Molmasse von Calciumhydrogencarbonat 117,10 Gramm pro Mol (g/mol).