Indhold
- TL; DR (for lang; læste ikke)
- Hvad er en muldvarp?
- En mol brintgas
- Molær masse af forbindelser
- eksempler
Individuelle atomer og molekyler, byggestenene i materien, er for små til at måle ved hjælp af makroskopiske instrumenter eller enheder, så forskere udtrykker masse ved hjælp af atommasseenheder, som regel forkortes til amu eller AMU. I den virkelige verden ville brugen af atommasseenheder imidlertid være upraktisk på grund af bazillioner af atomer og molekyler, der udgør makroskopiske mængder. I erkendelse af dette definerede videnskabsmænd AMU på en sådan måde, at konvertering fra mikroskopisk til makroskopisk mængder er ligetil. Massen af et atom eller molekyle i AMU er lig med massen af en mol atomer eller molekyler i gram. Et gram er en tusindedels kilogram.
TL; DR (for lang; læste ikke)
Massen af et element eller molekyle i atommasseenheder er lig med massen af en mol af de samme partikler i gram. Del tallet med 1.000 for at få den molære masse i kg.
Hvad er en muldvarp?
En muldvarp er et meget stort antal atomer eller molekyler. Dette store antal, kendt som Avogadros-nummer, er 6,02 x 1023. Dette antal er blevet bestemt ved hjælp af en række eksperimenter udført over en periode på ca. 100 år af forskellige forskere. En muldvarp er for den makroskopiske verden, hvad en individuel partikel er for den mikroskopiske verden med en forskel: Du kan opdele en muldvarp i fraktioner, men du kan ikke gøre det til en partikel såsom et atom eller molekyle uden at ændre det til noget andet.
En mol brintgas
Reglen er, at massen af en partikel i AMU er lig med massen af en mol af partiklerne i gram. F.eks. Atommassen i et brintmolekyle (H2) er 2,016 AMU, så en mol brintgas vejer 2,016 gram. Da der er 1.000 gram i et kilogram, er massen af en mol brintgas (2.016 ÷ 1.000) = 0,002016 = 2.016 X 10-3 kg.
Du har muligvis en mængde partikler, der ikke udgør en muldvarp. For eksempel kan din prøve af brintgas kun veje 2,52 x 10-4 kg. Du kan bruge den atomære masse af brint, målt i AMU, til at beregne brøkdelen af en mol af gassen i din prøve. Del bare massen på din prøve, i kg, med massen på en mol i kilogram. Da en mol brintgas har en masse på 2.016 X 10-3 kg, og du har 2,25 X 10-4 kg, har du kun 1/8 af en mol.
Molær masse af forbindelser
For at bestemme massen af en forbindelse tæller du atomerne i forbindelsen ved at se på dens kemiske formel. Slå op masserne i hvert af de atomer, der udgør molekylet i den periodiske tabel, tilføj disse masser, så får du massen af molekylet i AMU. Dette er også massen af en mol af forbindelsen i gram. Hvis du vil have den molære masse i kg, divideres med 1.000.
eksempler
1. Hvad er den molære masse af calciumcarbonat i kg?
Den kemiske formel for calciumcarbonat i CaCO3. Fra den periodiske tabel kan du bestemme massen af calcium (Ca) til 40,078 AMU, massen af kulstof (C) til 12,011 AMU og massen af ilt (O) til 15,999 AMU. Ved at multiplicere massen af ilt med 3 og tilføje masserne af kulstof og calcium får du massen af CaCO3 molekyle, som er 100.086 AMU. Dette betyder, at en mol calciumcarbonat har en masse på 100,086 gram, hvilket er (100,086 ÷ 1.000) = 0,100086 kg.
2. Hvor mange mol er der i en prøve af aluminium, der vejer 5 kg?
Den atomære vægt af aluminium (Al) er 26.982 AMU, så en mol af metallet vejer 26.982 gram eller 0,026982 kg. En prøve, der vejer 5 kg, indeholder (5 ÷ 0,026982) = 185,31 mol.