Молярная масса химических элементов таблица. Периодическая система Менделеева

Массы атомов и молекул очень малы, поэтому в качестве единицы измерения удобно выбрать массу одного из атомов и выражать массы остальных атомов относительно нее. Именно так и поступал основоположник атомной теории Дальтон, который составил таблицу атомных масс, приняв массу атома водорода за единицу.

До 1961 года в физике за атомную единицу массы (а.е.м. сокращенно) принимали 1/16 массы атома кислорода 16 О, а в химии - 1/16 средней атомной массы природного кислорода, который является смесью трех изотопов. Химическая единица массы была на 0,03% больше, чем физическая.

Атомная масса и относительная атомная масса элемента

В настоящее время за в физике и химии принята единая система измерения. В качестве стандартной единицы атомной массы выбрана 1/12 часть массы атома углерода 12 С.

1 а.е.м. = 1/12 m(12 С) = 1,66057×10 -27 кг = 1,66057×10 -24 г.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Относительная атомная масса элемента (A r) - это безразмерная величина, равная отношению средней массы атома элемента к 1/12 массы атома 12 С.

При расчете относительной атомной массы учитывается распространенность изотопов элементов в земной коре. Например, хлор имеет два изотопа 35 Сl (75,5%) и 37 Сl (24,5%).Относительная атомная масса хлора равна:

A r (Cl) = (0,755×m(35 Сl) + 0,245×m(37 Сl)) / (1/12×m(12 С) = 35,5.

Из определения относительной атомной массы следует, что средняя абсолютная масса атома равна относительной атомной массе, умноженной на а.е.м.:

m(Cl) = 35,5 ×1,66057×10 -24 = 5,89×10 -23 г.

Относительная молекулярная масса элемента

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Относительная молекулярная масса вещества (M r) - это безразмерная величина, равная отношению массы молекулы вещества к 1/12 массы атома 12 С.

Относительная молекулярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы, например:

M r (N 2 O) = 2×A r (N) + A r (O) = 2×14,0067 + 15,9994 = 44,0128.

Абсолютная масса молекулы равна относительной молекулярной массе, умноженной на а.е.м.

Число атомов и молекул в обычных образцах веществ очень велико, поэтому при характеристике количества вещества используют специальную единицу измерения - моль.

Моль - это количество вещества, которое содержит столько же частиц (молекул, атомов, ионов, электронов), сколько атомов углерода содержится в 12 г изотопа 12 С.

Масса одного атома 12 С равна 12 а.е.м., поэтому число атомов в 12 г изотопа 12 С равно:

N A = 12 г / 12 × 1,66057×10 -24 г = 1/1,66057×10 -24 = 6,0221×10 -23 .

Таким образом, моль вещества содержит 6,0221×10 -23 частиц этого вещества.

Физическую величину N A называют постоянной Авогадро, она имеет размерность = моль -1 . Число 6,0221×10 -23 называют числом Авогадро.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Молярная масса (М) - это масса 1 моль вещества.

Легко показать, что численные значения молярной массы М и относительной молекулярной массы M r равны, однако первая величина имеет размерность [M] = г/моль, а вторая безразмерна:

M = N A × m (1 молекулы) = N A × M r × 1 а.е.м. = (N A ×1 а.е.м.) × M r = × M r .

Это означает, что если масса некоторой молекулы равна, например, 44 а.е.м., то масса одного моля молекул равна 44 г.

Постоянная Авогадро является коэффициентом пропорциональности, обеспечивающим переход от молекулярных отношений к молярным.

Физические и химические выражения порций, долей и количества вещества. Атомная единица массы, а.е.м. Моль вещества, постоянная Авогадро. Молярная масса. Относительные атомная и молекулярная масса вещества. Массовая доля химического элемента

Строение вещества. Ядерная модель строения атома. Состояние электрона в атоме. Заполнение электронами орбиталей, принцип наименьшей энергии, правило Клечковского, принцип Паули, правило Хунда

Периодический закон в современной формулировке. Периодическая система. Физический смысл периодического закона. Структура периодической системы. Изменение свойств атомов химических элементов главных подгрупп. План характеристики химического элемента.

Вы сейчас здесь: Периодическая система Менделеева. Высшие оксиды. Летучие водородные соединения. Растворимость, относительные молекулярные массы солей, кислот, оснований, оксидов, органических веществ. Ряды электроотрицательности, анионов, активности и напряжений металлов

Электрохимический ряд активности металлов и водорода таблица, электрохимический ряд напряжений металлов и водорода, ряд электроотрицательности химических элементов, ряд анионов

Химическая связь. Понятия. Правило октета. Металлы и неметаллы. Гибридизация электронных орбиталей. Валентные электроны, понятие валентности, понятие электроотрицательности

Виды химической связи. Ковалентная связь - полярная, неполярная. Характеристики, механизмы образования и виды ковалентной связи. Ионная связь. Степень окисления. Металлическая связь. Водородная связь.

Химические реакции. Понятия и признаки, Закон сохранения массы, Типы (соединения, разложения, замещения, обмена). Классификация: Обратимые и необратимые, Экзотермические и эндотермические, Окислительно-восстановительные, Гомогенные и гетерогенные

Важнейшие классы неорганических веществ. Оксиды. Гидроксиды. Соли. Кислоты, основания, амфотерные вещества. Важнейшие кислоты и их соли. Генетическая связь важнейших классов неорганических веществ.

Химия неметаллов. Галогены. Сера. Азот. Углерод. Инертные газы

Химия металлов. Щелочные металлы. Элементы IIА группы. Алюминий. Железо

Закономерности течения химических реакций. Скорость химической реакции. Закон действующих масс. Правило Вант-Гоффа. Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие. Принцип Ле Шателье. Катализ

Растворы. Электролитическая диссоциация. Понятия, растворимость, электролитическая диссоциация, теория электролитическoй диссоциации, степень диссоциации, диссоциация кислот, оснований и солей, нейтральная, щелочная и кислая среда

Реакции в растворах электролитов + Окислительно-восстановительные реакции. (Реакции ионного обмена. Образование малорастворимого, газообразного, малодиссоциирующего вещества. Гидролиз водных растворов солей. Окислитель. Восстановитель.)

Классификация органических соединений. Углеводороды. Производные углеводородов. Изомерия и гомология органических соединений

Важнейшие производные углеводородов: спирты, фенолы, карбонильные соединения, карбоновые кислоты, амины, аминокислоты

Цель урока.

П ознакомить учащихся с понятием «количество вещества», «моль»; сформировать представление о молярной массе вещества; научить вычислять количество вещества по известной массе вещества и массу вещества по известному количеству вещества.

Тип урока : урок изучения и первичного закрепления знаний.

Технологии : элементы технологии сотрудничества и проблемного обучения.

Методы : эвристическая беседа, поисковая деятельность,

Основные понятия. Количество вещества, моль, число Авогадро, постоянная Авогадро, молярная масса.

Планируемые результаты обучения. Знать число Авогадро, определения количества вещества и моля. Уметь определять число структурных единиц по данному количеству вещества и наоборот. Знать о равенстве числовых значений молярной и относительной молекулярной масс. Уметь вычислять массу данного количества вещества.

Оборудование : мультимедиа - аппаратура, периодическая таблица Д.И. Менделеева.

Ход урока

1. Организационный момент.

Здравствуйте дорогие ребята. Меня зовут Алла Станиславовна, и сегодня я проведу у вас урок химии.

Друзья мои! Я очень рада
Войти в приветливый Ваш класс
И для меня уже награда
Вниманье Ваших умных глаз
Я знаю: каждый в классе гений,
Но без труда талант не впрок,
Скрестите шпаги Ваших мнений –
Мы вместе сочиним урок!

2. Постановка проблемы урока и цели.

А урок наш мы начнем со смешной, нестандартной ситуации, которая однажды произошла в магазине.

Восьмиклассник Костя зашел в магазин и попросил продавщицу продать ему 10 молей поваренной соли . Что ответила Косте продавщица?

На этот вопрос вы ответите после изучения новой темы.

А какой термин для вас новый?

Расскажу сегодня, что ли, о зловредной роли моли.

Моль съедает шерсть и мех – просто паника у всех…

Ну а в химии – изволь! Есть другое слово «моль».

И сегодня на уроке мы с вами познакомимся с этим понятием.

Наш урок называется «Количество вещества. Молярная масса» (записать в тетрадь ).

Цель нашего урока:

во-первых: познакомиться с понятием «количество вещества», «моль»;

во-вторых: сформировать представление о молярной массе вещества;

в-третьих: научиться вычислять количество вещества по известной массе вещества и массу вещества по известному количеству вещества.

3. Изучение нового материала.

Все подлежит измерению. И вы уже знакомы с единицами измерения массы или объема. Например,

При покупке сахара мы определяем его ___(вес) при помощи весов, пользуясь единицами измерения-________(килограммами, граммами).

При покупке разливного молока мы определяем его _____(объем) при помощи мерной посуды, пользуясь единицами измерения______ (литр, миллилитр)

Также мы можем определить, сколько штук (частиц) в 1 килограмме?

Химия наука о веществах. Вещества состоят из атомов или молекул. В каких единицах можно измерить, вещества? Ведь атомы и молекулы невозможно подсчитать и взвесить.

И тогда для измерения вещества была выбрана особая единица, в которой соединились две величины – число молекул и масса вещества.

Такая единица называется количество вещества или моль.

Чтобы отмерить 1 моль вещества, нужно взять столько граммов его, какова относительная масса вещества:

1 моль H 2 весит 2 г (Mr(H 2) = 2)

1моль O 2 весит 32 г (Mr(O 2) = 32)

1моль H 2 O весит 18 г (Mr(H 2 O) = 18)

А сколько реальных частиц – молекул содержится в 1 моле любого вещества?

Установлено, что 1 моль любого вещества всегда содержит одинаковое число молекул. Это число равно 6 10 23 . Например,

1 моль воды = 6 . 10 23 молекул Н 2 О,

1 моль железа = 6 . 10 23 атомов Fe,

1 моль хлора = 6 . 10 23 молекул Cl 2 ,

1 моль ионов хлора Cl - = 6 . 10 23 ионов Cl - .

В честь итальянского ученого Амедео Авогадро это число назвали постоянной Авогадро

Обозначается N A = 6 ?10 23

Постоянная Авогадро настолько велика, что с трудом поддается воображению.

В пустыне Сахара содержится менее трех молей самых мелких песчинок.

Если взять 1 моль долларовых бумажек, то они покроют все материки Земли 2-х километровым плотным слоем.

Теперь мы с вами можем записать определение понятия «моль».

МОЛЬ - это КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА, в котором содержится 6 10 23 структурных единиц данного вещества – молекул или атомов.

Количества вещества обозначается буквой – n , измеряется в молях

Чтобы узнать число молекул (N) можно воспользоваться формулой:

зная число молекул можно найти количество вещества:

А что нужно сделать, чтобы отмерить 1 моль вещества?

Нужно взять столько граммов этого вещества, какова его относительная молекулярная масса.

Масса 1 моль вещества называется Молярной массой. Обозначается буквой – М. находится по формуле:

Предположите, в каких единицах будет измеряться молярная масса?

измеряется в (г/моль)

Молярная масса по значению совпадает с относительной атомной или молекулярной массой, но различаются единицами измерения (М – г/моль; Mr, Аr – безразмерные величины).

М (г/моль) = Mr

В таблице для иллюстрации приведены молярные массы М для нескольких веществ разного строения.

Таблица . Молярные массы различных веществ.

Вещество	Молекулярная или атомная масса Mr, (Аr)	Молярная масса М	Число Авогадро
Вода Н 2 О			6,02?10 23 молекул
Оксид кальция СаО			6,02?10 23 молекул
Углерод 12 С			6,02?10 23 атомов
			6,02?10 23 атомов
Атом хлора Сl		35,5 г/моль	6,02?10 23 атомов
Молекула хлора Cl 2			6,02?10 23 молекул

Молярные массы веществ отличаются друг от друга, но количество вещества остается одинаковым – 1 моль.

Количество молей вещества n находят из отношения массы m этого вещества (г) к его молярной массе М (г/моль).

Следовательно, массу можно найти по формуле:

Установим взаимосвязь основных величин: m = n ? M, n = m/M, М = m/n, n = N/N A , N = n ? N A , где N A 6,02?10 23 моль -1

4. Закрепление материала

Мы определили, как связаны между собой количество и масса вещества. Теперь решим задачи с использованием рассмотренных выше понятий.

Задача № 1 . Определите массу кислорода количеством вещества 3,6 моль.

Задача № 2 . Какое количество вещества будут содержать 64 г кислорода?

Задача № 3 . Вычислите количество вещества и число молекул, содержащихся в углекислом газе массой 11 г.

Задача 4 . Найдите массу 24 . 10 23 молекул озона О 3 .

Попробуем ответить на вопрос, заданный вначале урока:

если продавщица хорошо училась в восьмом классе, то она быстро посчитает: масса (?aCl)= 58,5 (г/моль)?10 (моль)=585 грамм.

После чего она насыпает соль в пакет, взвесит и вежливо скажет « Платите в кассу».

5. Домашнее задание.

Итак, друзья, пришла пора проститься.
И я хочу вам пожелать:
Всегда с охотою учиться,
Всегда с охотою трудиться.
И никогда не унывать.

Литература:

1. Аликберова Л.Ю. Занимательная химия, М, «АСТ-ПРЕСС», 1999год
2. Бердоносов С.С, Химия 8кл, Мирос,1994.;
3. Газета «Химия в школе» №44 1996г. С. 9.
4. Габриелян О.С. Химия 8 класс. М.: Дрофа, 2007.
5. Иванова Р.Г. Химия 8-9 класс. М.: Просвещение, 2005.
6. Новошинский И.И. Новошинская Н.С. Типы химических задач и способы их решения 8-11 классы. М.: Оникс 21 век.
7. Образовательная коллекция. Химия. Базовый курс. 8-9 класс. Лаборатория систем мультимедиа МарГТУ. Йошкар-Ола, 2003.

Попробуйте оценить собственные знания и умения после сегодняшнего урока

• мне понятно всё, смогу научить другого.
• я могу объяснить новую тему при некоторой помощи.
• мне сложно разобраться самостоятельно в новой теме, нужна помощь.

Формула			Молярная масса (М, г/моль)	Масса (m, грамм)	Количество частиц (N)

Формула	Относительная молекулярная масса (Mr)	Количество вещества (n, моль))	Молярная масса (М, г/моль)	Масса (m, грамм)	Количество частиц (N)

Формула	Относительная молекулярная масса (Mr)	Количество вещества (n, моль))	Молярная масса (М, г/моль)	Масса (m, грамм)	Количество частиц (N)

В химии чрезвычайно важным является понятие «молекулярная масса». Молекулярную массу часто путают с молярной массой. Чем отличаются эти величины, и какими свойствами обладают?

Молекулярная масса

Атомы и молекулы – мельчайшие частицы любых химических вещества. Если постараться выразить их массу в граммах, то получится число, в котором перед запятой будет находиться около 20 нулей. Поэтому измерять массу в таких единицах, как граммы, неудобно. Чтобы выйти из этой ситуации, следует какую-нибудь очень малую массу принять за единицу, а все остальные массы выражать по отношению к ней. В качестве этой единицы используют 1/12 массы атома углерода.

Относительна молекулярная масса – это масса молекулы вещества, которую измеряют в атомных единицах массы. Молекулярная масса равна отношению массы молекулы того или иного вещества к 1/12 части массы атома углерода. Она показывает, во сколько раз масса молекулы определенного вещества больше 1/12 массы атома углерода.

Рис. 1. Таблица молекулярных масс органических веществ.

Атомная единица массы (а. е. м.) равна 1,66*10 в -24 степени и представляет собой 1/12 часть массы атома углерода, то есть атома изотопа элемента углерода массовое число которого равно 12. Химический элемент в природе может иметь несколько устойчивых изотопов, поэтому, когда говорят об относительной атомной массе элемента или, как часто говорят, об атомной массе элемента A, то обязательно учитывают атомную массу всех устойчивых нуклидов.

Молекулярную массу часто путают с молярной массой, единицей измерения которой является г/моль. И действительно численно эти две величины абсолютно идентичны, однако размерность у них абсолютно разная.

Относительную молекулярную массу можно найти, сложив между собой атомные массы

Чтобы вычислить молекулярную массу простых и сложных веществ, необходимо найти сумму относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы. Например, относительная молекулярная масса воды Mr (H 2 O), которая состоит, как известно, из двух атомов водорода и одного атома кислорода, равна 1*2+16=18.

Это означает, что масса молекулы воды в 18 раз больше 1/12 массы атома углерода. А молекулярная масса воздуха равна 29.

Рис. 2. Формула относительная молекулярная масса.

Атомная масса

Атомная масса химического элемента – также одно из важнейших обозначений в химии. Атомная масса – это средняя величина из атомных масс устойчивых природных изотопов этого элемента с учетом их относительного содержания в природе (их природного распространения). Так, в природе существуют два устойчивых изотопа элемента хлора Cl с массовыми числами 35 и 37:

Ar(Cl)=(34.97*0.7553)+(36.95*0.2447)=35.45 – именно такая величина принята для элемента хлора в качестве его относительной атомной массы.

Впервые вычисление атомных весов были сделаны Д. Дальтоном. Атомные веса элементов он относил к атомному весу водорода, приняв его за единицу. Однако вычисленные в соответствии с его принципом «наибольшей простоты» вес атома кислорода и некоторых других элементов оказались неверными.

Рис. 3. Д. Дальтон.

Истинные атомные массы являются мизерными. Атом водорода весит 1,674*10 в -24 степени грамм, кислорода 26,67*10 в -24 степени грамм, а углерода 19,993*10 в -24 степени грамм.

Что мы узнали?

В школьной программе по химии (8 класс) большое внимание уделяется таким понятием, как относительная атомная и молекулярная масса вещества. Учащиеся изучают их отличия и особенности, а также учатся определять массы газов и веществ.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.3 . Всего получено оценок: 207.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Отношение массы (m) вещества к его количеству (n) называют молярной массой вещества :

Молярную массу обычно выражают в г/моль, реже в кг/кмоль. Поскольку в одном моле любого вещества содержится одинаковое число структурных единиц, то молярная масса вещества пропорциональная массе соответствующей структурной единицы, т.е. относительной атомной массе данного вещества (M r):

где κ - коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех веществ. Относительная молекулярная масса - величина безразмерная. Её вычисляют, используя относительные атомные массы химических элементов, указанных в Периодической системе Д.И. Менделеева.

Как известно, молекулярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы:

Mr(HX) = Ar(H) + Ar(X).

M (HX) = Mr(HX) = Ar(H) + Ar(X).

Для того, чтобы легче не затрачивать каждый раз время на расчет молярной массы конкретного вещества используют таблицу молярных масс, которая выглядит следующим образом:

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание	Составьте формулы двух оксидов меди, если массовые доли меди в них 79,9% и 88,8%.
Решение	ω 1 (О) = 100% — ω 1 (Cu) = 100% — 79,9% = 20,1%; ω 2 (О) = 100% — ω 2 (Cu) = 100% — 88,8% = 11,2%. Обозначим количество моль элементов, входящих в состав соединения за «х» (медь) и «у» (кислород). Тогда, мольное отношение будет выглядеть следующим образом (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева округлим до целых чисел): x:y = ω 1 (Cu)/Ar(Cu) : ω 1 (O)/Ar(O); x:y = 79,9/64: 20,1/16; x:y = 1,25: 1,25 = 1: 1. Значит формула первого оксида меди будет иметь вид CuO. x:y = ω 2 (Cu)/Ar(Cu) : ω 2 (O)/Ar(O); x:y = 88,8/64: 11,2/16; x:y = 1,39: 0,7 = 2: 1. Значит формула второго оксида меди будет иметь вид Cu 2 O.
Ответ	CuO и Cu 2 O

ПРИМЕР 2

Задание	Составьте формулы двух оксидов железа, если массовые доли железа в них 77,8% и 70,0%.
Решение	Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле: ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Найдем массовую долю в каждом из оксидов меди: ω 1 (О) = 100% — ω 1 (Fe) = 100% — 77,8% = 22,2%; ω 2 (О) = 100% — ω 2 (Fe) = 100% — 70,0% = 30,0%. Обозначим количество моль элементов, входящих в состав соединения за «х» (железо) и «у» (кислород). Тогда, мольное отношение будет выглядеть следующим образом (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева округлим до целых чисел): x:y = ω 1 (Fe)/Ar(Fe) : ω 1 (O)/Ar(O); x:y = 77,8/56: 22,2/16; x:y = 1,39: 1,39 = 1: 1. Значит формула первого оксида железа будет иметь вид FeO. x:y = ω 2 (Fe)/Ar(Fe) : ω 2 (O)/Ar(O); x:y = 70/56: 30/16; x:y = 1,25: 1,875 = 1: 1,5 = 2: 3. Значит формула второго оксида железа будет иметь вид Fe 2 O 3 .
Ответ	FeO, Fe 2 O 3