Molární hmotnost, její hodnota a výpočet

Každá látka se skládá z částic určité struktury (molekul nebo atomů). Molární hmotnost jednoduché sloučeniny se vypočte periodickým systémem prvků D.I. Mendelejev. Pokud je nutné tento parametr zjistit v komplexní látce, výpočet se ukáže jako dlouhý a v tomto případě je toto číslo zobrazeno v adresáři nebo v chemickém katalogu, zejména Sigma-Aldrich.

Koncepce molární hmotnosti

Molární hmotnost (M) je hmotnost jednoho mólu látky. Tento parametr pro každý atom lze nalézt v periodické tabulce prvků, nachází se přímo pod jménem. Při výpočtu hmotnosti sloučenin je údaj obvykle zaokrouhlen na nejbližší nebo desetinu. Konečné pochopení toho, odkud pochází tato hodnota, je třeba pochopit pojem "krtek". Toto množství látky obsahující počet částic druhé látky se rovná 12 g stabilního izotopu uhlíku ( ¹² ° C). Atomy a molekuly látek se mění v rozmezí v širokém rozmezí, zatímco jejich počet v molách je konstantní, ale hmotnost se zvětšuje a tedy i objem.

Termín "molární hmotnost" je úzce příbuzný Avogadro číslo (6,02 x 10 ²³ mol ^-1 ). Tento údaj udává konstantní počet jednotek (atomů, molekul) látky v 1 molu.

Hodnota molární hmotnosti pro chemii

Chemické látky vstupují do vzájemných reakcí. Obvykle rovnice jakékoli chemické interakce udává, kolik molekul nebo atomů se používá. Taková označení se nazývají stechiometrické koeficienty. Obvykle jsou před vzorem uvedeny. Proto je kvantitativní charakteristika reakcí založena na množství látky a na molární hmotnosti. Přesně odrážejí vzájemné působení atomů a molekul.

Výpočet molární hmotnosti

Atomové složení jakékoli látky nebo směsi složek se známou strukturou může být prohlédnuto pravidelným systémem prvků. Anorganické sloučeniny jsou zpravidla psány hrubým vzorcem, tj. Bez označení struktury, ale pouze počty atomů v molekule. Organická hmota pro výpočet molární hmotnosti jsou označeny stejným způsobem. Například benzen (C6H6).

Jak je vypočítána molární hmotnost? Vzorec zahrnuje typ a počet atomů v molekule. Podle tabulky D.I. Mendeleev zkontroloval molární hmotnosti prvků a každá číslice se násobí počtem atomů ve vzorci.

Pochází z molekulové hmotnosti a typ atomů, můžete vypočítat jejich počet v molekule a doplnit vzorec sloučeniny.

Molární hmotnost prvků

Často pro provádění reakcí, výpočtů v analytické chemii, uspořádání koeficientů v rovnicích vyžaduje znalost molekulové hmotnosti prvků. Pokud molekula obsahuje jeden atom, pak se tato hodnota rovná hodnotě látky. Pokud existují dva nebo více prvků, je molární hmotnost vynásobena jejich počtem.

Hodnota molární hmotnosti při výpočtu koncentrací

Tento parametr se používá k přepočtu téměř všech způsobů vyjadřování koncentrací látek. Například se často objevují situace, které určují hmotnostní zlomek na základě množství látky v roztoku. Poslední parametr je vyjádřen v jednotkách mol / litr. Pro stanovení požadované hmotnosti se množství látky násobí molární hmotností. Výsledná hodnota je 10krát redukována.

Molární hmotnost se používá k výpočtu normálnosti látky. Tento parametr se používá v analytické chemii k provádění metod titrace a gravimetrické analýzy, je-li to nezbytné, aby byla reakce prováděna přesně.

Měření molární hmotnosti

První historická zkušenost byla měření hustoty plynů s ohledem na vodík. Další studie byly provedeny kolektivní vlastnosti. Ty zahrnují například osmotický tlak, určující rozdíl ve varu nebo mrazení mezi roztokem a čistým rozpouštědlem. Tyto parametry přímo korelují s počtem částic v systému.

Někdy se měření molární hmotnosti provádí s látkou neznámého složení. Dříve se používá taková metoda jako izotermická destilace. Jeho podstatou spočívá v umístění roztoku látky do komory nasycené rozpouštědlovými parami. Za těchto podmínek dochází ke kondenzaci par a teplota směsi vzroste, dosáhne rovnováhy a začne klesat. Vyvíjené teplo odpařování se počítá ze změny rychlosti ohřevu a chlazení roztoku.

Hlavní moderní metodou pro měření molární hmotnosti je hmotnostní spektrometrie. To je hlavní způsob identifikace směsí látek. S pomocí moderních zařízení se tento proces provádí automaticky, ale nejprve musíte zvolit podmínky pro oddělení sloučenin ve vzorku. Metoda hmotnostní spektrometrie je založena na ionizaci látky. V důsledku toho se vytvářejí různé nabité fragmenty sloučenin. Hmotnostní spektrum udává poměr hmotnosti k náboji iontů.

Stanovení molární hmotnosti plynů

Molární hmotnost libovolného plynu nebo páry se měří jednoduše. Dost k použití kontroly. Stejný objem plynné látky je stejný v množství k jinému při stejné teplotě. Známým způsobem měření objemu páry je určení množství přemísťovaného vzduchu. Takový proces se provádí pomocí bočního kohoutku vedoucího k měřícímu zařízení.

Praktické využití molární hmotnosti

Koncept molární hmoty v chemii se tedy používá všude. Pro popis tohoto procesu je zapotřebí výpočet tohoto parametru vytváření polymerních komplexů a dalších reakcí. Důležitým bodem je stanovení koncentrace účinné látky ve farmaceutické látce. Například pomocí buněčné kultury se zkoumají fyziologické vlastnosti nové sloučeniny. Kromě toho je molární hmotnost důležitá při provádění biochemických studií. Například při studiu účasti na výměnných procesech prvku. Nyní je známa struktura mnoha enzymů, takže je možné vypočítat jejich molekulovou hmotnost, která se měří hlavně v kilodaltonech (kDa). Dnes jsou známy molekulové hmotnosti téměř všech složek lidské krve, zejména hemoglobinu. Molekulární a molární hmotnost látky je v určitých případech synonymem. Jejich rozdíly spočívají ve skutečnosti, že poslední parametr je průměr pro všechny izotopy atomu.

Jakékoliv mikrobiologické experimenty, které přesně určují účinek látky na enzymový systém, se provádějí za použití molárních koncentrací. Například v biokatalýze a dalších oblastech, kde je nutná studie enzymatické aktivity, se používají pojmy jako induktory a inhibitory. Abychom regulovali aktivitu enzymu na biochemické úrovni, je třeba studovat přesně podle molárních hmotností. Tento parametr pevně zapadl do oblasti přírodních a inženýrských věd, jako je fyzika, chemie, biochemie, biotechnologie. Procesy popsané tímto způsobem jsou z hlediska mechanismů určujících jejich parametry srozumitelnější. Přechod od základní vědy k aplikované vědě není úplný bez ukazatele molární hmotnosti, od solné roztoky pufrovacích systémů a končící stanovením dávkování farmaceutických látek pro tělo.