Massa molare, suo valore e calcolo

Qualsiasi sostanza è costituita da particelle di una certa struttura (molecole o atomi). La massa molare di un composto semplice è calcolata dal sistema periodico degli elementi D.I. Mendeleev. Se è necessario trovare questo parametro in una sostanza complessa, il calcolo risulta essere lungo, e in questo caso la figura viene visualizzata nella directory o nel catalogo chimico, in particolare, Sigma-Aldrich.

Concetto di massa molare

La massa molare (M) è il peso di una mole di una sostanza. Questo parametro per ogni atomo può essere trovato nella tavola periodica degli elementi, si trova direttamente sotto il nome. Quando si calcola la massa di composti, la cifra viene solitamente arrotondata al più vicino o al decimo. Per una comprensione finale di dove proviene questo valore, è necessario comprendere il concetto di "talpa". Questa quantità di una sostanza contenente il numero di particelle di quest'ultimo è pari a 12 g di un isotopo di carbonio stabile ( ¹² C). Gli atomi e le molecole di sostanze variano in dimensioni su un ampio intervallo, mentre il loro numero nella talpa è costante, ma la massa aumenta e, di conseguenza, il volume.

Il termine "massa molare" è strettamente correlato a Numero di Avogadro (6,02 x 10 ²³ mol ^-1 ). Questa cifra indica un numero costante di unità (atomi, molecole) di una sostanza in 1 mole.

Il valore della massa molare per la chimica

I prodotti chimici entrano in varie reazioni l'uno con l'altro. Di solito, l'equazione di qualsiasi interazione chimica indica quante molecole o atomi vengono utilizzati. Tali designazioni sono chiamate coefficienti stechiometrici. Di solito sono indicati prima della formula. Pertanto, la caratteristica quantitativa delle reazioni è basata sulla quantità della sostanza e sulla massa molare. Riflettono precisamente l'interazione di atomi e molecole tra loro.

Calcolo della massa molare

La composizione atomica di qualsiasi sostanza o miscela di componenti di una struttura nota può essere vista dal sistema periodico di elementi. I composti inorganici, di regola, sono scritti con una formula grossolana, cioè senza designazione della struttura, ma solo il numero di atomi in una molecola. Materia organica calcolare la massa molare è indicato nello stesso modo. Ad esempio, benzene (C ₆ H ₆ ).

Come viene calcolata la massa molare? La formula include il tipo e il numero di atomi nella molecola. Secondo la tabella D.I. Mendeleev controllò le masse molari degli elementi, e ogni cifra è moltiplicata per il numero di atomi nella formula.

Venendo da peso molecolare e il tipo di atomi, puoi calcolare il loro numero nella molecola e formare la formula del composto.

Massa molare di elementi

Spesso per eseguire reazioni, calcoli in chimica analitica, la disposizione dei coefficienti nelle equazioni richiede la conoscenza della massa molecolare degli elementi. Se una molecola contiene un atomo, allora questo valore sarà uguale a quello della sostanza. Se ci sono due o più elementi, la massa molare viene moltiplicata per il loro numero.

Il valore della massa molare nel calcolo delle concentrazioni

Questo parametro viene utilizzato per ricalcolare quasi tutti i modi di esprimere concentrazioni di sostanze. Ad esempio, spesso si verificano situazioni che determinano la frazione di massa in base alla quantità di una sostanza in una soluzione. L'ultimo parametro è espresso in unità di mol / litro. Per determinare il peso desiderato, la quantità di una sostanza viene moltiplicata per la massa molare. Il valore risultante è ridotto di 10 volte.

La massa molare è usata per calcolare la normalità di una sostanza. Questo parametro viene utilizzato nella chimica analitica per condurre metodi di titolazione e analisi gravimetrica, se necessario, per condurre la reazione con precisione.

Misurazione della massa molare

La prima esperienza storica è stata la misurazione della densità dei gas rispetto all'idrogeno. Ulteriori studi sono stati condotti proprietà collegative. Questi includono, ad esempio, la pressione osmotica, che determina la differenza di ebollizione o congelamento tra la soluzione e il solvente puro. Questi parametri sono direttamente correlati al numero di particelle nel sistema.

A volte la misurazione della massa molare viene effettuata con una sostanza di composizione sconosciuta. Precedentemente usato un metodo come la distillazione isotermica. La sua essenza sta nel porre una soluzione di una sostanza in una camera satura di vapore di solvente. In queste condizioni, si verifica la condensazione del vapore e la temperatura della miscela sale, raggiunge l'equilibrio e inizia a diminuire. Il calore evoluto di evaporazione è calcolato dal cambiamento nella velocità di riscaldamento e raffreddamento della soluzione.

Il principale metodo moderno per misurare la massa molare è la spettrometria di massa. Questo è il modo principale per identificare le miscele di sostanze. Con l'aiuto di dispositivi moderni, questo processo avviene automaticamente, solo inizialmente è necessario scegliere le condizioni per la separazione dei composti nel campione. Il metodo di spettrometria di massa si basa sulla ionizzazione di una sostanza. Di conseguenza, si formano diversi frammenti di composto caricati. Lo spettro di massa indica il rapporto tra la massa e la carica di ioni.

Determinazione della massa molare per i gas

La massa molare di qualsiasi gas o vapore viene semplicemente misurata. Abbastanza per usare il controllo. Lo stesso volume di sostanza gassosa è uguale in quantità ad un altro alla stessa temperatura. Un metodo noto per misurare il volume di vapore è determinare la quantità di aria spostata. Tale processo viene eseguito utilizzando un rubinetto laterale che conduce al dispositivo di misurazione.

Uso pratico della massa molare

Pertanto, il concetto di massa molare in chimica è usato ovunque. Per descrivere il processo, la creazione di complessi polimerici e altre reazioni richiede il calcolo di questo parametro. Il punto importante è determinare la concentrazione del principio attivo nella sostanza farmaceutica. Ad esempio, utilizzando la coltura cellulare, vengono studiate le proprietà fisiologiche di un nuovo composto. Inoltre, la massa molare è importante quando si conducono studi biochimici. Ad esempio, quando si studia la partecipazione ai processi di scambio di un elemento. Ora è nota la struttura di molti enzimi, quindi è possibile calcolare il loro peso molecolare, che è misurato principalmente in kilodalton (kDa). Oggi sono note le masse molecolari di quasi tutti i componenti del sangue umano, in particolare l'emoglobina. La massa molecolare e molare di una sostanza è anche in alcuni casi. Le loro differenze stanno nel fatto che l'ultimo parametro è la media di tutti gli isotopi dell'atomo.

Qualsiasi esperimento microbiologico che determini accuratamente l'effetto di una sostanza su un sistema enzimatico viene effettuato utilizzando concentrazioni molari. Ad esempio, nella biocatalisi e in altre aree in cui è necessario lo studio dell'attività enzimatica, vengono utilizzati concetti come induttori e inibitori. Per regolare l'attività dell'enzima a livello biochimico, è necessario studiare usando esattamente le masse molari. Questo parametro è entrato saldamente nel campo delle scienze naturali e ingegneristiche come la fisica, la chimica, la biochimica, la biotecnologia. I processi descritti in questo modo diventano più comprensibili dal punto di vista dei meccanismi che determinano i loro parametri. Il passaggio dalla scienza fondamentale alla scienza applicata non è completo senza un indicatore della massa molare, che va da soluzioni saline sistemi tampone e termina con la determinazione dei dosaggi di sostanze farmaceutiche per il corpo.