Относительная атомная и молекулярная масса (химия 8 класс)

Атомы и молекулы невозможно увидеть человеческим глазом, поскольку они слишком малы. Например, водород является самым легким элементом, его атом весит0,00000000000000000000000167, или 1,67375 • 10^-24 г. Для облегчения практических расчетов были приняты такие величины, как относительные атомные и молекулярные массы, приведенные к целому числу. Эту тему ученики рассматривают на уроках химии в 8 классе.

Оглавление:

• Относительная и абсолютная масса атома
• Примеры заданий
• Относительная молекулярная масса
• Решение задач

Относительная и абсолютная масса атома

Абсолютная атомная масса — это реальный вес атома, измеряемый в единицах СИ килограммах, обозначается буквами ma. На сегодняшний день определен вес атомов всех известных химических элементов. Реальный вес атома измеряется с использованием сложного оборудования, поэтому как эталон этих измерений выступает 1/12 часть ma углерода.

Относительная атомная масса (Ar) — это вес атома, измеряемый в атомных единицах массы (а.е.м.). Эта величина не имеет размерности. Одна а. е. м. равна 1/12 массы самого распространенного в земной коре изотопа ¹²С .

1 а. е. м. = m (C) / 12 = 19,94 · 10^-27 / 12 = 1,66 · 10^-27 кг.

Таким образом, Ar демонстрирует, во сколько раз данный атом тяжелее относительно 1 а. е. м. 1,66 · 10^-27 кг . В периодической таблице все химические элементы расположены в порядке возрастания их Ar. Эти числа округляются до целого значения.

Исключением является Аr (Cl), ее численное значение округляется до десятых и составляет 35,5.

Примеры заданий

Решение типичных задач заключается в сравнении относительных атомных масс элементов, вычислении ma при известной Ar и наоборот. Рассмотрим примеры.

Во сколько раз кальций легче брома? По периодической таблице находим:

1. Ar (Са) = 40; Ar (Вr) = 80;
2. Ar (Вr) / Ar (Са) = 80 / 40 = 2;

Ответ: атом кальция в 2 раза легче атома брома.

Назвать элемент и его Ar, если ma равна 26,56 · 10^-24 г.

Ar состоит из атомных единиц массы 1,66 · 10^-27 кг, следовательно:

1. 26,56 · 10^-24 г = 26,56 · 10^-27 кг
2. Ar (?) = 26,56 · 10^-27 / 1,66 · 10^-27 = 16

По таблице Менделеева определяем элемент с Ar, равной 16, — это кислород.

Ответ: Ar = 16, искомый элемент — кислород.

Вычислите ma алюминия в кг.

По таблице Менделеева Ar (Al) = 27, это означает, что атом алюминия в 27 раз тяжелее 1/12 части атома углерода. Следовательно, чтобы найти ma алюминия, надо:

27 * 1,66 · 10^-27 = 44,82 · 10^-27 кг.

Ответ: 44,82 · 10^-27 кг.

Относительная молекулярная масса

Все молекулы складываются из атомов, следовательно, вес молекулы составляет суммарное значение масс всех атомов.

Как атомный, так и молекулярный вес может иметь абсолютное и относительное значение. Относительная молекулярная масса (обозначение — Mr) показывает отношение массы молекулы к 1 а. е. м. 1,66 · 10^-27 кг. Таким образом, Mr можно высчитать, используя периодическую таблицу, для этого нужно сложить все Ar элементов, составляющих формулу вещества.

Допустим, что необходимо Mr (Н2О). Используя периодическую таблицу, находим:

Mr (Н2О) = Ar (Н)*2 + Ar (О) = 1*2 + 16 = 18.

Решение задач

Рассмотрим примеры задач, связанных с нахождением Mr при известной формуле, и обратные задачи — нахождение формулы вещества по известной Mr.

Вычислить Mr сульфата железа (III):

Mr (Fe2 (SO4)3) = 56*2 + (32 + 16*4)*3 = 400

Х2СО3 — найти неизвестный элемент Х и правильно написать формулу вещества, зная, что его Mr = 106.

Составим уравнение:

1. Mr (Х2СО3) = Ar (Х)*2 + Ar © + Ar (О)*3 = 106
2. Ar (Х)*2 + 12 + 16*3 = 106
3. Ar (Х)*2 = 106 — 12 — 16*3 = 46
4. Ar (Х) = 46/2 = 23

По таблице Менделеева находим элемент с Ar = 23 — натрий.

Ответ: формула вещества Na2СО3.

Необходимо написать молекулярную формулу вещества, состоящего из двух одинаковых атомов, если его ma = 46,48 · 10^-27 кг.

Сначала вычислим Mr молекулы. Для этого реальный вес молекулы делим на массу одной атомной единицы:

1. 46,48 · 10^-27 / 1,66 · 10^-27 кг = 28
2. Mr (Х2) = Ar (Х)*2
3. Ar (Х) = Mr (Х2) / 2 = 48 / 2 = 14

По таблице Менделеева находим элемент — азот.

Ответ: молекулярная формула вещества N2.

Найди число атомов кислорода в соединении с углеродом и напиши химическую формулу вещества, если в молекуле содержится 1 атом углерода и Mr = 44.

1. Mr (СОх) = 12 + 16*х = 44
2. 12 + 16х = 44
3. 16х = 44 — 12 = 32
4. Х = 32 / 16 = 2

Ответ: СО2.

Решение задач позволяет на практике закрепить знания об относительных атомных и молекулярных массах, строении вещества, химических формулах веществ. При этом важно умение правильно пользоваться периодической таблицей Д. И. Менделеева.