Маса атома кг. Детальніше про масу

Конвертер довжини та відстані Конвертер маси Конвертер мір об'єму сипучих продуктів та продуктів харчування Конвертер площі Конвертер об'єму та одиниць вимірювання кулінарних рецептахКонвертер температури Конвертер тиску, механічної напруги, модуля Юнга Конвертер енергії та роботи Конвертер потужності Конвертер сили Конвертер часу Конвертер лінійної швидкості Плоский кутКонвертер теплової ефективності та паливної економічності Конвертер чисел в різних системахобчислення Конвертер одиниць вимірювання кількості інформації Курси валют Розміри жіночого одягу та взуття Розміри чоловічий одягта взуття Конвертер кутовий швидкостіта частоти обертання Конвертер прискорення Конвертер кутового прискоренняКонвертер щільності Конвертер питомого об'єму Конвертер моменту інерції Конвертер моменту сили Конвертер крутного моменту Конвертер питомої теплотизгоряння (за масою) Конвертер щільності енергії та питомої теплоти згоряння палива (за об'ємом) Конвертер різниці температур Конвертер коефіцієнта теплового розширенняКонвертер термічного опору Конвертер питомої теплопровідності Конвертер питомої теплоємностіКонвертер енергетичної експозиції та потужності теплового випромінюванняКонвертер щільності теплового потоку Конвертер коефіцієнта тепловіддачі Конвертер об'ємної витрати Конвертер масової витрати Конвертер молярної витрати Конвертер щільності потоку маси Конвертер молярної концентраціїКонвертер масової концентрації в розчині Конвертер динамічної (абсолютної) в'язкості Конвертер кінематичної в'язкості Конвертер поверхневого натягу Конвертер паропроникності Конвертер паропроникності та швидкості переносу пари Конвертер рівня звуку Конвертер чутливості мікрофонів Конвертер рівня звукового тиску Конвертер рівня звукового тиску (SPL) Конвертер рівня звукового тиску (SPL) сили світла Конвертер освітленості Конвертер дозволу в комп'ютерної графікиКонвертер частоти та довжини хвилі Оптична силау діоптріях та фокусна відстань Оптична сила у діоптріях та збільшення лінзи (×) Конвертер електричного зарядуКонвертер лінійної щільності заряду Конвертер поверхневої щільностізаряду Конвертер об'ємної щільностізаряду Конвертер електричного струмуКонвертер лінійної щільності струму Конвертер поверхневої щільності струму Конвертер напруженості електричного поляКонвертер електростатичного потенціалута напруги Конвертер електричного опоруКонвертер питомого електричного опору Конвертер електричної провідностіКонвертер питомої електричної провідності Електрична ємність Конвертер індуктивності Конвертер Американського калібру проводів Рівні в dBm (дБм або дБмВт), dBV (дБВ), ватах та ін одиницях Конвертер магніторушійної сили магнітного поляКонвертер магнітного потокуКонвертер магнітної індукції Радіація. Конвертер потужності поглиненої дози іонізуючого випромінюванняРадіоактивність. Конвертер радіоактивного розпадуРадіація. Конвертер експозиційної дози. Конвертер поглиненої дози Конвертер десяткових приставок Передача даних Конвертер одиниць типографіки та обробки зображень Конвертер одиниць вимірювання об'єму лісоматеріалів Обчислення молярної маси Періодична системахімічних елементів Д. І. Менделєєва

1 кілограм [кг] = 6,0221366516752E+26 атомна одиниця маси [а. е. м.]

Вихідна величина

Перетворена величина

кілограм грам ексаграм петаграм тераграм гігаграм мегаграм гектограм декаграм дециграм сантиграм міліграм мікрограм нанограм пікограм фемтограм аттограм дальтон, атомна одиниця маси кілограм-сила кв. сек./метр кілофунт кілофунт (kip) склад фунт-сила кв. сек./фут фунт тройський фунт унція тройська унція метрична унція коротка тонна довга (англійська) тонна пробірна тонна (США) пробірна тонна (брит.) тонна (метрична) кілотонна (метрична) центнер (метричний) центнер американський центнер британський квартер квартер (брит.) стоун (США) стоун (брит.) тонна пенівейт скрупул карат гран гама талант (Др. Ізраїль) міна (Др. Ізраїль) шекель (Др. Ізраїль) бекан (Др. Ізраїль) гера (Др. Ізраїль) талант (др. Греція) міна (Др. Греція) тетрадрахма (Др. Греція) дидрахма (Др. Греція) драхма (Др. Греція) денарій (Др. Рим) асс (Др. Рим) кодрант (Др. Рим) лептон (Др. Рим) ін) планківська маса атомна одиниця маси маса спокою електрона маса спокою мюона маса протона маса нейтрону маса дейтрону маса Землі маса Сонця берковець пуд Фунт лот золотник частка квінтал лівр

Детальніше про масу

Загальні відомості

Маса - це властивість фізичних тілпротистояти прискоренню. Маса, на відміну ваги, не змінюється залежно від довкілляі не залежить від сили тяжіння планети, де знаходиться це тіло. Масу mвизначають за допомогою другого закону Ньютона, за формулою: F = ma, де F- це сила, а a- Прискорення.

Маса та вага

В побуті часто використовується слово «вага», коли говорять про масу. У фізиці ж вага, на відміну маси - це сила, що діє на тіло завдяки тяжінню між тілами і планетами. Вагу також можна вирахувати за другим законом Ньютона: P= mg, де m- це маса, а g- прискорення вільного падіння. Це прискорення виникає завдяки силі тяжіння планети, поблизу якої є тіло, і його величина також залежить від цієї сили. Прискорення вільного падінняна Землі дорівнює 9,80665 метри на секунду, а на Місяці - приблизно в шість разів менше - 1,63 метри на секунду. Так, тіло масою в один кілограм важить 9,8 Ньютона на Землі і 1,63 Ньютона на Місяці.

Гравітаційна маса

Гравітаційна маса показує, яка гравітаційна сила діє на тіло (пасивна маса) і з якою гравітаційною силоютіло діє інші тіла (активна маса). При збільшенні активною гравітаційної маси тіла його сила тяжіння також зростає. Саме ця сила управляє рухом та розташуванням зірок, планет та інших астрономічних об'єктів у всесвіті. Припливи та відливи також викликані гравітаційними силамиЗемлі та Місяця.

Зі збільшенням пасивної гравітаційної масизбільшується і сила, з якою гравітаційні поляінших тіл діють це тіло.

Інертна маса

Інертна маса – це властивість тіла протистояти руху. Саме внаслідок того, що тіло має масу, потрібно прикладати певну силу, щоб зрушити тіло з місця або змінити напрямок або швидкість його руху. Чим більше інертна маса, тим більшої сили потрібно прикласти. Маса у другому законі Ньютона – саме інертна маса. За величиною гравітаційна та інертна маси рівні.

Маса та теорія відносності

Відповідно до теорії відносності, гравітуюча маса змінює кривизну просторово-часового континууму. Чим більша така маса тіла, тим сильніше це викривлення навколо цього тіла, тому поблизу тіл великої маси, таких як зірки, траєкторія світлових променів викривляється. цей ефект в астрономії зветься гравітаційних лінз. Навпаки, далеко від великих астрономічних об'єктів ( масивні зіркиабо їх скупчення, звані галактиками) рух світлових променів прямолінійний.

Основним постулатом теорії відносності є постулат про кінцівку швидкості поширення світла. Із цього випливає кілька цікавих наслідків. По-перше, можна уявити існування об'єктів з настільки великою масою, що друга космічна швидкістьтакого тіла дорівнюватиме швидкості світла, тобто. ніяка інформація від цього об'єкта не зможе потрапити в зовнішній світ. Такі космічні об'єктив загальної теоріївідносності називають «чорними дірками» та його існування було експериментально доведено вченими. По-друге, при рух об'єкта з навколосвітньою швидкістю його інертна маса настільки зростає, що локальний час усередині об'єкта уповільнюється в порівнянні з часом. вимірюваним стаціонарним годинником на Землі. Цей парадокс відомий як «парадокс близнюків»: один із них вирушає до космічний політз навколосвітньою швидкістю, інший залишається Землі. Після повернення з польоту через двадцять років, з'ясовується, що космонавт-близнюк біологічно молодший за свого брата!

Одиниці

Кілограм

У системі СІ маса змінюється у кілограмах. Еталон кілограма - металевий циліндр із сплаву іридію (10%) та платини (90%), що важить майже стільки ж, скільки літр води. Він зберігається у Франції, у Міжнародному бюро заходів та ваг, а його копії – по всьому світу. Кілограм – єдина одиниця, яка визначається не законами фізики, а еталоном, виготовленим людьми. Похідні кілограма, грам (1/1000 кілограма) та тонна (1000 кілограмів) не є одиницями СІ, але широко використовуються.

Електронвольт

Електронвольт – одиниця для вимірювання енергії. Зазвичай її використовують у теорії відносності, а енергію обчислюють за формулою E=mc², де E- це енергія, m- Маса, а c- швидкість світла. Відповідно до принципу еквівалентності маси та енергії, електронвольт - також і одиниця маси в системі природних одиниць, де cдорівнює одиниці, отже, маса дорівнює енергії. В основному електронвольти використовують у ядерній та атомній фізиці.

Атомна одиниця маси

Атомна одиницямаси ( а. е. м.) призначена для мас молекул, атомів та інших частинок. Одна. е. м. дорівнює 1/12 маси атома вуглецю нукліду, ¹²C. Це приблизно 1,66×10 ⁻²⁷ кілограма.

Слаг

Слаги використовуються в основному в британській імперській системі заходів у Великій Британії та деяких інших країнах. Один склад дорівнює масітіла, що рухається з прискоренням один фут за секунду за секунду, коли до нього прикладена сила в один фунт-силу. Це приблизно 14,59 кілограмів.

Сонячна маса

Сонячна маса - міра маси, прийнята в астрономії для вимірювання зірок, планет та галактик. Одна сонячна масадорівнює масі Сонця, тобто 2×10³⁰ кілограмів. Маса Землі приблизно 333 000 разу менше.

Карат

У каратах вимірюють масу дорогоцінного каміннята металів у ювелірній справі. Один карат дорівнює 200 міліграм. Назва і сама величина пов'язані з насінням ріжкового дерева (англійською: carob, вимовляється «кароб»). Один карат раніше дорівнював вазі насіння цього дерева, і покупці носили з собою своє насіння, щоб перевірити, чи не обдурили їх продавці дорогоцінних металівта каміння. Вага золотої монети в Стародавньому Римідорівнював 24 насінню ріжкового дерева, і тому карати стали застосовуватися для позначення кількості золота в сплаві. 24 карати - чисте золото, 12 каратів - сплав наполовину із золота, і так далі.

Гран

Гран використовувався як міра ваги у багатьох країнах до епохи Відродження. Він ґрунтувався на вазі зерен, в основному ячменю, та інших популярних на той час культур. Один гран дорівнює близько 65 міліграм. Це трохи більше чверті карата. Поки що карати не отримали широкого поширенняУ ювелірній справі використовувалися грани. Ця міра ваги використовується і по сьогодні для вимірювання маси пороху, куль, стріл, а також золотої фольги у стоматології.

Інші одиниці маси

У країнах, де не прийнято метричну систему, використовують заходи маси британської імперської системи. Наприклад, у Великобританії, США та Канаді широко застосовуються фунти, стоуни та унції. Один фунт дорівнює 453,6 грама. Стоуни використовують у основному лише виміру маси тіла людини. Один стоун – це приблизно 6,35 кілограма або рівно 14 фунтів. Унції переважно використовують у кулінарних рецептах, особливо для продуктів у маленьких порціях. Одна унція це 1/16 фунта, або приблизно 28,35 грам. У Канаді, яка формально перейшла на метричну систему в 1970-х роках, багато продуктів продаються в упаковці, розрахованій на заокруглені британські одиниці, наприклад, один фунт або 14 рідких унційОднак на них вказано вагу або об'єм у метричних одиницях. По-англійськи таку систему називають «м'якою метричною» (англ. soft metric), на відміну від "жорсткої метричної" системи (англ. hard metric), в якій на упаковці вказують заокруглену вагу в метричних одиницях. На цьому знімку показані «м'які метричні» упаковки продуктів харчування із зазначенням ваги лише у метричних одиницях та обсягу як у метричних, так і в імперських одиницях.

Ви вагаєтесь у перекладі одиниці виміру з однієї мови на іншу? Колеги готові допомогти вам. Опублікуйте питання у TCTermsі протягом кількох хвилин ви отримаєте відповідь.

13.4. Атомне ядро

13.4.2. Дефект маси. Енергія зв'язку нуклонів у ядрі

Маса нуклонів, що становлять ядро, перевищує масу ядра. При утворенні деякого ядра з нуклонів виділяється досить велика енергія. Це відбувається за рахунок того, що частина маси нуклонів перетворюється на енергію.

Щоб "розбити" ядро ​​на окремі нуклони, необхідно витратити таку саму кількість енергії. Саме ця обставина обумовлює стабільність більшості ядер, що зустрічаються в природі.

Дефект маси - різниця між масою всіх нуклонів, що утворюють ядро, і масою ядра:

∆m = M N − m отрута,

У явному вигляді формула для розрахунку дефекту маси виглядає так:

∆m = Zm p + (A − Z )m n − m отрута,

де Z - зарядове числоядра (кількість протонів у ядрі); m p – маса протона; (A - Z) - кількість нейтронів в ядрі; A - масове числоядра; m n – маса нейтрона.

Маси протона та нейтрону є довідковими величинами.

У Міжнародній системі одиниць маса вимірюється в кілограмах (1 кг), але для зручності маси протона та нейтрону часто задають як в одиницях маси – атомних одиницях маси (а.е.м.), так і в одиницях енергії – мегаелектронвольтах (МеВ).

Для переведення мас протону та нейтрону в кілограми необхідно:

• значення маси, задане в а.е.м., підставити у формулу

m (а.е.м) ⋅ 1,66057 ⋅ 10 −27 = m (кг);

• значення маси, задане в МеВ, підставити у формулу

m (МеВ) ⋅ | e | ⋅ 10 6 c 2 = m (кг) ,

де | e | - Елементарний заряд, | e | = 1,6 ⋅ 10 −19 Кл; c - швидкість світла у вакуумі, c ≈ 3,0 ⋅ 10 8 м/с.

Значення мас протона та нейтрону у зазначених одиницях представлені у таблиці.

Енергія, рівна енергіїзв'язку нуклонів в ядрі E св, що виділяється при утворенні ядра з окремих нуклонів і пов'язана з дефектом маси формулою

E св = ∆mc 2 ,

де E св - Енергія зв'язку нуклонів в ядрі; Δm – дефект маси; c - швидкість світла у вакуумі, c = 3,0 ⋅ 10 8 м/с.

У явному вигляді формула для розрахунку енергії зв'язку нуклонів у ядрі виглядає так:

E св = (Z m p + (A − Z) m n − m отрута) ⋅ с 2 ,

де Z – зарядове число; m p – маса протона; A – масове число; m n – маса нейтрону; m отрута - маса ядра.

Завдяки наявності енергії зв'язку атомні ядрає стабільними.

Строго кажучи, енергія зв'язку нуклонів у ядрі є негативною величиноютому що саме цій енергії не вистачає ядру, щоб розділитися на окремі нуклони. Проте під час вирішення завдань заведено говорити про величину енергії зв'язку, що дорівнює її модулю, тобто. о позитивної величини.

Для характеристики міцності ядра використовують питому енергію зв'язку- енергію зв'язку, що припадає на один нуклон:

E св уд = E св A ,

де A - масове число (збігається з числом нуклонів у ядрі).

Чим менша питома енергія зв'язку, тим менш міцним є ядро.

Елементи, що у кінці таблиці Д.І. Менделєєва, мають малу енергію зв'язку, тому вони мають властивість радіоактивності. Вони можуть спонтанно розпадатися з утворенням нових елементів.

Енергія зв'язку в Міжнародній системі одиниць вимірюється у джоулях (1 Дж). Однак завдання часто потрібно отримати енергію зв'язку в мегаэлектронвольтах (МеВ).

Розрахунок енергії зв'язку в МеВ можна здійснити двома способами:

1) у формулу для розрахунку енергії зв'язку підставити значення всіх мас у кілограмах, значення енергії зв'язку отримати спочатку в джоулях:

E св (Дж) = (Z m p + (A − Z) m n − m отрута) ⋅ с 2 ,

де m p , m n , m отрута - маси протона, нейтрону і ядра в кілограмах; потім перевести джоулі в мегаелектронвольти, скориставшись формулою

E св (МеВ) = E св (Дж) | e | ⋅ 10 6 ,

де | e | - Елементарний заряд, | e | = 1,6 ⋅ 10 −19 Кл;

2) у формулу для розрахунку дефекту маси підставити значення всіх мас в атомних одиницях маси, значення дефекту маси отримати також в атомних одиницях маси:

Δ m (а. е. м.) = Z m p + (A − Z) m n − m отрута,

де m p , m n , m отрута - маси протона, нейтрону і ядра в атомних одиницях маси; потім результат помножити на 931,5:

E св (МеВ) = Δm (а. е. м.) ⋅ 931,5 .

Приклад 11. Маси спокою протону та нейтрону дорівнюють 1,00728 а.о.м. та 1,00866 а.о.м. відповідно. Ядро ізотопу гелію H 2 3 e має масу 3,01603 а.о.м. Знайти величину питомої енергіїзв'язку нуклонів у ядрі зазначеного ізотопу.

Рішення . Енергія, що дорівнює енергії зв'язку нуклонів в ядрі, виділяється при утворенні ядра з окремих нуклонів і пов'язана з дефектом маси формулою

E св = ∆mc 2 ,

де M - дефект маси; c - швидкість світла у вакуумі, c = 3,00 ⋅ 10 8 м/с.

Дефект маси - різниця між масою всіх нуклонів, що утворюють ядро, і масою ядра:

∆m = M N − m отрута,

де M N - маса всіх нуклонів, що входять до складу ядра; m отрута - маса ядра.

Маса всіх нуклонів, що входять до складу ядра, складається:

• з маси всіх протонів -

M p = Zm p ,

де Z – зарядове число ізотопу гелію, Z = 2; m p – маса протона;

• з маси всіх нейтронів -

M n = (A − Z )m n ,

де A – масове число ізотопу гелію, A = 3; m n – маса нейтрона.

Отже, у явному вигляді формула для розрахунку дефекту маси виглядає так:

Δ m = Z m p + (A − Z) m n − m отрута,

а формула для розрахунку енергії зв'язку нуклонів у ядрі -

E св = (Z m p + (A − Z) m n − m отрута) ⋅ с 2 .

Щоб отримати енергію зв'язку в МеВ, можна в записану формулу підставити маси протона, нейтрону і ядра в а.е.м. і скористатися еквівалентністю маси та енергії (1 а.е.м. еквівалентна 931,5 МеВ), тобто. розрахунок зробити за формулою

E св (МеВ) = (Z m p (а. е. м.) + (A − Z) m n (а. е. м.) − m отрута (а. е. м.)) ⋅ 931,5 .

Обчислення дає значення енергії зв'язку нуклонів у ядрі ізотопу гелію:

E св (МеВ) = (2 ⋅ 1,00728 + (3 − 2) ⋅ 1,00866 − 3,01603) ⋅ 931,5 = 6,700 МеВ.

Питома енергія зв'язку (енергія зв'язку, що припадає на один нуклон) є відношенням

E св уд = E св A ,

де A – число нуклонів у ядрі зазначеного ізотопу (масове число), A = 3.

Обчислимо:

E св уд = 6,70 3 = 2,23 МеВ/нуклон.

Питома енергія зв'язку нуклонів у ядрі ізотопу гелію H 2 3 e дорівнює 2,23 МеВ/нуклон.

І дорівнює 1/12 маси цього нукліду.

Рекомендована до застосування ІЮПАП та ІЮПАК у роках. Офіційно рекомендованими є англомовні терміни atomic mass unit (a.m.u.)і точніший - unified atomic mass unit (u.a.m.u.)(Універсальна атомна одиниця маси, але в російськомовних наукових та технічних джерелах він використовується рідше).

1а. е. м., виражена в грамах, чисельно дорівнює зворотному числу Авогадро, тобто 1/N A, вираженому в моль-1. Молярна маса даного елемента, Виражена в грамах на моль , чисельно збігається з масою молекули цього елемента, вираженої в а. е. м.

Оскільки маси елементарних частинокзазвичай виражаються в електрон-вольтах , важливим є переказний коефіцієнт між еВ та а. е. м.:

1а. е. м. ≈ 0,931 494 028(23) ГеВ/ c²; 1 ГеВ/ c² ≈ 1,073 544 188(27) а. е. м. 1 а. е. м. кг.

Історія

Поняття атомної маси запровадив Джон Дальтон у році, одиницею вимірювання атомної маси спочатку служила маса атома водню (так звана воднева шкала). У Берцеліусі опублікував таблицю атомних мас, віднесених до атомної маси кисню, прийнятої рівною 103. Система атомних мас Берцеліуса панувала до 1860-х років, коли хіміки знову прийняли водневу шкалу. Але вони перейшли на кисневу шкалу, за якою за одиницю атомної маси приймали 1/16 частину атомної маси кисню. Після відкриття ізотопів кисню (16 O, 17 O, 18 O) атомні масистали вказувати за двома шкалами: хімічною, в основі якої лежала 1/16 частина середньої маси атома природного кисню, та фізичної з одиницею маси, що дорівнює 1/16 маси атома нукліду 16 O. Використання двох шкал мало ряд недоліків, внаслідок чого з перейшли до єдиною, вуглецевою шкалою.

Посилання

• Fundamental Physical Constants --- Complete Listing (англ.)

Примітки

Атомна одиниця маси. Число Авогадро

Речовина складається із молекул. Під молекулою ми розумітимемо найменшу частинку даної речовини, що зберігає Хімічні властивостіцієї речовини.

Читач: А в яких одиницях вимірюється маса молекул?

Автор: Масу молекули можна вимірювати в будь-яких одиницях маси, наприклад, у тоннах, але оскільки маси молекул дуже малі: ~10 –23 г, то для зручностізапровадили спеціальну одиницю – атомну одиницю маси(А.е.м.).

Атомною одиницею масиназивається величина, що дорівнює -ї маси атома вуглецю 6 С 12 .

Запис 6 12 означає: атом вуглецю, що має масу 12 а.е.м. та заряд ядра – 6 елементарних зарядів. Аналогічно, 92 U 235 - атом урану масою 235 а. і зарядом ядра 92 елементарних заряду, 8 Про 16 - атом кисню масою 16 а.е.м та зарядом ядра 8 елементарних зарядів і т.д.

Читач: Чому в якості атомної одиниці маси взяли саме (а не або ) частина маси атома і саме вуглецю, а чи не кисню чи плутонію?

Експериментально встановлено, що 1 г 6,02×10 23 а.е.м.

Число, що показує, у скільки разів маса 1 г більша за 1 а.е.м, називається числом Авогадро: N A = 6,02 10 23 .

NА × (1 а.е.м) = 1 р. (5.1)

Нехтуючи масою електронів і відмінністю в масах протона і нейтрону, можна сказати, що число Авогадро приблизно показує, скільки треба взяти протонів (або, що майже те саме, атомів водню), щоб утворилася маса в 1 г (рис. 5.1).

Міль

Маса молекули, виражена в атомних одиницях маси, називається відносною молекулярною масою .

Позначається М r(r– від relative – відносний), наприклад:

12 а.е.м, = 235 а.е.м.

Порція речовини, яка містить стільки ж грамів даної речовини, скільки атомних одиниць маси містить молекула даної речовини, називається молимо(1 моль).

Наприклад: 1) відносна молекулярна маса водню Н 2: отже, 1 моль водню має масу 2 г;

2) відносна молекулярна маса Вуглекислий газ 2:

12 а.е.м. + 2×16 а.о.м. = 44 а.о.м.

отже, 1 моль 2 має масу 44 р.

Твердження.Один моль будь-якої речовини містить те саме число молекул: NА = 6,02 10 23 шт.

Доведення. Нехай відносна молекулярна маса речовини М r(а.е.м.) = М r× (1 а.е.м.). Тоді згідно з визначенням 1 моль даної речовини має масу М r(г) = М r×(1 г). Нехай N- Число молекул в одному молі, тоді

N×(маса однієї молекули) = (маса одного моля),

Міль – основна одиниця виміру в СІ.

Зауваження. Моль можна визначити інакше: 1 моль – це NА = = 6,02×10 23 молекул цієї речовини. Тоді легко зрозуміти, що маса 1 моля дорівнює М r(г). Дійсно, одна молекула має масу М r(А.е.м.), тобто.

(Маса однієї молекули) = М r× (1 а.е.м.),

(Маса одного моля) = NА × (маса однієї молекули) =

= NА × М r× (1 а.е.м.) = .

Маса 1 молячи називається молярною масоюцієї речовини.

Читач: Якщо взяти масу тдеякої речовини, молярна маса якої дорівнює m, скільки це буде молей?

Запам'ятаємо:

Читач: А в яких одиницях у системі СІ слід вимірювати m?

, [m] = кг/моль.

Наприклад, молярна маса водню

Хімія- наука про речовини та їх перетворення один в одного.

Речовини - це хімічно чисті речовини

Хімічно чиста речовина-це сукупність молекул, що мають однаковий якісний і кількісний склад і однакову будову.

СН 3-О-СН 3 -

СН 3 -СН 2 -ВІН

Молекула - найдрібніші частинки речовини, що мають усі його хімічні властивості; молекула складається із атомів.

Атом- це хімічно неподільні частинки, через які утворені молекули. (Для благородних газів молекула і атом одне і теж, Не, Ar)

Атом- електронейтральна частка, що складається з позитивно зарядженого ядра, навколо якого за своїми строго визначеними законами розподілені негативно заряджені електрони. До того ж сумарний заряд електронів дорівнює зарядуядра.

Ядро атомів складається з позитивно заряджених протонів (р) і нейтронів (n), що не несуть ніякого заряду. Загальна назва нейтронів та протонів – нуклони. Маса протонів та нейтронів практично однакова.

Електрони (е -) несуть негативний, заряд дорівнює заряду протона. Маса е - становить приблизно 0,05% від маси протону та нейтрону. Таким чином, вся маса атома зосереджена у його ядрі.

Число р в атомі, рівні заряду ядра, називається порядковим номером (Z), так як атом електронейтральний число е - дорівнює числу р.

Масовим числом (А) атома називається сума протонів та нейтронів у ядрі. Відповідно число нейтронів в атомі дорівнює різниці між А і Z. (масовим числом атома та порядковим номером). (N = А-Z).

17 35 Cl р=17, N=18, Z=17. 17р +, 18n 0, 17е-.

Нуклони

Хімічні властивості атомів визначається їхньою електронною будовою (число електронів), яка дорівнює порядковому номеруатомів (заряду ядра). Отже, всі атоми з однаковим зарядом ядра в хімічному відношенні поводяться однаково і розраховуються як атоми одного й того ж хімічного елемента.

Хімічний елемент – це сукупність атомів із однаковим зарядом ядра. (110 Хімічних елементів).

Атоми, маючи однаковий заряд ядра, можуть відрізнятися масовим числом, що з різним числом нейтронів у тому ядрах.

Атоми, що мають однакову Z, але різне масове число називаються ізотопами.

17 35 Cl 17 37 Cl

Ізотопи водню Н:

Позначення: 1 1 Н 1 2 Д 1 3 Т

Назва: протий дейтерій тритій

Склад ядра: 1р 1р+1n 1р+2n

Протий та дейтерій-стабільні

Тритій-розпадається (радіоактивний) Використовується у водневих бомбах.

Атомна одиниця маси. Число Авогадро. Міль.

Маси атомів і молекул дуже малі (приблизно 10 -28 до 10 -24 р.), для практичного відображення цих мас доцільно ввести свою одиницю виміру, яка б призводила до зручної та звичної шкали.

Оскільки маса атома зосереджена в його ядрі, що складаються з практично однакових за масою протонів і нейтронів, то логічно за одиницю маси атомів прийняти масу одного нуклону.

Умовилися за одиницю маси атомів і молекул прийняти одну дванадцяту ізотопу вуглецю, що має симетричну будову ядра (6р+6n). Цю одиницю називають атомною одиницею маси (а.е.м.), вона чисельно дорівнює масі одного нуклону. У цій шкалі маси атомів близькі до цілих значень: Не-4; Al-27; Ra-226 а.е.м……

Розрахуємо масу 1 а.е.м у грамах.

1/12 (12 С)= =1,66*10 -24 г/а.е.м

Розрахуємо, скільки а.е.м міститься в 1г.

N A = 6,02 *-число Авогадро

Отримане співвідношення називається числом Авогадро, що скільки а.е.м міститься в 1г.

Маси атомів, наведені в Періодичній таблиці, виражені в а.е.м.

Молекулярна маса- це маса молекули, виражена в а.е.м, знаходиться як сума мас всіх атомів, що утворюють цю молекулу.

м(1 молекули Н 2 SO 4)= 1*2+32*1+16*4= 98 а.

Для переходу від а.е.м до практично використовуваної хімії 1 г ввели порційний підрахунок кількості речовини причому в кожній порції міститься число N A структурних одиниць(Атомів, молекул, іонів, електронів). В цьому випадку маса такої порції, званої 1 моль, вираженої в грамах, чисельно дорівнює атомній або молекулярній масі, виражених в а.

Знайдемо масу 1 моль Н2SO4:

М(1 моль Н 2 SO 4)=

98а.е.м*1,66**6,02*=

Як видно молекулярна та молярна масачисельно рівні.

1 моль- Кількість речовини, що містить число Авогадро структурних одиниць (атомів, молекул, іонів).

Молекулярна маса(М)- маса 1 моль речовини, виражена у грамах.

Кількість речовини-V(моль); маса речовини м(г); молярна маса М(г/моль)-пов'язані співвідношенням: V=;

2Н 2 Про+ Про 2 2Н 2 Про

2 моль 1 моль

2.Основні закони хімії

Закон сталості складу речовини-хімічно чиста речовина незалежно від способу одержання завжди має постійний якісний та кількісний склад.

CH3+2O2=CO2+2H2O

NaOH+HCl=NaCl+H2O

Речовини з постійним складом називаються дальтоніти. Як виняток відомі речовини незмінного складу-бертоліти (оксиди, карбіди, нітриди)

Закон збереження маси (Ломоносов) - маса речовин, що вступили в реакцію, завжди дорівнює масі продуктів реакції. З цього випливає, що атоми в ході реакції не зникають і не утворюються вони переходять з одних речовин в інші. На цьому заснований підбір коефіцієнтів у рівнянні хімічної реакції, число атомів кожного елемента в лівій та правій частинах рівняння має дорівнювати.

Закон еквівалента- хімічних реакціяхречовини реагують і утворюються у кількостях рівних еквіваленту (Скільки еквівалента однієї речовини витрачено, рівно стільки ж еквівалентів витрачено чи утворилося іншої речовини).

Еквівалент-кількість речовини, яка в ході реакції приєднує, заміщає, вивільняє один моль атомів (іонів) H. Маса еквівалента виражена в грамах називається еквівалентною масою (Е).

Газові закони

Закон Дальтона- загальний тиск суміші газів дорівнює сумі парціальних тисків всіх компонентів газової суміші.

Закон Авогадро- рівні обсяги різних газівза однакових умов містять однакову кількість молекул.

Наслідок: один моль будь-якого газу за нормальних умов (t=0 градусів або 273K і P=1 атмосфера або 101255 Паскаль або 760 мм. Рт. Стовпчик) займає V=22,4 л.

V який займає один моль газу називається молярним об'ємом Vm.

Знаючи обсяг газу (суміші газу) і Vm за даних умов, легко розрахувати кількість газу (газової суміші) = V/Vm.

Рівняння Менделєєва-Клапейрона.- пов'язує кількість газу з умовами, за яких він знаходиться. pV=(m/M)*RT= *RT

При використанні даного рівняння всі фізичні величини повинні бути виражені в СІ: p-тиск газу (паскаль), V-об'єм газу (літри), m-маса газу (кг.), М-молярна маса (кг/моль), Т- температура за абсолютною шкалою (К), Ню-кількість газу (моль), R- газова постійна = 8,31 Дж/(моль*К).

Д- відносна щільність одного газу по іншому - відношення М газу до М газу, обраного як стандарт, показує у скільки разів один газ важчий за інший Д=М1/М2.

Способи вираження складу суміші речовин.

Масова частка W-відношення маси речовини до маси всієї суміші W=((m в-ва)/(m р-ра))*100%

Мольна частка ? у суміші.

Більшість хімічних елементів у природі представлені як суміші різних ізотопів; знаючи ізотопний склад хімічного елемента, виражений у мольних частках, розраховують середньозважене значення атомної маси цього елемента, яка і переводиться в ІСХЕ. А= Σ (æi*Аi)= æ1*А1+ æ2*А2+…+ æn*Аn , де æi- мольна частка i-ого ізотопу, Аi- атомна маса i-ого ізотопу.

Об'ємна частка (φ)-відношення Vi до обсягу всієї суміші. φi=Vi/VΣ

Знаючи об'ємний склад газової суміші, розраховують Мср суміші газів. Мср = Σ (φi * Mi) = φ1 * М1 + φ2 * М2 + ... + φn * Мn