Относительная молекулярная и формульная массы

Относительная молекулярная и относительная формульная массы

Каждый химический элемент характеризуется определенным зна­чением относительной атомной массы. Состав любого вещества вы­ражается молекулярной или простейшей формулой его структурной единицы. Такая структурная единица состоит из определенного числа атомов химических элементов. Поэтому масса структурной единицы может быть выражена в атомных единицах массы.

Вещества молекулярного строения характеризуются величиной относительной молекулярной массы, которая обозначается M_r.

Эта величина равна сумме относительных атомных масс всех химических элементов с учетом числа их атомов в молекуле.

Например, рассчитаем относительную молекулярную массу во­ды H₂O:

M_r(H₂O) = 2 • 4(H) + A_r(O) = 2 • 1 + 16 = 18.

Вещества немолекулярного строения также характеризуются по­добной величиной, которая называется относительной формульной массой. Как и относительная молекулярная масса, она равна сум­ме относительных атомных масс всех элементов, входящих в состав структурной едини.» таких веществ — формульной единицы, и так­же обозначается M_r. При этом, конечно, необходимо учитывать ин­дексы у ст'воло' атомов.

Например, относительная формульная масса вещества CaCO₃ равна:

M_r(CaCO₃) = A_r(Ca) + A_r(C) + 3 • A_r(O) = 40 + 12 + 3 • 16 = 100.

Вычисление массовой доли химического элемента по формуле вещества

По формуле вещества можно рассчитать массовую долю атомов каждого химического элемента, который входит в состав этого веще­ства, т. е. определить, какую часть от общей массы вещества состав­ляет масса атомов данного элемента.

Массовая доля (w) атомов химического элемента в веществе по­казывает, какая часть относителкй молекулярной (формуль­ной) массы вещества приходится на атомы данного элемента.Массовая доля атомов элемента А в сложном веществе А_хВ_у рас­считывается по формуле:

w(А) = Ar(A)*x/ M_r (Ах By)

     ^,

где w («дубль-вэ») — массовая доля элемента А;

A_r(A) — относительна, атомная масса элемента А;

х, у — числа атомов элементов А и В в формуле вещества;

М_г(А_хВ_у) — относительная молекулярная (формульная) масса веще­ства АхВу.

Пример. Определите массовые доли элементов в фосфорной кис­лоте H₃PO₄.

Дан : H3PO4 w(H) —? w(P) —? w(O) —?

Решение

1.   Вычисляем относительную молекулярную массу фосфорной кислоты:

M_r(H₃PO₄) = 3 • A_r(H) + A_r(P) + 4 • A_r(O) =

= 3 • 1 + 31 + 4 • 16 = 98.

2.    Рассчитываем массовые доли w атомов каждого элемента:

w(H) = Ar(H)*3/ M_r (H3PO₄)=1*3/98=0,03

w(P) = Ar(P)/ M_r (H3PO₄)=31/98=0,32

w(O) = Ar(O)*4/ M_r (H3PO₄)=16*4/98=0,65

Ответ: w(H) = 3 %; w(P) = 32 %; w(O) = 65 %.

Вопросы и задания:

1.      Вычислите относительные молекулярные массы следующих веществ: HCl, NH₃, HNO₃, C₆H₁₂O₆, O₃.

2.      Чему равны массовые доли атомов элементов в следующих веществ^': N₂O, NO, N₂O₃, N₂O₅, NH₃, NH₄NO₃? В каком из этих ве­ществ содержится больше всего азота по массе? А меньше всего?