Dövri cədvəli diqqətlə öyrənən hər bir şagird, yəqin ki, burada kimyəvi elementin sayından əlavə, onun atomunun çəkisi haqqında da məlumatın olduğunu fərq edib. Bu yazıda biz molyar kütlənin nə olduğunu və harada istifadə edildiyini nəzərdən keçirəcəyik.
Köstəbək nədir?
"Molar kütlə nədir" sualına cavab verməzdən əvvəl kimyada mol kimi mühüm kəmiyyəti başa düşmək lazımdır.
19-cu əsrdə Amedeo Avoqadro izoxorik prosesdə ideal qazlar üçün Gey-Lussac qanununu diqqətlə öyrənərək belə nəticəyə gəldi ki, eyni şəraitdə (temperatur və təzyiq) müxtəlif maddələrin bərabər həcmlərində bərabər sayda var atomların və ya molekulların. Avoqadronun fikirləri qaz halında olan maddələrin kimyəvi quruluşu və davranışı haqqında o dövrün nəzəriyyələri ilə ziddiyyət təşkil edirdi, ona görə də onlar yalnız yarım əsr sonra qəbul edildi.
20-ci əsrin əvvəllərində daha müasir texnologiyaların köməyi ilə bu qazın 2 qramında hidrogen molekullarının sayını müəyyən etmək mümkün olmuşdur. Bu miqdar deyilir"mol". Termin özü Wilhelm Ostwald tərəfindən təqdim edilmişdir, latın dilindən "yığın", "klaster" kimi tərcümə olunur.
1971-ci ildə mol SI sistemində 7 əsas ölçü vahidindən birinə çevrildi. Hal-hazırda 1 mol, kütləsi 0,028085 kq olan ideal bir sferada olan silisium atomlarının sayı kimi başa düşülür. 1 mola uyğun gələn hissəciklərin sayına Avoqadro ədədi deyilir. Təxminən 6.021023.
Molar kütlə nədir?
İndi məqalənin mövzusuna qayıda bilərik. Mole və molar kütlə bir-biri ilə əlaqəli iki kəmiyyətdir. İkincisi, hər hansı bir maddənin bir molunun çəkisidir. Aydındır ki, kimyəvi elementin növü və ya müəyyən bir qazın molekulunun tərkibi birbaşa molyar kütləni təyin edir. Bu tərifə görə aşağıdakı ifadə yazıla bilər:
M=ma NA.
Burada ma bir atomun kütləsi, NA Avoqadro nömrəsidir. Yəni M dəyərini əldə etmək üçün bir hissəciyin (molekulun, atomun, atom klasterinin) çəkisini Avoqadro nömrəsinə vurmaq lazımdır.
Məqalənin girişində qeyd edildiyi kimi, dövri cədvəldəki hər bir element onun atom kütləsi haqqında məlumat ehtiva edir. Bu, hər mol üçün qramla ifadə olunan çəkidir. Aydındır ki, kq/mol-da molyar kütləni əldə etmək üçün cədvəl dəyərini 1000-ə bölmək lazımdır. Məsələn, 41 nömrəli niobium üçün biz 92,9 rəqəmini görürük, yəni onun 1 mol atomunun çəkisi 92,9 qramdır..
M kimyada harada istifadə olunur?
İndi bilirəmmolyar kütlə nədir, onun kimyada harada istifadə edildiyini düşünün.
Maddənin miqdarı və molyar çəki anlayışı kimyəvi reaksiyaların hazırlanmasında mühüm rol oynayır, çünki onlar yalnız reagentlərin ciddi nisbəti ilə gedirlər. Məsələn, hidrogenin yanmasının su molekulunun əmələ gəlməsi ilə reaksiyası aşağıda göstərilmişdir:
2H2+ O2=2H2O.
Kütləsi 4 qram olan 2 mol hidrogenin 32 qram ağırlığında 1 mol oksigenlə qalıqsız reaksiya verdiyini görmək olar. Nəticədə 36 qram göstərici ilə 2 mol su molekulu əmələ gəlir. Bu rəqəmlərdən aydın olur ki, kimyəvi çevrilmə prosesində kütlə saxlanılır. Reallıqda reaktivlərin və çevrilmə məhsullarının çəkisi bir qədər fərqlidir. Bu kiçik fərq reaksiyanın istilik effekti ilə bağlıdır. Kütləvi fərqi çəki və enerjini əlaqələndirmək üçün Eynşteynin düsturundan istifadə etməklə hesablamaq olar.
Kimyada molar kütlə anlayışı da eyniadlı konsentrasiya ilə sıx bağlıdır. Adətən, mayelərdə həll olunan bərk maddələr bir litrdə mol sayı, yəni molyar konsentrasiyası ilə xarakterizə olunur.
Başa düşmək vacibdir ki, nəzərə alınan dəyər yalnız verilmiş kimyəvi element və ya konkret birləşmə üçün sabitdir, məsələn, H2 üçün 2 q/mol, və O 3 üçün - 48 q/mol. Əgər onun bir birləşmə üçün dəyəri digərindən böyükdürsə, bu o deməkdir ki, birinci maddənin özünün elementar hissəciyi ikincidən daha böyük kütləyə malikdir.
Qazlar və onların molar həcmi
Molar kütlə də ideal fizika ilə bağlıdırqazlar. Xüsusilə, maddənin miqdarı məlum olduqda, xüsusi xarici şəraitdə qaz sisteminin həcmini təyin edərkən istifadə olunur.
İdeal qazlar Klapeyron-Mendeleyev tənliyi ilə təsvir edilmişdir, o, belə görünür:
PV=nRT.
Burada n aşağıdakı kimi molyar kütlə ilə əlaqəli olan maddə miqdarıdır:
n=m / M.
Qazın həcmi, onun m, temperaturu T və təzyiq P məlum olduqda, aşağıdakı düsturla müəyyən edilə bilər:
V=mRT / (MP).
Molar həcm 0 oC-də və bir atmosfer təzyiqində istənilən qazın 1 molunu tutan həcmdir. Yuxarıdakı düsturdan bu dəyəri hesablaya bilərsiniz, 22,4 litrdir.
