Základní veličiny v chemii, chemické výpočty
Hmotnost atomu
atomová hmotnostní konstanta – značí se mu
mu = 1,66057 × 10-27kg
atomová hmotnostní konstanta odpovídá 1/12 hmotnosti jednoho atomu uhlíku 126C.
hmotnost atomu:
- relativní – udává hmotnost atomu vzhledem k mu (tzn. kolikrát je atom těžší než mu); je to číslo bez jednotky; značí se Ar(prvek)
- skutečná – udává hmotnost atomu v kg
A
r(
O) = 16 (tabulky); skutečná atomová hmotnost =
16 × mu = 16 × 1,66057 × 10-27
relativní molekulová hmotnost – udává hmotnost molekuly relativně vůči mu; značí se Mr(prvek). Mr(H2O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1 + 16 = 18
skutečná hmotnost molekuly H2O je Mr(H2O)×mu = 18×1,66057×10-27 = 2.989026 × 10-26.
Látkové množství
Je to fyzikální veličina udávající počet částic (atomy, ionty, molekuly)
značí se n, udává se v molech (mol).
Avogadrova konstanta – 6,022×1023 – počet atomů ve 12g nuklidu 126C
Avogadrova konstanta se značí NA.
1mol = NA = 6,022×1023 částic .. tzn. v 1 molu vodíku je 6,022×1023 částic.
Molární hmotnost
Molární hmotnost je fyzikální veličina udávající hmotnost jednoho molu částic. Značí se
M, jednotka je
gmol.
Molární hmotnost prvků je v tabulkách.
Molární hmotnost odpovídá relativní atomové a molekulové hmotnosti, tzn.: M(H) = A
r(H) = 1
Také víme, jak počítat molární hmotnost molekul: sečteme molární hmotnosti jednotlivých atomů v molekule. Např.:
M(H2O)=2 × M(H) + M(O) = 2×1 + 16 = 18g/mol
Molární objem plynu
Objem jednoho molu plynu při teplotě 0°C a tlaku 101,325kPa
Značí se Vm.
Vm = 22,4dm3 = 22,4l
Jeden mol kteréhokoliv plynu má za standardních podmínek (0°C a 101,325kPa) objem 22,4l.
Vztah mezi n, M a m
n = mM
m = M×n
M = mn
Příklady
Kolik molů je 50g vápníku?
n = mM = 5041 = 1,25mol
Kolik molů je 50g amoniaku? (
NH3)
M(NH3) = M(N) + 3×M(H) = 17
n = mM = 5017 = 2,94mol
Jaký objem zaujímá za standardních podmínek 20g oxidu uhelnatého?
Umíme zjistit, jaký objem má x molů oxidu uhelnatého. My tedy potřebujeme zjistit, kolik je 20g CO molů.
n = mM = 20÷28 = 0,71mol
Nyní víme, že 1mol plynu má za standardních podmínek objem 22,4dm3. 0,71mol plynu má tedy objem 0,71×22,4 = 16dm3.
Určete hmotnost 12dm3 oxidu siřičitého (SO2) za standardních podmínek.
22,4dm3 plynu je 1mol, 12dm3 je tedy 1222,4 = 0,54mol.
M(CO) = 64
m = M×n = 64×0,54 = 34,6g