단일 물 분자의 그램에서 질량을 계산하는 방법을 배우는 것은 원자량, 분자 공식, 두더지 및 Avogadro의 숫자를 강화하기 때문에 유용한 운동입니다. 다음은이 값이 단지 추정치 인 이유에 대한 논의와 함께 하나의 분자의 질량을 찾는 방법입니다.
- 분자식을 작성하십시오. 예를 들어, 물의 분자식은 H 2 입니다 o.
- 주기율표에서 요소의 원자 질량을 찾으십시오. 예를 들어, 수소의 원자 질량은 1.008이고 산소의 원자 질량은 15.994입니다.
- 분자에서 원자의 질량을 추가하십시오. 각 요소의 질량에 첨자로 곱하십시오 (하나가있는 경우). 예를 들어, 물의 몰 질량은 (1.008 x 2) + (15.994 x 1) =18.01 그램입니다.
- 그램의 단일 분자 질량에 대한 Avogadro의 수로 몰 질량을 나눕니다. 물의 경우 이것은 18.01 ÷ 6.022 x 10 = 2.99 x 10 그램입니다 .
고전적인 숙제 문제는 단일 물 분자의 그램에서 질량을 찾는 것입니다.
물의 화학적 공식은 H 2 입니다 O. 수소 (H)의 상징에 따른 첨자는 2이며, 각 물 분자는 수소의 두 원자를 함유한다는 의미입니다. 산소 (O)의 기호 후에는 첨자가 없으므로 각 분자는 하나의 산소 원자 만 포함한다는 것을 알고 있습니다.
이제 그램에서 한 두더지의 물을 찾으십시오. 이것은 분자에서 원자의 질량의 합으로, 수소 질량의 합과 산소 질량의 합입니다. 주기율표로부터, 각 수소 원자의 질량은 1.008 g/mol이고, 산소 원자의 질량은 15.994 g/mol이다. 물의 몰 질량은 2 × 1.008 + 15.994 =18.01 g/mol입니다.
각 물의 물은 6.022 × 10 물 분자를 함유합니다. 따라서 단일 물 분자의 질량은 어금니 질량 (18.01 g/mol)을 Avogadro의 수 (6.022 × 10 분자/두더지)로 나눈 값입니다.
개별 물 분자의 질량 =18.01 g/mol ÷ 6.022 × 10 분자/mol =2.99 x 10 그램
왜 분자의 질량이 추정치일까요?
분자의 질량이 근사치 인 세 가지 이유가 있습니다.
- 숫자를 반올림하는 데 오류가 있습니다.
- 요소의 원자 무게는 요소의 자연 풍부함에 따라 가중 평균입니다. 단일 분자는 동일한 동위 원소 비율을 포함하지 않을 수 있습니다.
- 각 요소의 정확한 동위 원소를 알고 있더라도 단순히 양성자, 중성자 및 전자의 질량을 추가 할 수는 없습니다. 원자가 함께 결합하고 화합물을 형성 할 때, 결합 형성은 (매우) 약간의 질량 증가 (흡열 반응) 또는 (매우) 약간의 질량 감소 (발열 반응)를 초래한다. 화학적 결합은 에너지를 흡수하거나 방출하는 반면 질량 + 에너지의 합은 보존됩니다.
참조
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