I.10. Calcule pe baza formulei chimice. Masa moleculară. Masa molară.

Masa moleculară (notată cu M) este o mărime adimensională (un număr) care ne arată de câte ori este mai mare masa reală a unei molecule decât unitatea atomică de masă ( u.a.m.).

Ea se calculează însumând masele atomice relative ale tuturor atomilor moleculei.

Exemplu: Masa moleculară a apei (H₂O) este:

M_H2O = 2 ∙ A_H + 1 ∙ A_O = 2 + 16 = 18

Masa molară (notată cu litera grecească miu = μ) este masa unui mol de substanță. Are ca unitate de măsură g/mol.

Masa molară este egală cu masa moleculară a substanței și conține N_A particule (numărul lui Avogadro = 6,022 ∙ 10²³ particule – atomi sau molecule).

Exemplu: Masa molară a fosfatului de magneziu: Mg₃(PO₄)₂:

μ = 3 ∙ A_Mg + 2 ∙ A_P + 8 ∙ A_O = 3 ∙ 24 + 2 ∙ 31 + 8 ∙ 16 = 72 + 62 + 128 = 262 g/mol

Molul este unitatea de măsură în Sistemul Internațional, a cantității de substanță care conține un număr de particule egal cu numărul lui Avogadro, N_A.

N_A = 6,022 ∙ 10²³

Numărul de moli se notează cu litera grecească „niu” (υ) și se calculează cu relația :

Amestecul echimolar este amestecul care are același număr de moli din fiecare component al amestecului.

Știind formula chimică a unei substanțe se poate determina:

1) Raportul atomic al elementelor componente este raportul între numărul de atomi din fiecare element component al substanței respective.

Pentru o substanță X_aY_bZ_c, raportul atomic este a : b : c

Exemplu:

• Fosfatul de mercur - Hg₃(PO₄)₂ are raportul atomic:

  • Hg : P : O= 3 : 2 : 8

2) Raportul de masă este raportul între masele din fiecare element component al substanței respective.

Pentru o substanță X_aY_bZ_c, raportul atomic este aA_X : bA_Y : cA_Z

Exemplu:

• Fosfatul de mercur - Hg₃(PO₄)₂ are raportul de masă:

  • 3A_Hg : 2A_P : 8A_O = 3 ∙ 200 : 2 ∙ 31 : 8 ∙ 16 = 600 : 62 : 128 = 300 : 31 : 64

3) Compoziția procentuală de masă reprezintă masa fiecărui element conținută în 100g substanță.

Pornind de la formula chimică, se calculează masa molară și apoi cu regula de trei simplă se calculează procentul fiecărui element component.

Exemplu: Pentru acidul carbonic - H₂CO₃:

μ = 2 ∙ A_H + 1 ∙ A_C + 3 ∙ A_O = 2 + 12 + 48 = 62 g/mol

Dacă 62 g H₂CO₃ conțin........2 g H........12 g C........ 48 g O

Atunci 100 g H₂CO₃ conțin ....x g H.........y g C..........z g O

4) Masa unui element aflată într-o anumită masă de substanță compusă.

Pornind de la formula chimică se calculează masa molară a substanței compuse și apoi cu regula de trei simplă se calculează masa fiecărui element component aflată în masa dată de substanță compusă.

Exemplu:

Ce masă de oxigen se află în 248 g acid carbonic- H₂CO₃ ?

μ = 2 ∙ A_H + 1 ∙ A_C + 3 ∙ A_O = 2 + 12 + 48 = 62 g/mol

Dacă 62 g H₂CO₃ conțin........ 48 g O

Atunci 248 g H₂CO₃ conțin .....x g O

5) Masa unui substanțe compuse care conține o anumită masă de element.

Pornind de la formula chimică se calculează masa molară a substanței compuse și apoi cu regula de trei simplă se calculează masa de substanță compusă aflată într-o anumită masă de element chimic.

Exemplu:

Ce masă de bromură de aluminiu- AlBr₃ conține 20 g de aluminiu ?

μ = 1 ∙ A_Al + 3 ∙ A_Br = 1 ∙ 27 + 3 ∙ 80 = 27 + 240 = 267 g/mol

Dacă 267 g AlBr₃ conține ............27 g Al

Atunci x g AlBr₃ conține...............20 g Al