NộI Dung
Các nguyên tử và phân tử riêng lẻ, các khối vật chất, quá nhỏ để đo bằng các dụng cụ hoặc đơn vị vĩ mô, vì vậy các nhà khoa học thể hiện khối lượng bằng cách sử dụng Đơn vị khối lượng nguyên tử, thường được rút ngắn thành amu hoặc AMU. Tuy nhiên, trong thế giới thực, việc sử dụng các đơn vị khối lượng nguyên tử sẽ không thực tế vì các nguyên tử và phân tử tạo nên các đại lượng vĩ mô. Nhận thức được điều này, các nhà khoa học đã định nghĩa AMU theo cách để thực hiện việc chuyển đổi từ số lượng vi mô sang số lượng vĩ mô một cách đơn giản. Khối lượng của một nguyên tử hoặc phân tử trong AMU bằng khối lượng của một mol của các nguyên tử hoặc phân tử tính bằng gam. Một gram là một phần nghìn của một kilôgam.
TL; DR (Quá dài; Không đọc)
Khối lượng của một nguyên tố hoặc phân tử tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng khối lượng của một mol của các hạt giống nhau tính bằng gam. Chia số cho 1.000 để có khối lượng mol tính bằng kilogam.
Nốt ruồi là gì?
Nốt ruồi là một số lượng rất lớn các nguyên tử hoặc phân tử. Số lớn này, được gọi là số Avogadros, là 6.02 x 1023. Con số này đã được xác định thông qua một loạt các thí nghiệm được thực hiện trong khoảng thời gian khoảng 100 năm bởi các nhà nghiên cứu khác nhau. Nốt ruồi thuộc về thế giới vĩ mô, một hạt riêng lẻ với thế giới vi mô có một điểm khác biệt: Bạn có thể chia nốt ruồi thành phân số, nhưng bạn không thể làm điều đó với một hạt như nguyên tử hoặc phân tử mà không thay đổi nó thành một thứ khác.
Một nốt ruồi khí hydro
Quy tắc là khối lượng của hạt trong AMU bằng khối lượng mol của các hạt tính bằng gam. Ví dụ, khối lượng nguyên tử của phân tử hydro (H2) là 2.016 AMU, vì vậy một mol khí hydro nặng 2.016 gram. Vì có 1.000 gram trong một kilôgam, nên khối lượng của một mol khí hydro là (2.016 1.000) = 0,002016 = 2,016 X 10-3 kilôgam.
Bạn có thể có một số lượng hạt không tạo thành nốt ruồi. Ví dụ, mẫu khí hydro của bạn có thể chỉ nặng 2,52 x 10-4 Kilôgam. Bạn có thể sử dụng khối lượng nguyên tử của hydro, được đo bằng AMU, để tính tỷ lệ phần mol của khí trong mẫu của bạn. Chỉ cần chia khối lượng mẫu của bạn, tính bằng kilogam, cho khối lượng của một mol tính bằng kilogam. Vì một mol khí hydro có khối lượng 2,016 X 10-3 kg và bạn có 2,25 X 10-4 kg, bạn chỉ có 1/8 mol.
Khối lượng mol của hợp chất
Để xác định khối lượng của một hợp chất, bạn đếm các nguyên tử trong hợp chất bằng cách xem công thức hóa học của nó. Tra cứu khối lượng của từng nguyên tử cấu thành phân tử trong bảng tuần hoàn, cộng các khối lượng này và bạn sẽ có khối lượng của phân tử trong AMU. Đây cũng là khối lượng của một mol của hợp chất tính bằng gam. Nếu bạn muốn khối lượng mol tính bằng kilôgam, chia cho 1.000.
Ví dụ
1. Khối lượng mol của canxi cacbonat tính bằng kilôgam là bao nhiêu?
Công thức hóa học của canxi cacbonat trong CaCO3. Từ bảng tuần hoàn, bạn có thể xác định khối lượng canxi (Ca) là 40.078 AMU, của carbon (C) là 12,011 AMU và oxy (O) là 15,999 AMU. Nhân khối lượng oxy với 3 và thêm vào đó khối lượng carbon và canxi, bạn sẽ có được khối lượng CaCO3 phân tử, đó là 100.086 AMU. Điều này có nghĩa là một mol canxi cacbonat có khối lượng 100.086 gram, tức là (100.086 ÷ 1.000) = 0.100086 kg.
2. Có bao nhiêu nốt ruồi trong một mẫu nhôm nặng 5 kg?
Trọng lượng nguyên tử của nhôm (Al) là 26.982 AMU, do đó, một mol kim loại nặng 26.982 gram hoặc 0,026982 kg. Một mẫu nặng 5 kilôgam chứa (5 0,026982) = 185,31 mol.