химический каталог




МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА, сумма масс атомов, входящих в состав данной молекулы; выражается в атомных единицах массы (а.е. м.). Поскольку 1 а.е.м. (иногда называемая дальтон, D) равна 1/12 массы атома нуклида 12С и в единицах массы СИ составляет 1,66057.10-27 кг, то умножение МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССАм. на 1,66057.10-27 дает абс. массу молекулы в килограммах. Чаще пользуются безразмерной величиной Мотн-относительной МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССАм.: Мотн =Mx/D, где Мх-масса молекулы x, выраженная в тех же единицах массы (кг, г или др.), что и D. МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА м. характеризует среднюю массу молекулы с учетом изотопного состава всех элементов, образующих данное химический соединение. Иногда МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА м. определяют для смеси различные веществ известного состава, например для воздуха "эффективную" МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССАм. можно принять равной 29.

Абс. массами молекул удобно оперировать в области физики субатомных процессов и радиохимии, где путем измерения энергии частиц, согласно теории относительности, определяют их абс. массы. В химии и химический технологии необходимо применять макроскопич. единицы измерения кол-ва вещества. Число любых частиц (молекул, атомов, электро нов или мысленно выделяемых в веществе групп частиц, например пар ионов Na+ и Сl- в кристаллич. решетке NaCl), равное Авогадро постоянной NА = 6,022.1023, составляет макроскопич. единицу кол-ва вещества-моль. Тогда можно записать: Мотн = Mx.NA/(D.NA),T.е. относительная МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССАм. равна отношению массы моля вещества к NAD. Если вещество состоит из молекул с ковалентными связями между составляющими их атомами, то величина Mx.NA представляет собой м о л я рн у ю м а с с у этого вещества, единицы измерения которой кг-моль (киломоль, кМ). Для веществ, не содержащих молекул, а состоящих из атомов, ионов или радикалов, определяется ф о р-м у л ь н а я м о л я р н а я м а с с а, т.е. масса NA частиц, соответствующих принятой формуле вещества (однако в СССР часто и в этом случае говорят о МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССАм., что неверно).

Ранее в химии использовали понятия грамм-молекула, грамм-атом, грамм-ион, теперь-моль молекул, моль атомов, моль ионов, подразумевая под этим NA молекул, атомов, ионов и соответственно их молярные массы, выраженные в граммах или килограммах. Традиционно употребляют в качестве синонима термин "молекулярный (молярный) вес", т. к. определение массы производится с помощью весов. Но, в отличие от веса, зависящего от географич. координат, масса является постоянным параметром кол-ва вещества (при обычных скоростях движения частиц в условиях химический реакций), поэтому правильнее говорить "молекулярная масса".

Большое число устаревших терминов и понятий, касающихся МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА м., объясняется тем, что до эры космич. полетов в химии не придавали значения различию между массой и весом, которое обусловлено разностью значений ускорения свободный падения на полюсах (9,83 м.с-2) и на экваторе (9,78 м.с-2); при расчетах силы тяжести (веса) обычно пользуются средним значением, равным 9,81 м.с-2. Кроме того, развитие понятия молекулы (как и атома) было связано с исследованием макроскопич. кол-в вещества в процессах их химический (реакции) или физических (фазовые переходы) превращений, когда не была разработана теория строения вещества (19 в.) и предполагалось, что все химический соединение построены только из атомов и молекул.

Методы определения. Исторически первый метод (обоснованный исследованиями С. Канниццаро и А. Авогадро) предложен Ж. Дюма в 1827 и заключался в измерении плотности газообразных веществ относительно водородного газа, молярная масса которого принималась первоначально равной 2, а после перехода к кислородной единице измерений молекулярных и атомных масс-2,016 г. След. этап развития эксперим. возможностей определения МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССАм. заключался в исследовании жидкостей и растворов нелетучих и недиссоциирующих веществ путем измерения коллигативных свойств (т. е. зависящих только от числа растворенных частиц) - осмотич. давления (см. Осмометрия), понижения давления пара, понижения точки замерзания (криоскопия)и повышения точки кипения (эбулиоскопия)растворов по сравнению с чистым растворителем. При этом было открыто "аномальное" поведение электролитов.

Понижение давления пара над раствором зависит от молярной доли растворенного вещества (закон Рауля): [(р - р0)/р] = N, где р0-давление пара чистого растворителя, р-давление пара над раствором, N- молярная доля исследуемого растворенного вещества, N = (тхх)/[(тхх) + (m0/M0)], mx и Мх-соответственно навеска (г) и МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССАм. исследуемого вещества, m0 и М0-то же для растворителя. В ходе определений проводят экстраполяцию к бесконечно разбавленый раствору, т.е. устанавливают для растворов исследуемого вещества и для растворов известного (стандартного) химический соединения. В случае криоскопии и эбулиоскопии используют зависимости соответственно Dt3 = Кс и Dtк = Еc, где Dt3-понижение температуры замерзания раствора, Dtк - повышение температуры кипения раствора, К и Е-соответственно криоскопич. и эбулиоскопич. постоянные растворителя, определяемые по стандартному растворенному веществу с точно известной МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССАм., с-моляльная концентрация исследуемого вещества в растворе (с = Мхтх.1000/m0). МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССАм. рассчитывают по формулам: Мх = тхК.1000/m0Dt3 или Мх = тхЕ.1000/m0 Dtк. Методы характеризуются достаточно высокой точностью, так как существуют спец. термометры (так называемой термометры Бекмана), позволяющие измерять весьма малые изменения температуры.

Для определения МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССАм. используют также изотермодинамически перегонку растворителя. При этом пробу раствора исследуемого вещества вносят в камеру с насыщ. паром растворителя (при данной температуре); пары растворителя конденсируются, температура раствора повышается и после установления равновесия вновь понижается; по изменению температуры судят о количестве выделившейся теплоты испарения, которая связана с МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССАм. растворенного вещества. В так называемой изопиестич. методах проводят изотермодинамически перегонку растворителя в замкнутом объеме, например в Н-образном сосуде. В одном колене сосуда находится так называемой раствор сравнения, содержащий известную массу вещества известной МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА м. (молярная концентрация C1), в другом-раствор, содержащий известную массу исследуемого вещества (молярная концентрация С2 неизвестна). Если, например, С1 > С2, растворитель перегоняется из второго колена в первое, пока молярные концентрации в обоих коленах не будут равны. Сопоставляя объемы полученных изопиестич. растворов, рассчитывают МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССАм. неизвестного вещества. Для определения МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССАм. можно измерять массу изопиестич. растворов с помощью весов Мак-Бена, которые представляют собой две чашечки, подвешенные на пружинках в закрытом стеклянном сосуде; в одну чашечку помещают исследуемый раствор, в другую-раствор сравнения; по изменению положения чашечек определяют массы изопиестич. растворов и, следовательно, МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССАм. исследуемого вещества.

Основные методом определения атомных и мол. масс летучих веществ является масс-спектрометрия. Для исследования смеси соединение эффективно использование хромато-масс-спектрометемпературии. При малой интенсивности пика мол. иона применяют эффузиометрич. приставки к масс-спектрометрам. Эффузио-метрич. способ основан на том, что скорость вытекания газа в вакуум из камеры через отверстие, диаметр которого значительно меньше среднего пути свободный пробега молекулы, обратно пропорциональна квадратному корню из МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССАм. вещества; скорость вытекания контролируют по изменению давления в камере. МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССАм. летучих соединение определяют также методами газовой хроматографии с газовыми весами Мартина. Последние измеряют скорость перемещения газа в канале, соединяющем трубки, по к-рым текут газ-носитель и газ из хроматографич. колонки, что позволяет определять разницу плотностей этих газов, зависящую от МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССАм. исследуемого вещества.

М. м. измеряют для идентификации химический соединение, для установления содержания отдельных нуклидов в соединение, например в воде, используемой в атомных энергетич. установках, а также при исследовании и синтезе высокомолекулярное соединение, свойства которых существенно зависят от их МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССАм. (см. Молекулярная масса полимера). Средние значения МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССАм. полимеров устанавливают с помощью перечисленных выше методов, основанных на коллигативных свойствах разбавленных растворов, по числу двойных связей ("мягким" озонолизом) или функц. групп (методами функцион. анализа), а также по таким свойствам их растворов, как вязкость, светорассеяние. Средние значения мол. масс полимеров высокой степени полимеризации определяют по их реологич. характеристикам.

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
masterbox wrr3-x инструкция по эксплуатации
производство металличесокй мебели
театр билеты купить
Фирма Ренессанс: типы лестниц - цена ниже, качество выше!

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(17.08.2017)