Van-e $ \ pu {1 g / mol} = \ pu {1 amu} $?

Mivel a szénatom 12 tömegére hívjuk $ m (\ ce {^ 12C}) $ -nak, ami

$$ m (\ ce {^ 12C}) = \ pu {12 amu} $$

és ezenkívül

$$ \ pu {1 mol} \ cdot m (\ ce {^ 12C}) = \ pu {12 g } $$

ezért

$$ m (\ ce {^ 12C}) = \ pu {12 amu} = \ pu {12 g / mol} $$

Tehát végül megkapjuk azt a $ \ pu {1 g / mol} = \ pu {1 amu} $ -t.

A kémiatanárom azonban azt mondja nekem, hogy ez két teljesen különböző dolog, és hogy összezavarodtam az atomonkénti tömeg és a $ 6.022 \ cdot10 ^ {23} $ atom tömeg között. Nem tudom megérteni, hogyan, és ez nagyon hibás, ezért a segítséget nagyon értékeljük.

Ne feledje, hogy ehhez a vakondnak számnak (vagy „állandónak”) kell lennie, amely lehet az, ahol én “rosszul vagyok.

Válasz

Igazad van, de hogy egy kicsit világosabb legyen, belefoglalhatod a feltételezett” atomot ” “az amu nevezőjében:

$$ \ begin {align} m _ {\ ce {C} ^ {12}} & = \ pu {12amu atom ^ -1} \\ \\ m _ {\ ce {C} ^ {12}} & = \ pu {12g mol ^ -1} \\ \\ \ pu {12amu atom ^ -1} & = \ pu {12g mol ^ -1} \\ \\ \ pu {1amu atom ^ -1 } & = \ pu {1g mol ^ -1} \ end {align} $$

Más szavakkal, a az amu / atom aránya megegyezik a g / mol arányával. Az amu és anyajegyek definícióit szándékosan választották ennek megvalósítására ( Nem lepődtem meg, hogy a tanárod ezt nem magyarázta el). Ez lehetővé teszi számunkra, hogy az atomi skálán lévő tömegeket könnyedén összekapcsoljuk a makroszkopikus skálán mért tömegekkel.

Ennek ellenőrzéséhez nézze meg az amu tömegét grammra konvertálva:

$ \ pu {1amu} = \ pu {1.6605E-24 g} $

Most osszon el egy grammot egy moldal:

$ \ pu {1g mol ^ -1} = \ frac {\ pu {1 g}} {\ pu {6.022E23 atom}} = \ pu {1.6605E-24 g atom ^ -1} $

Ugyanaz a szám! Ezért:

$ \ pu {1g mol ^ -1} = \ pu {1 amu atom ^ -1} $

Hozzászólások

  • Köszönöm a pontosítást. Tudod tud valami jó nevű hivatkozást, ahol ez áll? Kerestem, de nem tudtam ‘ nem találni.
  • Szerintem bármelyik általános kémiai tankönyvnek rendelkeznie kell vele – tudom, hogy div id = “5509d4d8fd”>

Tro ‘ s Chemistry, 3. kiadás a 71. oldalon található.

  • Meg kell megjegyezte, hogy az amu mint egység elavult. Most a egységes atomtömeg-egységet u kell használni.
  • @Martin ez jó pont, de úgy gondolom, hogy többnyire ‘ amu ‘ a szén-12, nem az oxigén-16 alapú egységes atomtömeg-egység. Legalábbis mindig láttam ‘ amu ‘ és nem ‘ egységes amu ‘ az elmúlt néhány évtized kiadványaiban.
  • @thomij I ‘ nagyon örülök, hogy még mindig itt vagy velünk, Nemrég hiányoltál minőségi válaszokat. A zavartság az egyik legrosszabb, és mindez az IUPAC / IUPAP ‘ hibája. Teljesen mást kellett volna használniuk. Az Ön érvelése azonban nem veszít értéket a változás révén.

    • Válasz

    Óvatosabbnak kell lennie egységeivel. A téves eredmény az, hogy amú értéket (tömegméret, például gramm) egyenlít egy mol / mol gramm / értékkel (egy elem vagy vegyület invariáns tulajdonsága, függetlenül a meglévő mennyiségtől).

    Megjegyzések

    • Egyenlővé teszem őket, mivel mindkettő egy szénatom tömege, és úgy gondolom, hogy egy atom atomjának tömege a szén egyenlő önmagával. Mi a baj ezzel? Nem kivételes, ha az egységeket másokban fejezzük ki.
    • Támogatom ezt az állítást, technikailag az összehasonlítás nem pontos, ezt támogatnám, ha lenne még egy kis magyarázat.
    • Ez olyan, mint egy sebességmérő és egy kilométeróra összehasonlítása – 2 különböző dolgot mérnek. Azt mondani, hogy egy autó megtett 100 mérföldet, nem ugyanaz, mint azt mondani, hogy 100 mérföld / óra.

    Válasz

    Két dolog szokott misztifikálni a természettudományos hallgatókat:

    1. bármi köze az anyagmennyiséghez (ma már “kémiai mennyiségnek” hívják), a vakondhoz és az Avogadro-állandóhoz (vagy az Avogadro-szám), és

    2. bármi köze van a most-lát-lát-én-most-nem-radiánhoz. Hadd szólítsam meg az elsőt.

    Ha van általános számú X típusú entitásunk (pl. X a kémiai szimbólum), amelyet N (X) képvisel, akkor az X megfelelő kémiai mennyiségét n (X), amely N (X) entitások összesítése.Jelképekben: n (X) = N (X) ent, ahol ent egy entitás (atom, molekula, ion, szubatomos részecske, …) mennyiségét jelenti, vagyis magát az entitást.

    Az Avogadro-szám egy gramm és egy “atomtömeg-egység” (ma dalton, Da nevű) (dimenzió nélküli) aránya: g / Da. Egy mol egy Avogadro számú entitás: mol = (g / Da) ent. Így megvan a fontos kapcsolat: Da / ent = g / mol = kg / kmol, pontosan. Más szavakkal, atomi szinten a mennyiségspecifikus tömeg (“moláris tömeg”) megfelelő egysége egységenként dalton – és a mól definíciója miatt, mint Avogadro entitásszám, a dalton egységenként pontosan megegyezik a makroszkopikus egység gramm / mol vagy kilogramm / kilomól.

    A kritikus probléma az, hogy az IUPAC nem rendelkezik egy entitás felismert szimbólumával. Néha (helytelenül) úgy gondolják, hogy az (dimenzió nélküli) az első számú. Ebben az esetben a “vakond” egyszerűen csak egy másik neve az Avogadro-számnak: “mol = g / Da”. Ebben az esetben a (helytelen) kapcsolat áll fenn: “Da = g / mol”. Az “atomsúlyok” táblázatai felsorolják az atomméretű tömegek számértékeit daltonban – pl. Ar (O) = ma (O) / Da = 16. A megfelelő mennyiség-specifikus tömeg M (O) = 16 Da / ent; és ez (pontosan) 16 g / mol vagy 16 kg / kmol.

    Vélemény, hozzászólás?

    Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük