Nisbi kütlə anlayışı kimya sahəsində həlledici rol oynayır, xüsusən atomların və molekulların mikroskopik aləmini araşdırdığımız zaman. Bu, adi tərəzi ilə birbaşa ölçmək üçün çox kiçik olan atom və molekulların kütləsini ölçmək və müqayisə etmək üçün bir yol təqdim edir. Bu dərsdə biz nisbi kütlənin nə demək olduğunu, onun necə müəyyən edildiyini və atom və molekulyar tərkibi anlamaqda əhəmiyyətini araşdıracağıq.
Əsasən, nisbi kütlə bizə bir atom və ya molekulun digərinə nisbətən nə qədər ağır olduğunu bildirən ölçüsüz bir kəmiyyətdir. Bu müqayisə adətən 12 vahid nisbi atom kütləsi təyin edilmiş karbon-12 izotopuna münasibətdə aparılır. Bununla kimyaçılar müxtəlif atom və molekulların kütlələrini müqayisə etmək üçün standart istinad nöqtəsinə sahib olurlar. Kimyada həlledici olan nisbi kütlənin iki əsas kateqoriyası var: nisbi atom kütləsi və nisbi molekulyar kütlə.
Elementin nisbi atom kütləsi (Ar) karbon-12 atomunun kütləsinin 1/12 hissəsi ilə müqayisədə onun izotoplarının təbii bolluğu nəzərə alınmaqla elementin atomlarının orta kütləsi kimi müəyyən edilir. Riyazi olaraq bunu aşağıdakı kimi ifadə etmək olar:
\(A_r = \frac{\textrm{element atomunun orta kütləsi}}{\frac{1}{12}\times \textrm{karbon-12 atomunun kütləsi}}\)Məsələn, hidrogenin nisbi atom kütləsi, onun izotoplarını nəzərə alaraq, təxminən 1,008-dir. Bu o deməkdir ki, bir hidrogen atomu, orta hesabla, bir karbon-12 atomunun on ikidə birindən təxminən 1,008 dəfə ağırdır.
Eynilə, bir molekulun nisbi molekulyar kütləsi (Mr) həmin molekuldakı atomların nisbi atom kütlələrinin cəmidir. Əgər bir molekul bir neçə atomdan ibarətdirsə, molekulun nisbi kütləsini tapmaq üçün sadəcə olaraq hər bir atomun nisbi atom kütlələrini əlavə edirik. Bu, müxtəlif növ atomlardan ibarət molekullar üçün xüsusilə faydalıdır. Məsələn, suyun (H₂O) nisbi molekulyar kütləsi təxminən 18,015 (hidrogen üçün 2 x 1,008 + oksigen üçün 15,999) təşkil edir.
Mole, kimyaçıların atomların və molekulların mikroskopik aləmini müşahidə və ölçə biləcəyimiz makroskopik dünya ilə əlaqələndirmək üçün istifadə etdiyi vahiddir. İstənilən maddənin bir molunda həmin maddənin tam olaraq 6,022 x 10²³ hissəcikləri, atomlar, molekullar, ionlar və ya elektronlar var. Bu rəqəm Avoqadro nömrəsi kimi tanınır. Bir mol maddənin qramla ifadə olunan kütləsi onun nisbi atom və ya molekulyar kütləsinə bərabərdir. Bu, molları laboratoriyada maddələri ölçmək üçün olduqca praktik bir üsul edir.
Maddənin verilmiş kütləsindəki ( \(m\) \(n\) \) ) hesablamaq üçün düsturdan istifadə edirik:
\(n = \frac{m}{M_r}\)Burada \(M_r\) maddənin nisbi molekulyar kütləsinə ədədi olaraq bərabər olan, lakin hər mol üçün qramla (q/mol) ifadə edilən molar kütləsidir. Məsələn, 36 qram suda mol sayını tapmaq üçün suyun nisbi molekulyar kütləsindən (18,015 q/mol) istifadə edirik:
\(n = \frac{36}{18.015} \approx 2 \textrm{ mollar}\)Nisbi kütlə və molları anlamaq kimyəvi reaksiyaların və təcrübələrin aparılmasında əsasdır. Məsələn, birləşmələr yaratmaq üçün elementləri birləşdirərkən, elementlərin nisbi kütlələrini bilmək kimyaçılara onları reaksiya üçün lazım olan dəqiq nisbətlərdə qarışdırmağa imkan verir. Bu, heç bir reaktivdən artıq olmayan bütün reaktivlərin tam istehlak edilməsini təmin edir.
Həm nisbi atom kütləsini, həm də nisbi molekulyar kütləni əhatə edən nisbi kütlə kimyada atom və molekulyar səviyyələrdə maddələrin müqayisəsini, ölçülməsini və manipulyasiyasını asanlaşdıran kritik bir anlayışdır. Bu mikroskopik kəmiyyətləri mol anlayışı vasitəsilə makroskopik dünya ilə əlaqələndirərək kimyaçılar kimyəvi reaksiyaların və proseslərin nəticələrini dəqiq hesablaya və proqnozlaşdıra bilərlər. Bu anlayış təkcə elmi kəşfiyyat üçün deyil, həm də tibb, mühəndislik və ətraf mühit elmi kimi praktik tətbiqlər üçün vacibdir.
