Концептот на релативна маса игра клучна улога во областа на хемијата, особено кога истражуваме во микроскопското царство на атомите и молекулите. Обезбедува начин да се измери и спореди масата на атомите и молекулите, кои инаку се премногу мали за директно да се измерат со конвенционалните ваги. Во оваа лекција, ќе истражиме што значи релативна маса, како е дефинирана и нејзиното значење во разбирањето на атомскиот и молекуларниот состав.
Во јадрото, релативната маса е бездимензионална количина која ни кажува колку тежи еден атом или молекула во споредба со друг. Оваа споредба обично се прави во однос на изотопот на јаглерод-12, на кој му е доделена релативна атомска маса од точно 12 единици. Со тоа, хемичарите имаат стандардна референтна точка за споредување на масите на различни атоми и молекули. Постојат две клучни категории на релативна маса кои се клучни во хемијата: релативната атомска маса и релативната молекуларна маса.
Релативната атомска маса (Ar) на елементот се дефинира како просечна маса на атомите на елементот, земајќи го предвид природното изобилство на неговите изотопи, во споредба со 1/12 од масата на атом на јаглерод-12. Математички, може да се изрази како:
\(A_r = \frac{\textrm{просечна маса на атом на елементот}}{\frac{1}{12}\times \textrm{маса на атом на јаглерод-12}}\)На пример, релативната атомска маса на водородот, со оглед на неговите изотопи, е приближно 1,008. Ова значи дека атом на водород е, во просек, околу 1.008 пати потежок од една дванаесетина од атом на јаглерод-12.
Слично на тоа, релативната молекуларна маса (Mr) на молекулата е збир од релативните атомски маси на атомите во таа молекула. Ако една молекула се состои од повеќе атоми, ние едноставно ги собираме релативните атомски маси на секој атом за да ја најдеме релативната маса на молекулата. Ова е особено корисно за молекули кои се состојат од различни видови атоми. На пример, водата (H2O) има релативна молекуларна маса од приближно 18,015 (2 x 1,008 за водород + 15,999 за кислород).
Крт е единица која хемичарите ја користат за да го премостат микроскопскиот свет на атомите и молекулите со макроскопскиот свет што можеме да го набљудуваме и измериме. Еден мол од која било супстанција содржи точно 6,022 x 10²³ честички од таа супстанција, без разлика дали се атоми, молекули, јони или електрони. Овој број е познат како број на Авогадро. Масата на еден мол од супстанцијата, изразена во грамови, е еднаква на нејзината релативна атомска или молекуларна маса. Ова ги прави бенките многу практичен начин за мерење на супстанции во лабораторија.
За да го пресметаме бројот на молови ( \(n\) ) во дадена маса ( \(m\) ) на супстанција, ја користиме формулата:
\(n = \frac{m}{M_r}\)Каде што \(M_r\) е моларната маса на супстанцијата, која е нумерички еднаква на нејзината релативна молекуларна маса, но е изразена во грамови по мол (g/mol). На пример, за да го пронајдеме бројот на молови во 36 грама вода, ја користиме релативната молекуларна маса на вода (18,015 g/mol):
\(n = \frac{36}{18.015} \approx 2 \textrm{ бенки}\)Разбирањето на релативната маса и молови се од фундаментално значење во спроведувањето на хемиски реакции и експерименти. На пример, кога се комбинираат елементите за да се формираат соединенија, познавањето на релативните маси на елементите им овозможува на хемичарите да ги мешаат во точните пропорции неопходни за реакцијата. Ова осигурува дека сите реактанти се целосно потрошени, без вишок на ниту еден реактант.
Релативната маса, која ги опфаќа и релативната атомска маса и релативната молекуларна маса, е критичен концепт во хемијата што ја олеснува споредбата, мерењето и манипулацијата со супстанции на атомско и молекуларно ниво. Со поврзување на овие микроскопски количини со макроскопскиот свет преку концептот на бенки, хемичарите можат прецизно да ги пресметаат и предвидат исходите од хемиските реакции и процеси. Ова разбирање не е само од суштинско значење за научно истражување, туку и за практични апликации како што се медицината, инженерството и науката за животната средина.
