Koncepti i masës relative luan një rol kryesor në fushën e kimisë, veçanërisht kur gërmojmë në sferën mikroskopike të atomeve dhe molekulave. Ai ofron një mënyrë për të matur dhe krahasuar masën e atomeve dhe molekulave, të cilat përndryshe janë shumë të vogla për t'u matur drejtpërdrejt me peshore konvencionale. Në këtë mësim, ne do të eksplorojmë se çfarë do të thotë masa relative, si përkufizohet dhe rëndësia e saj për të kuptuar përbërjen atomike dhe molekulare.
Në thelb, masa relative është një sasi pa dimension që na tregon se sa peshon një atom ose molekulë në krahasim me një tjetër. Ky krahasim zakonisht bëhet në lidhje me izotopin e karbonit-12, të cilit i caktohet një masë atomike relative prej saktësisht 12 njësi. Duke vepruar kështu, kimistët kanë një pikë referimi standarde për të krahasuar masat e atomeve dhe molekulave të ndryshme. Ekzistojnë dy kategori kryesore të masës relative që janë vendimtare në kimi: masa atomike relative dhe masa molekulare relative.
Masa atomike relative (Ar) e një elementi përcaktohet si masa mesatare e atomeve të elementit, duke marrë parasysh bollëkun natyror të izotopeve të tij, krahasuar me 1/12 e masës së një atomi karboni-12. Matematikisht, mund të shprehet si:
\(A_r = \frac{\textrm{masa mesatare e një atomi të elementit}}{\frac{1}{12}\times \textrm{masa e një atomi karboni-12}}\)Për shembull, masa atomike relative e hidrogjenit, duke marrë parasysh izotopet e tij, është afërsisht 1.008. Kjo do të thotë se një atom hidrogjeni është mesatarisht rreth 1.008 herë më i rëndë se një e dymbëdhjetë e një atomi karboni-12.
Në mënyrë të ngjashme, masa molekulare relative (Mr) e një molekule është shuma e masave atomike relative të atomeve në atë molekulë. Nëse një molekulë përbëhet nga atome të shumta, ne thjesht mbledhim masat atomike relative të secilit atom për të gjetur masën relative të molekulës. Kjo është veçanërisht e dobishme për molekulat që përbëhen nga lloje të ndryshme atomesh. Për shembull, uji (H2O) ka një masë molekulare relative prej përafërsisht 18,015 (2 x 1,008 për hidrogjenin + 15,999 për oksigjenin).
Një nishan është një njësi që kimistët përdorin për të lidhur botën mikroskopike të atomeve dhe molekulave me botën makroskopike që mund të vëzhgojmë dhe matim. Një mol i çdo substance përmban saktësisht 6.022 x 10²³ grimca të asaj substance, qofshin atome, molekula, jone ose elektrone. Ky numër njihet si numri i Avogadro-s. Masa e një moli të një lënde, e shprehur në gram, është e barabartë me masën e saj atomike ose molekulare relative. Kjo i bën nishanet një mënyrë shumë praktike për të matur substancat në laborator.
Për të llogaritur numrin e moleve ( \(n\) ) në një masë të caktuar ( \(m\) ) të një substance, ne përdorim formulën:
\(n = \frac{m}{M_r}\)Ku \(M_r\) është masa molare e substancës, e cila numerikisht është e barabartë me masën molekulare relative të saj, por shprehet në gram për mol (g/mol). Për shembull, për të gjetur numrin e moleve në 36 gram ujë, ne përdorim masën molekulare relative të ujit (18,015 g/mol):
\(n = \frac{36}{18.015} \approx 2 \textrm{ nishanet}\)Të kuptuarit e masës relative dhe nishaneve janë thelbësore në kryerjen e reaksioneve kimike dhe eksperimenteve. Për shembull, kur kombinohen elementet për të formuar komponime, njohja e masave relative të elementeve i lejon kimistët t'i përziejnë ato në përmasat e sakta të nevojshme për reaksionin. Kjo siguron që të gjithë reaktantët të konsumohen plotësisht, pa tejkalim të asnjë reaktanti.
Masa relative, që përfshin si masën atomike relative ashtu edhe masën molekulare relative, është një koncept kritik në kimi që lehtëson krahasimin, matjen dhe manipulimin e substancave në nivelet atomike dhe molekulare. Duke i lidhur këto sasi mikroskopike me botën makroskopike përmes konceptit të nishaneve, kimistët mund të llogarisin dhe parashikojnë saktësisht rezultatet e reaksioneve dhe proceseve kimike. Ky kuptim nuk është thelbësor vetëm për eksplorimin shkencor, por edhe për aplikime praktike si mjekësia, inxhinieria dhe shkenca mjedisore.
