Единицы измерения в химии

После изучения статьи Вы узнаете, сколько весят атомы, как вычислить количество атомов по массе вещества и как прочитав этикетку узнать, сколько веществе находится в растворе

Сколько весит атом?

Атомная единица массы (а.е.м) [u] - единица измерения массы используемая в химии для выражения массы атомов, например, атом водорода (₁H) весит 1,00794u, атом ванадия (₂₃V) - 50,9415u и так далее.

1 u ≈ 1.660 5402(10) × 10 −27 kg.

В расчётах не очень удобно использовать дальтоны, поэтому ввели относительную массу атома - атомная масса. Атомная масса - это отношение массы атома к ¹⁄₁₂ массы атома углерода и величина безразмерная. Атомная масса для каждого элемента записана в таблице Менделеева.

Сколько атомов в грамме вещества?

В одном грамме хлора содержится 93,03 × 10²³ молекул, опять же для удобства расчётов была введена единица измерения "моль". Моль - это 6,022 140 857(74) × 10²³ единиц. В молях можно измерять что угодно, 1 моль людей - это 6,022 140 857(74) × 10²³ людей. Данное число называется числом Авогадро, оно было рассчитано как количество атомов в 12 граммах углерода.

Поскольку а.е.м. и моль были рассчитаны исходя из массы углерода, следует запомнить следующие соотношения:

• 1 а.е.м. = ¹⁄₁₂ массы углерода в граммах
• 1 моль = количество атомов в 12 граммах углерода

Как можно использовать данные соотношения? Если мы возьмём атомную массу любого элемента, отношение грамм/моль будет численно равно данному числу: масса серы - 32,066 а.е.м., значит один моль серы весит 32,066 грамм.

Концентрация

Концентрацией называют количество/массу/объём вещества растворённого в воде или другом растворе. Для расчётов используют различные отношения: г/моль, моль/л, моль/кг и другие. Наиболее популярные - это ppm (частей на миллион), моляльность - моль/кг и молярность - моль/л. Необходимо запомнить, что концентрация считается как доля/масса/объём растворённого вещества к доле/массе/объёму всего раствора. Например "Раствор хлорида натрия 0,9%" означает, что в 991 граммах воды размешали 9 грамм хлорида натрия. "Раствор пероксида водорода 3%" (перекись водорода) означает, что в 97 граммах воды растворено 3 грамма пероксида водорода.