공식 질량과 분자 질량의 차이

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공식 중량 이라고도 하며 PF로 표시되는 공식 질량 은 화학 물질의 실험식에 존재하는 모든 원자의 평균 원자량의 합에 해당합니다. 한편, 분자량 이라고도 하며 PM으로 표시되는 분자량은 분자의 평균 질량 또는 분자 화합물의 이산 단위에 해당 합니다 . 공식 질량과 마찬가지로 분자 질량은 분자를 구성하는 원자의 평균 원자 질량을 더하여 계산할 수 있으므로 분자식으로 표시됩니다.

본질적으로 다르지만 공식 질량과 분자 질량의 개념은 밀접하게 관련되어 있습니다. 둘 다 같은 방식으로 계산되며 둘 다 같은 의도로 사용됩니다. 즉, 실제적인 관점에서 보면 서로 구분할 수 없습니다. 그러나 개념적 관점에서 화학 용어의 올바른 사용과 관련된 미묘한 차이를 의미합니다.

분자식 및 실험식

공식 질량과 분자 질량의 차이를 더 잘 이해하려면 실험식과 분자식의 차이를 명확히 할 필요가 있습니다. 기본적으로 이러한 질량은 하나 또는 다른 공식.

분자식

분자식은 분자 물질의 화학적 조성을 단순화한 표현입니다. 분자를 구성하는 원자의 유형과 그 구조에 존재하는 각 유형의 실제 원자 수를 나타냅니다. 이런 의미에서 분자식의 개념은 분자 화합물, 즉 모든 원자가 공유 결합에 의해 서로 연결되어 있고 상호 작용을 나타내는 분자라고 하는 개별 단위에 의해 형성되는 분자 화합물에만 해당합니다. 반 데르 발스 유형의 약한 분자간.

분자식과 이온성 화합물

이온 화합물과 관련하여 분자식에 대해 이야기하는 것은 매우 흔한 실수입니다. 예를 들어 염화나트륨의 “분자식”이 NaCl이라고 부주의하게 말하는 경우가 많습니다. 이것은 이온 화합물이기 때문에 염화나트륨에는 분자가 없기 때문에 개념적 오류를 나타냅니다. 어떤 나트륨 이온도 하나의 염화물 이온과 결합하여 별개의 NaCl 단위를 형성하지는 않지만, 모두 정전기적 인력, 즉 이온 결합에 의해 다른 모든 이온과 결합됩니다.

자유로운 예에서 그것은 서로 거의 알지 못하는 남학생 20명과 여학생 20명이 있는 교실에 20쌍의 약혼한 커플이 있다고 말하는 것과 같습니다. 사실상, 모든 남성에 대해 여성이 있지만, 이것은 그들이 같은 장소에 있다는 사실 외에 그들 사이에 어떤 연결이 있다는 것을 의미하지는 않습니다. 이 경우 방은 남성과 여성의 동수로 구성되어 있다고 말하는 것이 더 정확할 것입니다. 이것이 바로 이온 화합물의 공식이 전달하고자 하는 것입니다. NaCl은 염화나트륨이 염화이온과 나트륨이온의 “쌍”으로 구성되어 있음을 의미하는 것이 아니라 염화나트륨에 각 이온의 비율이 동일하다는 것을 의미합니다.

분자식과 분자량

이온성 화합물은 분자를 형성하지 않기 때문에 이온성 화합물의 분자식을 말하는 것은 올바르지 않습니다. 분자 화합물만이 분자식을 가지고 있습니다. 더 나아가 분자 화합물만이 분자량을 가집니다 .

예:

벤젠의 분자식은 C6H6 _이고_분자량 은 78.11amu입니다 .
물의 분자식은 H ₂ O이고 분자량은 18.01amu입니다.
포도당의 분자식은 C6H12O6 _이고_분자량_은 180.16amu 입니다 .
이온성 화합물인 질산칼륨은 분자식이나 분자량이 없습니다. 그것이 가지고 있는 것은 실험식과 질량 공식입니다.

실험식

실험식은 화학 물질을 구성하는 원자 사이에 존재할 수 있는 정수의 최소 비율입니다. 일정 비율의 법칙에 따라 이온이든 분자이든 모든 순수 물질은 고정되고 잘 정의된 비율로 결합된 일련의 원소로 구성됩니다. 실험식은 이 비율을 나타낼 수 있는 정수의 가능한 최소 조합으로 구성됩니다.

예를 들어, 우리가 본 것처럼 벤젠은 6개의 탄소와 6개의 수소로 구성된 분자 화합물이므로 이 물질에서 탄소와 수소 원자의 비율은 6:6이라고 말할 수 있습니다. 그러나 이 비율은 더 작은 정수인 1:1로 단순화할 수 있습니다. 이러한 이유로 벤젠의 실험식은 CH라고 말할 수 있습니다.

실험식 및 이온성 화합물

실험식은 분자화합물에만 적용되는 분자식과 달리 순수한 원소부터 이온성 화합물까지 분자화합물을 통과하는 모든 종류의 화학물질에 적용될 수 있다. 즉, 이온 화합물을 나타내는 유일한 올바른 방법은 실험식을 사용하는 반면 분자 화합물은 실험식과 분자식 모두로 나타낼 수 있습니다.

실험식과 공식 질량

공식 질량은 실험식 단위의 질량을 나타내며 거기에서 이름을 얻습니다. 위에서 분자 화합물은 분자 질량과 연결되지만 이온 화합물은 연결되지 않지만 전자와 후자는 모두 화학식 의 질량과 연결된다는 것을 추론할 수 있습니다 .

이온 화합물의 공식 질량 결정

이온성 화합물의 실험식 및 공식 질량에 관한 중요한 점을 명확히 해야 합니다. 실험식이 일부 이온성 화합물, 특히 옥살레이트(C 2 O 4 2-) _, 테트라 _티오^네이트 ( S ₄ O ₆^– ) 또는 과산화물(O ₂^2-). 실험식은 물질의 모든 원자가 발견되는 최소의 비율을 나타내려고 하지만 이온성 화합물의 경우 구성하는 이온이 발견되는 최소의 비율을 표현하는 것이 더 중요하기 때문이다. 상기 화합물은 개별 원자가 아니라 상기 화합물이다.

이런 의미에서 이온 화합물의 화학식을 표현할 때 다원자 이온은 아래 첨자를 더 단순화할 수 있더라도 별개의 불가분 단위로 간주된다는 점을 고려해야 합니다.

예

_{이를 설명하기 위해 옥살산 이온(C 2} O ₄^2- )과 칼륨 양이온(K ⁺ ) 으로 구성된 이온성 화합물인 옥살산 칼륨을 고려하십시오 . 모든 옥살레이트에는 2개의 칼륨이 필요하므로 이 화합물의 공식은 K ₂ C ₂ O ₄ 입니다 . _{이 공식은 KCO 2} (실제로 이 화합물의 실험식)로 단순화할 수 있지만 이 경우 공식 질량을 결정하기 위해 단순화하지 않습니다 .

이 방법은 이온 화합물의 공식과 각각의 공식 질량이 샘플에 존재하는 각 유형의 이온 수를 결정하기 위해 항상 명확하게 사용될 수 있도록 합니다.

공식 질량 및 분자량 계산

이미 언급한 바와 같이 실용적인 관점에서 분자 질량과 공식 질량은 모두 동일한 방식으로 계산되고 사용됩니다. 두 경우 모두 경우에 따라 각각의 분자식 또는 실험식을 사용하고 존재하는 모든 원자의 평균 원자 질량을 추가합니다.

공식 질량 및 분자량의 크기 및 단위

질량을 다룰 때 공식과 분자 질량 모두 질량 단위로 표현되어야 한다는 것은 분명합니다. 즉, 몇 개의 원자의 질량을 나타내기 때문에 두 질량 모두 매우 작은 크기를 갖는다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 이러한 이유로 공식이나 분자 질량을 나타내는 데 그램이나 킬로그램과 같은 단위를 사용하는 대신 원자 질량 단위 또는 amu를 사용합니다.

이런 의미에서 물의 분자 질량이 18g이라고 말하는 것은 잘못된 것입니다. 왜냐하면 실제로는 물 분자 1몰의 질량이 1몰이 아니라 1몰이기 때문입니다. 이 경우 화학식과 분자 질량의 개념이 동일하지 않은 몰 질량 의 개념과 혼동되고 있습니다.

예

_{분자식이 C 3} H ₇ COOH 인 부탄산의 분자량을 결정하십시오 .

이 화합물은 4개의 탄소 원자, 8개의 수소 및 2개의 산소를 가지고 있으므로 분자량 또는 분자량은 다음과 같습니다.

PM _C3H7COOH = (4 x PA _C ) + (8 x PA _H ) + (2 x PA _O ) = (4 x 12amu) + (8 x 1amu) + (2 x 16amu) = 88amu

실험식이 Ca ₃ (PO ₄ ) _{2 인 인산 칼슘의 공식 질량을 결정하십시오.}

PF _Ca3(PO4)2 = (3 x PA _Ca ) + (2 x PA _P ) + (8 x PA _O ) = (3 x 40amu) + (2 x 31amu) + (8 x 16amu) = 310 우마

공식 질량 및 분자량 사용

대부분의 사람들이 이온 화합물의 공식 질량 또는 분자 물질의 분자 질량을 결정하는 주된 이유는 둘 다 각각의 몰 질량과 수치적으로 동일하기 때문입니다. 이들은 물질의 몰당 그램 단위의 질량을 나타내므로 공식 질량과 분자 질량은 물질 샘플에 존재하는 몰수를 간접적으로 결정하는 역할을 합니다.

몰 수를 통해 원자, 이온 또는 분자의 수에서 제한 시약, 과잉 시약 및 다양한 유형의 수율에 이르기까지 모든 종류의 화학양론적 계산을 수행할 수 있는 가능성이 열립니다.