Tabla de Contenidos
Bazen formül ağırlığı olarak da adlandırılan ve PF olarak gösterilen formül kütlesi , bir kimyasal maddenin ampirik formülünde bulunan tüm atomların ortalama atom ağırlıklarının toplamına karşılık gelir. Öte yandan, moleküler ağırlık olarak da adlandırılan ve PM olarak gösterilen moleküler kütle , bir molekülün ortalama kütlesine veya bir moleküler bileşiğin ayrık birimine karşılık gelir . Formül kütlesi gibi, moleküler kütle de molekülü oluşturan ve bu nedenle moleküler formülde temsil edilen atomların ortalama atomik kütleleri eklenerek hesaplanabilir.
Temel olarak farklı olmalarına rağmen, formül kütlesi ve moleküler kütle kavramları yakından ilişkilidir. Her ikisi de aynı şekilde hesaplanır ve her ikisi de aynı amaçla kullanılır. Diğer bir deyişle, pratik açıdan birbirlerinden ayırt edilemezler. Bununla birlikte, kavramsal bir bakış açısından, kimyasal terminolojinin doğru kullanımıyla ilgili ince farkları ima ederler.
Moleküler formüller ve ampirik formüller
Formül kütlesi ile moleküler kütle arasındaki farkı daha iyi anlamak için, ampirik formüller ile moleküler formüller arasındaki farkı açıklığa kavuşturmak gerekir, çünkü temelde bu kütleler, birinde veya diğerinde bulunan atomların kütlelerinin toplamından başka bir şey değildir. formül.
Moleküler formül
Moleküler formül, moleküler bir maddenin kimyasal bileşiminin basitleştirilmiş bir temsilidir. Bir molekülü oluşturan atom türlerini ve yapısında bulunan her türdeki atomların gerçek sayısını gösterir. Bu anlamda moleküler formül kavramı, yalnızca moleküler bileşiklere, yani molekül adı verilen ayrı ayrı birimlerden oluşan, tüm atomların birbirine kovalent bağlarla bağlı olduğu ve etkileşimler gösteren bileşiklere karşılık gelir. Van der Waals tipi zayıf moleküller arası.
Molekül formülü ve iyonik bileşikler
İyonik bileşiklerle ilgili moleküler formül hakkında konuşmak çok yaygın bir hatadır. Örneğin, sodyum klorürün “moleküler” formülünün NaCl olduğu genellikle dikkatsizce söylenir. Bu, kavramsal bir hatayı temsil eder, çünkü iyonik bir bileşik olduğu için sodyum klorürde molekül yoktur. Hiçbir sodyum iyonu, ayrı bir NaCl birimi oluşturmak için tek bir klorür iyonuna bağlı değildir, ancak hepsi diğerlerine elektrostatik çekim kuvvetleri, yani iyonik bağ ile bağlıdır.
Ücretsiz bir örnek verecek olursak bu, birbirini çok az tanıyan 20 erkek ve 20 kız öğrencinin bulunduğu bir sınıfta 20 nişanlı çift olduğunu söylemekle eşdeğerdir. Aslında her erkeğe karşılık bir dişi olmasına rağmen bu, aralarında aynı yerde olmaları dışında herhangi bir bağlantı olduğu anlamına gelmez. Bu durumda odanın eşit sayıda kadın ve erkekten oluştuğunu söylemek daha doğru olur. Bu tam olarak bir iyonik bileşik formülünün aktarmaya çalıştığı şeydir: NaCl, sodyum klorürün klorür iyonları ve sodyum iyonlarının “çiftlerinden” oluştuğu anlamına gelmez, ancak sodyum klorürde her iyonun aynı oranda olduğu anlamına gelir.
Moleküler formül ve moleküler kütle
İyonik bileşikler molekül oluşturmadıkları için iyonik bileşiklerin moleküler formülünden bahsetmek yanlıştır. Sadece moleküler bileşiklerin bir moleküler formülü vardır. Ek olarak, yalnızca moleküler bileşikler moleküler kütleye sahiptir .
Örnekler:
- Benzenin moleküler formülü C6H6’dır ve moleküler kütlesi 78.11 amu’dur.
- Suyun moleküler formülü H 2 O’dur ve moleküler kütlesi 18.01 amu’dur.
- Glikozun moleküler formülü C6H12O6’dır ve moleküler kütlesi 180.16 amu’dur .
- İyonik bir bileşik olan potasyum nitratın ne moleküler formülü ne de moleküler kütlesi vardır. Sahip olduğu ampirik formül ve kütle formülüdür.
ampirik formül
Ampirik formül, kimyasal bir maddeyi oluşturan atomlar arasında bulunabilecek tam sayıların minimum oranıdır. Belirli oranlar yasasına göre, ister iyonik ister moleküler olsun, her saf madde, sabit ve iyi tanımlanmış bir oranda ilişkili bir dizi elementten oluşur. O halde ampirik formül, bu oranın temsil edilebileceği mümkün olan en küçük tamsayı kombinasyonundan oluşur.
Örneğin, gördüğümüz gibi, benzen 6 karbon ve 6 hidrojenden oluşan moleküler bir bileşiktir, dolayısıyla bu maddede karbon ve hidrojen atomlarının 6:6 oranında olduğunu söyleyebiliriz. Bununla birlikte, bu oran, 1: 1 olan daha küçük tam sayılarla basitleştirilebilir. Bu nedenle benzenin ampirik formülünün CH olduğunu söyleyebiliriz.
Ampirik formül ve iyonik bileşikler
Yalnızca moleküler bileşikler için geçerli olan moleküler formüllerin aksine, ampirik formül, moleküler bileşiklerden geçen saf elementlerden iyonik bileşiklere kadar her türlü kimyasal maddeye uygulanabilir. Başka bir deyişle, iyonik bileşikleri temsil etmenin tek doğru yolu ampirik formülleridir, oysa moleküler bileşikler hem ampirik hem de moleküler formülleri ile temsil edilebilir.
Ampirik formül ve formül kütlesi
Formül kütlesi, ampirik formülün bir biriminin kütlesini temsil eder ve adını buradan alır. Yukarıda belirtilenlerden, moleküler bileşikler bir moleküler kütle ile ilişkiliyken iyonik bileşiklerle ilişkili olmadığı halde, hem önceki hem de sonrakinin bir formül kütlesi ile ilişkili olduğu sonucuna varılabilir .
İyonik bir bileşiğin formül kütlesinin belirlenmesi
İyonik bileşiklerin ampirik formülü ve formül kütlesi ile ilgili önemli bir noktanın açıklığa kavuşturulması gerekir. Ampirik formülün bazı iyonik bileşikleri temsil etmek için kullandığımız formülle tam olarak örtüşmediği bazı durumlar vardır, özellikle oksalat (C 2 O 4 2- ) , tetratiyonat ( S 4 O 6 – ) veya peroksit (O 2 2-). Bunun nedeni, ampirik bir formülün bir maddenin tüm atomlarının bulunduğu minimum oranı temsil etmeye çalışmasıdır, ancak iyonik bileşikler söz konusu olduğunda, oluşturan iyonların bulunduğu minimum oranı ifade etmek daha önemlidir. söz konusu bileşik, ancak tek tek atomlar değil.
Bu anlamda, bir iyonik bileşiğin formülünü ifade ederken, alt simgeleri daha da basitleştirilebilse bile, çok atomlu iyonların ayrı bölünmez birimler olarak alındığını dikkate almalıyız.
Örnek
Bunu göstermek için, oksalat iyonlarından ( C2042- ) ve potasyum katyonlarından (K + ) oluşan iyonik bir bileşik olan potasyum oksalatı ele alalım . Her oksalat için iki potasyum gereklidir , dolayısıyla bu bileşik için formül K2C204’tür . Bu formül (aslında bu bileşiğin ampirik formülü olan) KCO2’ye basitleştirilebilse de , bu durumda formül kütlesini belirlemek amacıyla basitleştirme yapılmaz çünkü oksalat iyonunu ayrı bir birim olarak kabul edin.
Bu uygulama, iyonik bileşiklerin formüllerinin ve bunların ilgili formül kütlelerinin, bir numunede bulunan her türdeki iyonların sayısını belirlemek için her zaman net bir şekilde kullanılabilmesini sağlar.
Formül kütlesi ve moleküler kütlenin hesaplanması
Daha önce bahsedildiği gibi, pratik açıdan hem moleküler kütle hem de formül kütlesi aynı şekilde hesaplanır ve kullanılır. Her iki durumda da duruma göre moleküler veya ampirik ilgili formül kullanılır ve mevcut tüm atomların ortalama atomik kütleleri eklenir.
Büyüklük ve formül kütle ve moleküler kütle birimleri
Kütlelerle uğraşırken, hem formülün hem de moleküler kütlenin kütle birimleri cinsinden ifade edilmesi gerektiği açıktır. Bununla birlikte, her iki kütlenin de yalnızca birkaç atomun kütlelerini temsil etmesi nedeniyle son derece küçük büyüklüklere sahip olduğuna dikkat etmek önemlidir. Bu nedenle formülü veya moleküler kütleyi temsil etmek için gram veya kilogram gibi birimler kullanmak yerine, atomik kütle birimleri veya amu kullanılır.
Bu anlamda, suyun moleküler kütlesinin 18 g olduğunu söylemek yanlıştır, çünkü bu gerçekte bir mol su molekülünün kütlesidir, bir değil. Bu durumda, formül ve moleküler kütle kavramları , aynı olmayan molar kütle ile karıştırılmaktadır .
örnekler
- Moleküler formülü C3H7COOH olan bütanoik asidin moleküler kütlesini belirleyin .
Bu bileşik 4 karbon atomuna, 8 hidrojen ve 2 oksijene sahiptir, bu nedenle moleküler kütlesi veya moleküler ağırlığı:
PM C3H7COOH = (4 x PA C ) + (8 x PA H ) + (2 x PA O ) = (4 x 12 amu) + (8 x 1 amu) + (2 x 16 amu) = 88 amu
- Ampirik formülü Ca 3 (PO 4 ) 2 olan kalsiyum fosfatın formül kütlesini belirleyin
PF Ca3(PO4)2 = (3 x PA Ca ) + (2 x PA P ) + (8 x PA O ) = (3 x 40 amu) + (2 x 31 amu) + (8 x 16 amu) = 310 uma
Kütle ve moleküler kütle formülünü kullanma
Çoğu insanın iyonik bir bileşiğin formül kütlesini veya moleküler bir maddenin moleküler kütlesini belirlemesinin ana nedeni, her ikisinin de sayısal olarak ilgili molar kütlelerine eşit olmasıdır. Bunlar, bir mol maddenin gram cinsinden kütlesini temsil eder, bu nedenle formül kütlesi ve moleküler kütle, herhangi bir madde örneğinde bulunan mol sayısını dolaylı olarak belirlemeye yarar.
Mol sayısı aracılığıyla, atomların, iyonların veya moleküllerin sayısından sınırlayıcı reaktiflere, fazla reaktiflere ve diğerlerinin yanı sıra farklı verim türlerine kadar her türlü stokiyometrik hesaplamayı gerçekleştirme olasılığı açılır.
Formül kütlesi ve moleküler kütle arasındaki farkların ve benzerliklerin özeti
Aşağıdaki tablo, bu makale boyunca tartışılan her şeyi özetlemektedir.
formül kütlesi | Moleküler kütle | |
Şunlara atıfta bulunur: | Bir bileşiğin ampirik formülünde bulunan atomların toplam kütlesi. | Bir molekülün ortalama kütlesi veya moleküler bir bileşiğin birimidir. |
Şunlar için geçerlidir: | Herhangi bir kimyasal madde, ancak esas olarak iyonik bileşikler. | Sadece moleküler bileşikler için geçerlidir. |
İçin kullanılır: | Stokiyometrik hesaplamalar yapmak için iyonik bileşiklerin molar kütlesini belirleyin. | Stokiyometrik hesaplamaları gerçekleştirmek için moleküler bileşiklerin molar kütlesini belirleyin . |
Bunlar şu şekilde ifade edilir: | Kütle birimleri, esas olarak amu (atomik kütle birimleri) cinsinden | Kütle birimleri, esas olarak amu (atomik kütle birimleri) cinsinden |
Referanslar
Moleküler Ağırlık nasıl hesaplanır? Örnekler ve alıştırmalar . (2021, 18 Mayıs). Unibetas çevrimiçi kabul sınavı kursu. https://unibetas.com/molecular-weight/
Moleküler kütle ve moleküler ağırlık . (t.d.). Khan Akademisi. https://es.khanacademy.org/science/3-secondary-cyt/x2972e7ae3b16ef5b:unit-1-links-and-chemical-reactions/x2972e7ae3b16ef5b:balance-of-reactions-and-stoichiometry/v/molecular-mass- ve-moleküler-ağırlık
Medine, J. (2011). KİMYA I: SINIF 4: Konu 1 Bileşiklerin stokiyometrisi. Profesör Jhonny Medina’nın Blogu. http://quimicaunouc.blogspot.com/p/masa-molecular-masa-formula-y-masa-molar.html
Merinos, M. (2009). Moleküler Ağırlık Tanımı — Definition.de . Tanımı. https://definicion.de/molecular-weight/
Formül Ağırlığı (Kimya) . (2017, 12 Haziran). özel sözlükler. https://glosarios.servidor-alicante.com/quimica/peso-formula