Masa molar

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La masa molar es una característica de una sustancia, la relación entre la masa de una sustancia y su cantidad . Numéricamente igual a la masa de un mol de una sustancia, es decir, la masa de una sustancia que contiene un número de partículas igual al número de Avogadro . La masa molar, expresada en g/mol, es numéricamente igual al peso molecular , expresado en a. e. m. , y peso molecular relativo. Sin embargo, uno debe entender claramente la diferencia entre la masa molar y el peso molecular, entendiendo que solo son numéricamente iguales y difieren en la dimensión [1] .

Por ejemplo, la masa molar del oxígeno como elemento es g/mol, y en forma de sustancia simple formada por moléculas , g/mol. $M\left({\ce {O}}\right)=16$ ${\ estilo de visualización {\ ce {O2}}}$ $M\left({\ce {O2}}\right)=32$

Las masas molares de moléculas complejas se pueden determinar sumando las masas molares de sus elementos constituyentes. Por ejemplo, la masa molar del agua es ${\ Displaystyle {\ ce {H2O}}}$

M({\ce {H2O)))=2\cdot M({\ce {H)))+M({\ce {O)))=2\cdot 1~{\rm {{g /mol}+16~{\rm {{g/mol}=18~{\rm {g/mol))))))}

En el Sistema Internacional de Unidades (SI), la unidad de masa molar es el kilogramo por mol (designación rusa: kg/mol ; internacional: kg/mol ), pero debido a que cuando la masa molar se expresa en g/mol , su valor numérico es el mismo que el peso molecular relativo, históricamente, la masa molar generalmente se expresa en g/mol .

La masa molar en las fórmulas generalmente se denota con una letra mayúscula . $METRO$

Masa molar de determinadas sustancias y mezclas

elemento, sustancia o mezcla	Masa molar, g/mol
$\color {Azul}{\ce {N))$	catorce
$\color {Azul}{\ce {N2}}$	28
$\color {Azul}{\ce {Ar}}$	40
$\color {Azul}{\ce {H}}$	una
$\color {Azul}{\ce {H2}}$	2
$\color {Azul}{\ce {H2O}}$	Dieciocho
$\color {Azul}{\ce {Él}}$	cuatro
Aire	29
$\color {Azul}{\ce {O}}$	dieciséis
$\color {Azul}{\ce {O2}}$	32
$\color {Azul}{\ce {C}}$	12
$\color {Azul}{\ce {CO2}}$	44
$\color {Azul}{\ce {S}}$	32
$\color {Azul}{\ce {Li}}$	7
${\ Displaystyle \ color {Azul} {\ ce {Ne}}}$	veinte
$\color {Azul}{\ce {Ag))$	108
$\color {Azul}{\ce {Mo))$	96

Las masas molares de algunas sustancias y mezclas redondeadas al número entero más cercano se dan en la tabla.

Masa molar media

La masa molar promedio de una mezcla de varias sustancias individuales con diferentes masas molares se puede calcular a través de las fracciones molares de las sustancias en la mezcla como el promedio aritmético ponderado de las fracciones molares [2] : ${\ estilo de visualización {\ bar {M}}}$ ${\displaystyle M_{1},M_{2}...M_{n))$ ${\ estilo de visualización x_{1},x_{2}...x_{n))$

{\bar {M}}={\frac {\sum_{i=1}^{n}x_{i}M_{i}}{\sum_{i=1}^{n}x_ {i}}}=\sum_{i=1}^{n}x_{i}M_{i},

porque ${\displaystyle\sum _{i=1}^{n}x_{i}=1.}$

Si la composición de una sustancia se da a través de las fracciones de masa de las sustancias individuales, entonces la masa molar promedio se determina a través de las fracciones de masa promedio ponderadas armónicas [2] : ${\displaystyle w_{1},w_{2}...w_{n))$

{\bar {M}}={\frac {\sum_{i=1}^{n}w_{i}}{\sum_{i=1}^{n}w_{i}/ M_{i))}={\frac{1}{\sum _{i=1}^{n}w_{i}/M_{i}}}.

La masa molar promedio es importante para las mezclas de gases, ya que entra en las ecuaciones termodinámicas del estado de las mezclas de gases.

Por ejemplo, la masa molar del aire , suponiendo, por simplicidad, despreciamos otros gases, que consta de 23,2 masa. % (21 vol.%) de oxígeno, 75,4 wt. % (78 % vol.) de nitrógeno y 1,4 % en peso. % (1 vol.%) de argón (masas molares 32; 28 y 40 g / mol, respectivamente) da para la masa molar promedio de aire: ${\ Displaystyle {\ bar {M_ {a}}}}$

{\bar {M_{a}}}={\frac {21\cdot 32+78\cdot 28+1\cdot 40}{100}}={\frac {100}{75,4/28 +23,2 /32+1.4/40}}=28.96

g/mol.

Un cálculo más preciso de la masa molar promedio del aire seco da 28,97 g/mol [3] .

Para las sustancias macromoleculares compuestas por moléculas de diferentes masas molares, como los polímeros , a veces se da una masa molar promedio o un rango de masa molar.

Notas

↑ Deryabina G.I., Kantaria G.V. 2.2. Mol, masa molar . Química Orgánica: Tutorial Web. Consultado el 26 de junio de 2017. Archivado desde el original el 29 de julio de 2012. (indefinido)
↑ 1 2 Nashchokin VV Termodinámica técnica y transferencia de calor. Libro de texto para universidades. / Ed. profe. V. S. Siletsky. - 2ª ed. - M. : Escuela superior, 1969. - T. 3. - S. 224. - 560 p. (Ruso)
↑ The Engineering ToolBox Molecular Mass of Air Archivado el 4 de diciembre de 2020 en Wayback Machine .

Literatura

Glinka N. L. Química general: Proc. Subsidio para universidades / Ed. A. I. Ermakova. - 30ª ed., rev. — M.: INTEGRAL-PRESS, 2005. — 728 p.: il. - ISBN 5-89602-017-1 .