2.Основные понятия в химии: относительная атомная масса химического элемента, отно-сительная молекулярная масса вещества, моль, молярная масса, молярный объем.

Атомная масса, определение

Относительная атомная масса (сокращенно – атомная масса) элемента — есть отношение массы его атома к 1/12 части массы атома ¹²С (углерод).

Первоначально при вычислениях атомных масс за единицу массы принимали массу атома водорода как самого легкого элемента и по отношению к нему вычисляли массы других элементов. Но так как атомные массы большинства веществ определяются, исходя из состава их кислородных соединений, то фактически вычисления производились по отношению к атомной массе кислорода, которая считалась равной 16. Отношение между атомными массами кислорода и водорода принимали равным 16:1. Впоследствии более точные измерения показали, что это отношение равно 15.874:1 или 16:1.0079. Изменение атомной массы кислорода повлекло бы за собой изменение атомных масс большинства элементов. Поэтому было решено оставить для кислорода атомную массу 16, приняв атомную массу водорода равной 1.0077.

Таким образом, за единицу атомной массы принималась 1/16 часть атома кислорода, получившая название кислородной единицы.

В дальнейшем было установлено, что природный кислород представляет собой смесь изотопов, так что кислородная единица массы характеризует среднее значение массы атомов природных изотопов кислорода.

Для атомной физики такая единица оказалась неприемлемой, и в этой отрасли науки за единицу атомной массы была принята 1/16 часть массы атома кислорода ¹⁶О. В результате оформились две шкалы атомных масс — химическая и физическая. Наличие двух шкал атомных масс создавало большие неудобства.

В 1961 году принята единая шкала относительных атомных масс, в основу которой положена 1/12 часть массы атома изотопа углерода ¹²С, названная атомной единицей массы (а.е.м.).

1.	1 а.е.м= 1.66·10-27 (кг)

В современной шкале относительные массы кислорода и водорода равны соответственно 15.9994 и 1.00794.

Молекулярная масса, определение

Относительная молекулярная масса (сокращенно — молекулярная масса) простого или сложного вещества есть отношение массы его молекулы к 1/12 части массы атома ¹²С .

Поскольку масса любой молекулы равна сумме масс составляющих ее атомов, то относительная молекулярная масса равна сумме соответствующих относительных атомных масс.

Например, молекулярная масса воды, молекула которой содержит два атома водорода и один атом кислорода равна:

1.	1.0079·2+ 15.9994= 18.0152

Определение количества вещества

1 Моль — это количество вещества, содержащее столько молекул, атомов, ионов, электронов или других структурных единиц, сколько содержится атомов в 12 граммах изотопа ¹²С.

Количество структурных единиц, содержащихся в одном моле вещества, определяет число Авогадро .

Применяя понятие моль, необходимо в каждом конкретном случае точно указывать, какие именно структурные единицы имеются в виду. Например, следует различать моль атомов Н, моль молекул Н₂, моль ионов Н+.

Молярная масса вещества — это отношение массы m вещества к его количеству n

1.

M=m/n

Молярная масса обычно выражается в (грамм/моль). Поскольку в одном моле любого вещества содержится одинаковое число структурных единиц, то молярная масса вещества пропорциональна массе соответствующей структурной единицы, то есть относительной молекулярной массе (или атомной массе) данного вещества

2.	М= К·Мотн= 1

где К — коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех веществ.

Молярная масса вещества, выраженная в граммах на моль, имеет то же численное значение, что и его относительная молекулярная (атомная) масса.

Так, молярная масса атомарного водорода равна 1.0079 (г/моль), молекулярно водорода — 2.0158 (г/моль), молекулярно кислорода — 31.9988 (г/моль).

Для идеального газа молярный объем при нормальных условиях равен

1.	Vнорм= 22.4138 ± 0.0070(л/моль)

Согласно закону Авогадро, одно и то же число молекул любого газа занимает при одинаковых условиях один и тот же объем.

С другой стороны, 1 моль любого вещества содержит (по определению) одинаковое число частиц.

Отсюда следует, что при определенной температуре и определенном давлении 1 моль любого вещества в газовом состоянии занимает один и тот же объем.

Молярный объем, определение

Молярный объем вещества — есть отношение объема, занимаемого веществом, к его количеству.

Нетрудно рассчитать, какой объем занимает один моль газа при нормальных условиях, то есть при нормальном атмосферном давлении (101.325кПа или 760 мм рт. ст.) и температуре 0 ºС. Например, экспериментально установлено, что масса 1 литра кислорода при нормальных условиях равна 1.43 грамм. Следовательно, объем, занимаемый при тех же условиях одним молем кислорода (32 грамма), составит 32:1.43 = 22.4 литра. То же число получим, рассчитав объем одного моля водорода, диоксида углерода и т.д.

Как следует из изложенного, при нормальных условиях молярный объем любого газа равен 22.4 л/моль.

Молярные объемы реальных газов различны и несколько отличаются от этого значения, однако, в большинстве случаев различие сказывается лишь в четвертой и последующих значащих цифрах. Поэтому для реальных газов следует пользоваться значением 22.4 л/моль либо (если нужна более высокая точность) значением мольного объема изучаемого газа.