分子量の次元。分子量: 測定の基本原理

化学において「分子量」という概念は非常に重要です。分子量はモル質量と混同されることがよくあります。これらの量はどのように異なり、どのような性質があるのでしょうか?

分子量

原子と分子はあらゆる粒子の中で最も小さな粒子です。化学薬品。質量をグラムで表そうとすると、小数点の前にゼロが 20 個ほど入った数値になります。したがって、グラムなどの単位で質量を測定することは不便です。この状況から抜け出すには、ある非常に小さな質量を単位として取り、他のすべての質量をそれに関連して表現する必要があります。この単位は炭素原子の質量の 1/12 です。

相対分子量は、原子質量単位で測定される物質の分子の質量です。分子量は、物質の分子の質量と炭素原子の質量の 1/12 の比に等しくなります。ある物質の分子の質量が炭素原子の質量の 1/12 よりも何倍大きいかを示します。

米。 1. 有機物質の分子量の表。

原子質量単位 (a.m.u.) は 1.66 * 10 の -24 乗に等しく、炭素原子、つまり質量数 12 の元素炭素の同位体の原子の質量の 1/12 を表します。自然界の化学元素は複数の安定同位体を持つ可能性があるため、元素の相対原子量、またはよく言われるように元素 A の原子量について話すときは、すべての安定核種の原子量を考慮する必要があります。

分子量はモル質量とよく混同されますが、その単位は g/mol です。そして実際、数値的にはこれら 2 つの量は完全に同一ですが、次元は完全に異なります。

相対分子量は原子質量を加算することで求められます。

単純な物質と複雑な物質の分子量を計算するには、分子を構成する原子の相対原子質量の合計を求める必要があります。例えば、知られているように、２つの水素原子と１つの酸素原子からなる水Ｍｒ（Ｈ２Ｏ）の相対分子量は、１×２＋１６＝１８に等しい。

これは、水分子の質量が炭素原子の質量の 1/12 の 18 倍であることを意味します。そして空気の分子量は29です。

米。 2. 式の相対分子量。

原子質量

原子質量化学元素– 化学における最も重要な名称の 1 つでもあります。原子量は平均値自然界におけるそれらの相対含有量 (自然分布) を考慮して、この元素の安定した天然同位体の原子量から算出します。したがって、自然界には、質量数 35 と 37 の元素塩素 Cl の 2 つの安定同位体が存在します。

Ar(Cl)=(34.97*0.7553)+(36.95*0.2447)=35.45 – これは、塩素元素の相対原子量として受け入れられる値です。

原子量の最初の計算は D. ダルトンによって行われました。彼は元素の原子量を水素の原子量に関連付け、それを単一であるとみなしました。しかし、彼の「最大の単純さ」の原則に従って計算された酸素原子と他のいくつかの元素の重さは間違っていることが判明しました。

米。 3. D.ダルトン。

真の原子質量は非常に小さいです。水素原子の重さは 1.674*10 の -24 乗グラム、酸素原子の重さは 26.67*10 の -24 乗グラム、炭素原子の重さは 19.993*10 の -24 乗グラムです。

分子量、

特定の分子を構成する原子の質量の合計。原子質量単位 (amu) で表されます。 1aから。 e.m. (ダルトン、D とも呼ばれます) は 12 C 核種の原子の質量の 1/12 に等しく、質量単位では 1.66057 です。 10 -27 kg、M.m に 1.66057 を掛けます。 10 -27 で腹筋が得られます。分子の質量（キログラム）。より多くの場合、無次元量 M rel - 相対 M.m.: M rel が使用されます。どこ Mx ->分子の質量 x は、D.M.m と同じ質量単位 (kg、g、またはその他) で表され、特定の化学物質を形成するすべての元素の同位体組成を考慮して、分子の平均質量を特徴付けます。化合物。場合によっては、分解の混合物に対して M.m が決定されることがあります。よく知られている構成、たとえば空気の場合、「実効」M.m は 29 となります。

腹筋素粒子プロセスや放射化学の物理学の分野では、相対性理論に従って粒子のエネルギーを測定することにより、分子の質量を操作するのが便利です。大衆。化学と化学で。技術は巨視的に適用されなければなりません。量の測定単位。任意の粒子 (たとえば、NaCl 結晶格子内の Na + イオンと Cl - イオンのペアなど、精神的にグループに分けられた分子、原子、電子、または粒子) の数 定数Nのアボガドロ A = 6.022。 10 23、巨視的です。量の単位 in-va-mol。次に、次のように書くことができます: M rel = バツ。 N A /(D . NA)、つまり相対 M. m は、物質の 1 モルの質量と N A D の比に等しくなります。物質が構成原子間に共有結合を持つ分子で構成されている場合、その値はバツ。 N A はこの物質のモル質量を表し、測定単位は kg-mol (キロモル、km) です。分子を含まないが、原子、イオン、またはラジカルで構成される物質の場合、式のモル質量、つまり物質の受け入れられた式に対応する質量 N A 粒子が決定されます（ただし、ソ連ではよく M. m について話します）。この場合、これは不正確です）。

以前の化学では、グラム分子、グラム原子、グラムイオンという概念が使用されていましたが、現在は分子のモル、原子のモル、イオンのモル、つまりこの NA 分子、原子、イオンなどを意味します。グラムまたはキログラムで表されるそれらのモル質量。質量は秤を使用して決定されるため、伝統的に「分子（モル）量」という用語が同義語として使用されています。ただし、重量とは異なり、地理に依存します。座標では、質量は物質の数の一定のパラメーターです (化学的条件下での粒子の通常の移動速度における)。したがって、「分子量」と言う方が正確です。

宇宙船に関連する多くの時代遅れの用語や概念は、宇宙時代以前のものであるという事実によって説明されます。化学における飛行では、自由加速度の値の違いによる質量と重量の違いは重要視されませんでした。極点 (9.83 m. s -2) と赤道 (9.78 m. s -2) で落下します。重力（重量）を計算する場合、通常は平均値 9.81 m s -2 が使用されます。さらに、分子（原子も同様）の概念の発展は巨視的な研究と関連していました。化学プロセスにおける物質の量。（反応）または物理的なもの。 () 物質の構造の理論が開発されておらず (19 世紀)、すべてが化学的であると考えられていた変換。コン。原子と分子だけから作られています。

決定方法。歴史的には、最初の方法 (S. Cannizzaro と A. Avogadro の研究によって実証された) は 1827 年に J. Dumas によって提案され、水素ガスに対するガス状物質の密度を測定することから構成されていました。水素ガスのモル質量は当初次のように計算されました。 2、酸素の測定単位への移行後の分子量と原子量 - 2.016 g。開発実験段階。 M.m を決定する可能性は、不揮発性および非解離性の液体および溶液の研究にありました。途中で凝集特性の測定（つまり、溶解した粒子の数のみに依存します） - 浸透圧。圧力（参照 浸透圧計）、蒸気圧を下げ、凝固点を下げる（ 凍結鏡検査) 沸点が上昇します ( 沸騰鏡検査) 溶液と純粋な溶液の比較。同時に、電解質の「異常な」挙動も発見された。

溶液上の蒸気圧の減少は、溶解した物質のモル分率に依存します (ラウールの法則): [( p - p 0)/R] =N、どこ p0 ->純粋な溶液の蒸気圧、 R-溶液上の蒸気圧、 N-研究対象の溶解物質のモル分率、 N=(て×/M×)/[(て×/M×) + (m 0 /M 0)]、バツおよびM x それぞれ。研究対象の物質の重量 (g) と M.m、m 0 と M 0 は溶液に関して同じです。決定の過程で、無限に分散するまで外挿が実行されます。つまり、研究対象の物質の溶液と既知の（標準）化学物質の溶液に対して確立されています。接続。凍結鏡検査と噴出鏡検査の場合、それぞれ依存関係が使用されます。距離 3 = KSそしてDt k = ec、ここで、Dt 3 は溶液の凝固温度の低下、Dt to は溶液の沸点の上昇、にそして E-それぞれ極低温そしてエブリオスコピック。 pH 定数。溶液中の研究対象物質の正確に既知の M.m.、c モル値を持つ標準溶解物質から決定されます ( c = M x t x。 1000/分0）。 M.m は次の式に従って計算されます。 M x = t×K. 1000/m 0 Dt 3 または M x = t x E。 1000/m 0 Dt k という特殊な方法があるため、かなり高い精度が特徴です。 (いわゆるベックマン温度計)、非常に小さな温度変化を測定することができます。

M.m.を決定するには、等温も使用されます。溶液の蒸留。この場合、研究対象の物質の溶液のサンプルが飽和状態でチャンバーに導入されます。水蒸気溶液（所定の温度）。溶液の蒸気が凝縮し、溶液の温度が上昇し、平衡が確立された後、再び低下します。温度を変化させることで、溶解物質のM.m.に関係する蒸発熱の量を判断します。いわゆる等視的な方法は等温で実行されます。たとえば、密閉空間内での溶液の蒸留。 H型の容器に入っています。容器の片方の肘には、いわゆるものがあります。比較ソリューション既知の質量の物質 (モル濃度 C 1) を含む、既知の質量の物質 (モル濃度) を含む別の溶液 C2未知）。たとえば、 C1 > C2 、 >溶質は、両方の膝のモル濃度が等しくなるまで、2 番目の膝から最初の膝へ蒸留されます。得られた等圧の体積を比較します。溝、未知の島の M.m を計算します。 M.m.を決定するには、等圧物質の質量を測定します。マクベンスケールを使用したソリューション。密閉されたガラス容器内のスプリングに吊り下げられた 2 つのカップで構成されます。試験液を1つのカップに入れ、別の比較; カップの位置を変更することにより、等圧質量が決定されます。したがって、調査対象の島の M.m.

基本原子とモルを決定する方法。大衆揮発性物質は 質量分析。混合コンを研究するため。有効活用 クロマトグラフィー質量分析。低いピーク強度では、mol. イオンは噴出測定的に使用されます。質量分析計用のアタッチメント。滲出液測定この方法は、直径が平均の自由行程よりも大幅に小さい穴を通ってチャンバーから流出するガスの速度に基づいています。分子経路、反比例平方根 M.m村から。流量はチャンバー内の圧力の変化によって制御されます。 M.m. 揮発性化合物。マーチンガス天びんを使用したガスクロマトグラフィー法によっても測定されます。後者は、キャリアガスとクロマトグラフィーフローからのガスが流れるチューブを接続するチャネル内のガスの移動速度を測定します。これにより、研究対象の物質の分子量に応じて、これらのガスの密度の違いを決定することができます。

M.m.は化学物質を識別するために測定されます。たとえば、接続内の個々の核種の含有量を確立します。原子力発電で使用される水に含まれます。設備だけでなく、高分子量の研究や合成にも使用されます。接続の特性は M.m に大きく依存します (参照)。 ポリマーの分子量）。ポリマーの分子量の平均値は、二重結合（「ソフト」オゾン分解）または官能基の数に応じて、希薄溶液の凝集特性に基づいて、上記の方法を使用して決定されます。グループ（機能分析法による）、および光散乱などの溶液の特性によって分類されます。平均値mol. 高度に重合したポリマーの質量は、そのレオロジーによって決まります。特徴。

点灯: Rafikov S. R.、Pavlova S. A.、Tverdokhlebova I. I.、高分子化合物の分子量および多分散性を決定する方法、M.、1963; ポーリング L.、ポーリング P.、化学、翻訳。英語、M.、1978 年より。 Vilkov L.V.、Pentin Yu.A.、化学における物理的研究方法、M.、1987。 ユウ・A・クリャチコ。

化学百科事典。 - M.: ソ連の百科事典 . エド。 I.L.クナニャンツ. 1988 .

他の辞書で「MOLECULAR MASS」が何であるかを確認してください。

原子質量単位で表される分子の質量の値。実際には、分子質量は、それに含まれる原子の質量の合計に等しくなります (「原子質量」を参照)。物理的な百科事典。 M.: ソビエト百科事典。編集長 A.M.プロホロフ。 1983年 ... 物理百科事典

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分子量M・m- 分子量、M. m. * 分子量、M. m. または M. m. 独自の測定単位を持たない分子の質量であるため、「分子量」(参照) という用語は通常この意味で使用されます... 遺伝学。百科事典

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分子量- は相対値であり、C12 炭素同位体の原子の質量の 1/12 に対する特定の物質の分子の質量の比です。 [Usherov Marshak A.V. コンクリート科学：辞書。 M.: RIF 建築材料。 2009. – 112 pp.] 用語見出し: 一般用語.... 建築材料の用語、定義、説明の百科事典

分子量-SantykinėMolekulinėmasėStatusast Sritis standartizacija ir Metrologijaapibrėjtismolekulėsvidutinėsmasėsarba tiksliaiapibrėjtomedjiagos dariniomasėsir nuklido アティティクメニス：英語。分子量;… …

分子量- メトロロジアピブリシュティスモレクリニスーダランチシュアトム、サンティキニシュアトミニシュマシシュマ、スカイチンヴェルテリギメディアゴスモリオマセイのステータスを確認します。アティティクメニス：英語。分子量; 分子量;… … ペンキアカルビスアイシュキナマシスメトロロジホスターミンシュジョディナス

分子量- 化学物質の状態を調べ、分子レベルのスダランチシュアトム、サンティキニ、アトミニ、マシ、スマ、スカイチンバーテリギビエノメディアゴスモリオマセイを確認します。アティティクメニス：英語。分子量; 分子量; 相対分子量… ケミホスターミンシュアイシュキナマシスジョディナス

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炭化水素の特徴。数値データの分析とその推奨値。参考文献、Yu. A. Lebedev、A. N. Kizin、T. S. Papina、I. Sh. Saifullin、Yu. E. Moshkin、この本では、次の物理化学定数を含む、いくつかの炭化水素の最も重要な数値特性が説明されています。、温度... カテゴリー: 化学発売元: レナンド、メーカー：

MKTは簡単です！

「原子と空の空間以外には何も存在しない...」 - デモクリトス
「どんな物体でも無限に分裂することができる」 - アリストテレス

分子動力学理論 (MKT) の基本原理

ICTの目的- これは、さまざまな巨視的な物体の構造と特性、および物体を構成する粒子の動きと相互作用によってそれらの中で起こる熱現象の説明です。
巨視的な物体- これらは膨大な数の分子で構成される大きな物体です。
熱現象- 物体の加熱と冷却に関連する現象。

ICTの主な発言

1. 物質は粒子（分子と原子）で構成されています。
2. 粒子の間には隙間があります。
3. パーティクルはランダムかつ連続的に移動します。
4. 粒子は互いに相互作用します (引き付けたり反発したりします)。

MKTの確認:

1. 実験的
- 物質の機械的破砕。物質を水に溶かすこと。気体の圧縮と膨張。蒸発; 体の変形。拡散; ブリグマンの実験: 油が容器に注がれ、ピストンが 10,000 気圧の圧力で油の上を押すと、油が鋼製容器の壁を通って浸透し始めます。

拡散; ブラウン運動分子の衝撃を受けた液体中の粒子。

固体および液体の圧縮性が低い。固体を破壊するための多大な努力。液滴の合体。

2.直接
- 写真撮影、粒子サイズの決定。

ブラウン運動

ブラウン運動は、液体 (または気体) 中の浮遊粒子の熱運動です。

ブラウン運動は、物質分子の連続的かつ無秩序な（熱的）運動の証拠となっています。
- 1827年にイギリスの植物学者R.ブラウンによって発見されました
- MCT に基づく理論的説明は、1905 年に A. アインシュタインによって与えられました。
- フランスの物理学者 J. ペランによって実験的に確認されました。

分子の質量とサイズ

粒子サイズ

原子の直径は約cmです。

物質内の分子の数

ここで、V は物質の体積、Vo は 1 分子の体積

1分子の質量

ここで、m は物質の質量、
N - 物質内の分子の数

SI質量単位：[m]=1kg

原子物理学では、質量は通常、原子質量単位 (amu) で測定されます。
従来は 1 amu とみなされます。 :

物質の相対分子量

計算の便宜上、物質の相対分子量という量が導入されます。
あらゆる物質の分子の質量は、炭素分子の質量の 1/12 と比較できます。

ここで、分子は分子の質量、分母は炭素原子の質量の 1/12 です。

これは無次元量です。測定単位がない

化学元素の相対原子量

ここで、分子は原子の質量、分母は炭素原子の質量の 1/12 です。

量は無次元です。測定単位がない

各化学元素の相対原子量は周期表に示されています。

物質の相対分子量を決定する別の方法

物質の相対分子量は、その物質の分子を構成する化学元素の相対原子量の合計に等しい。
周期表からあらゆる化学元素の相対原子量を取得します。)

物質の量

物質の量 (ν) によって、体内の分子の相対数が決まります。

ここで、N は体内の分子の数、Na はアボガドロ定数です

SI 系における物質量の測定単位: [ν]= 1 mol

1モル- これは、重さ 0.012 kg の炭素に含まれる原子と同じ数の分子 (または原子) を含む物質の量です。

覚えて！
あらゆる物質の 1 モルには、同じ数の原子または分子が含まれています。

しかし！
同じ量の物質でも、物質が異なれば質量も異なります。

アボガドロ定数

任意の物質の 1 モルに含まれる原子の数は、アボガドロ数またはアボガドロ定数と呼ばれます。

モル質量

モル質量 (M) は 1 モルに含まれる物質の質量、またはそれ以外の場合は 1 モルの物質の質量です。

分子量
- アボガドロ定数

モル質量の単位：[M]=1kg/mol。

問題を解くための公式

これらの式は、上記の式を代入することで得られます。

あらゆる量の物質の質量

国際単位系 (SI) では、物質の量の単位はモルです。

モル - これは、0.012 kg の炭素同位体 12 C に含まれる原子と同数の構造単位 (分子、原子、イオン、電子など) を含む物質の量です。

1 つの炭素原子の質量 (1.933×10 -26 kg) がわかれば、0.012 kg の炭素中の N A 原子の数を計算できます。

N A = 0.012/1.933×10 -26 = 6.02×10 23 mol -1

6.02×10 23 mol -1 と呼ばれます アボガドロ定数(指定 NA、寸法 1/mol または mol -1)。あらゆる物質のモル中の構造単位の数を示します。

モル質量– 物質の量に対する物質の質量の比に等しい値。 kg/mol または g/mol の寸法を持ちます。通常はMと表記されます。

一般に、g/mol で表される物質のモル質量は、数値的にはこの物質の相対原子量 (A) または相対分子量 (M) に等しくなります。たとえば、C、Fe、O 2 、H 2 O の相対原子量と分子量はそれぞれ 12、56、32、18 であり、それらのモル質量はそれぞれ 12 g/mol、56 g/mol、32 g/mol です。、１８ｇ／モル。

物質の質量と量は異なる概念であることに注意してください。質量はキログラム（グラム）で表され、物質の量はモルで表されます。物質の質量 (m, g)、物質の量 (ν, mol)、およびモル質量 (M, g/mol) の間には単純な関係があります。

m = νM; ν = m/M; M = m/v。

これらの式を使用すると、特定量の物質の質量を計算したり、既知の質量内の物質のモル数を決定したり、物質のモル質量を求めたりすることが簡単にできます。

相対的な原子および分子量

化学では伝統的に、絶対的な質量値ではなく相対的な質量値が使用されます。 1961年以降、炭素12原子、つまり炭素12Cの同位体の質量の1/12である原子質量単位（略称a.m.u）が相対原子質量の単位として採用されています。

相対分子量物質の(M r) は、その物質の天然同位体組成の分子の平均質量と炭素原子 12 C の質量の 1/12 の比に等しい値です。

相対分子量は、分子を構成するすべての原子の相対原子量の合計に数値的に等しく、物質の式を使用して簡単に計算できます。たとえば、物質の式は B x D y C z です。、それから

M r = xA B + yA D + zA C.

分子量の次元は a.m.u です。数値的にはモル質量 (g/mol) に等しくなります。

ガス法

気体の状態は、その温度、圧力、体積、質量、モル質量によって完全に特徴付けられます。これらのパラメータを結び付ける法則は、すべてのガスに対して非常に近く、完全に正確です。 理想気体 、粒子間の相互作用はまったくなく、粒子が質点です。

ガス間の反応に関する最初の定量的研究は、フランスの科学者ゲイ・リュサックによるものでした。彼は、気体の熱膨張の法則と体積関係の法則の著者です。これらの法則は、1811 年にイタリアの物理学者 A. アボガドロによって説明されました。 アボガドロの法則 - 化学の重要な基本原則の 1 つであり、次のように述べられています。 同じ温度および圧力で採取された同体積の異なるガスには、同じ数の分子が含まれます。».

結果アボガドロの法則より:

1) 最も単純な原子の分子は二原子 (H 2 、について 2 等。）;

2) 同じ条件下では、異なるガスの同じ数の分子が同じ体積を占めます。

3) いつ通常の状態任意の気体 1 モルは、22.4 dm に等しい体積を占めます。 3 (l)。このボリュームはと呼ばれます 大臼歯ガスの体積(V o) (通常の状態 - t o = 0 °C または

T o = 273 K、P o = 101325 Pa = 101.325 kPa = 760 mm。 RT。美術。 = 1気圧）。

4) 条件や凝集状態にかかわらず、1 モルの物質および元素の原子には、同じ数の分子が含まれます。これ アボガドロ数 (アボガドロ定数) - この数値は以下に等しいことが実験的に確立されています。

N あ = 6,02213∙10 23 (分子)。

したがって： ガス用 1モル – 22.4dm 3 (l) – 6.023∙10 23 分子 – M、g/mol ;

物質のために 1モル – 6.023∙10 23 分子 – M、g/mol。

アボガドロの法則に基づくと、 同じ圧力、同じ温度では、等体積のガスの質量 (m) はモル質量 (M) に関係します。

m 1 /m 2 = M 1 /M 2 = D、

ここで、D は、第 2 ガスに対する第 1 ガスの相対密度です。

によると R・ボイルの法則 – E・マリオット 、一定の温度では、特定の質量のガスによって生成される圧力はガスの体積に反比例します。

P o /P 1 = V 1 /V o または PV = 定数。

これは、圧力が増加すると、気体の体積が減少することを意味します。この法律は 1662 年に R. ボイルによって初めて制定されました。フランスの科学者E・マリオットも制定に関わっていたため、イギリス以外の国ではこの法律は二重名で呼ばれています。特殊なケースを表します 理想気体の法則(理想的には気体挙動のすべての法則に従う仮想気体を説明します)。

による J. ゲイ・リュサックの法則 : 一定圧力では、気体の体積は絶対温度 (T) に正比例して変化します。

V 1 /T 1 = V 0 /T 0 または V/T = 定数。

気体の体積、圧力、温度の関係は、ボイル・マリオットの法則とゲイ・リュサックの法則を組み合わせた一般式で表すことができます（ 統一ガス法)

PV/T=P o V o /T o、

ここで、P と V は、特定の温度 T におけるガスの圧力と体積です。 P o および V o - 通常の状態でのガスの圧力と体積 (n.s.)。

メンデレーエフ・クラペイロン方程式 (理想気体の状態方程式) は、気体の質量 (m、kg)、温度 (T、K)、圧力 (P、Pa)、体積 (V、m 3) とそのモル質量 ( M、kg/モル）

ここで、R は普遍気体定数であり、以下に等しい 8,314 J/(mol K)。さらに、気体定数にはさらに 2 つの値があります。 P – mmHg、 V - cm 3 (ml)、 R = 62400 ;

R – atm、 V – DM 3 (l)、 R = 0,082 .

分圧 (緯度。 部分的- 部分的、緯度から。パー- 部分) - ガス混合物の個々の成分の圧力。ガス混合物の全圧力は、その成分の分圧の合計です。

液体に溶解したガスの分圧は、同じ温度で液体と平衡状態にあるガス形成相で形成されるガスの分圧です。ガスの分圧は、ガス分子の熱力学的活動として測定されます。ガスは常に分圧の高い領域からより低い分圧の領域へ流れます。差が大きければ大きいほど、流れは速くなります。ガスはその分圧に応じて溶解、拡散、反応しますが、ガス混合物中の濃度には必ずしも依存しません。分圧加算の法則は、1801 年に J. ダルトンによって定式化されました。同時に、分子動力学理論に基づいた正しい理論的正当化がずっと後になって行われました。 ダルトンの法則 - 気体の混合物の全圧と溶解度を決定する 2 つの物理法則で、19 世紀初頭に彼によって定式化されました。

記事の内容

分子量、相対単位（アミュまたはダルトンと呼ばれる）で表される分子の質量。一般に受け入れられている質量単位での分子の実際の質量は非常に小さいため、この値は便宜上導入されています。単位モルあたり質量は、原子質量を決定するときと同じ値とみなされます。これは、炭素 12 同位体の原子の質量の 1/12 であり、従来は 12 ( cm。原子質量）。モル。質量は数値的には、特定の分子のすべての原子の相対原子質量の合計に等しく、物質の式を使用して簡単に計算できます。

ガスと蒸気。

アボガドロの法則によれば、同じ圧力と温度の同じ体積の気体には同じ数の分子が含まれます。したがって、特定の温度と圧力における 1 モルの気体は、同じ体積を占めなければなりません (理想気体の法則の 1 つ)。 cm。化学）。非理想性の補正を考慮すると、0 ℃、1 気圧における任意の気体の 1 モル (6.02 x 10 23 分子) の体積は 22.414 リットルに等しくなります。アボガドロの法則に基づいて、彼らは次のことを発見しました。ガス状物質の塊。で概要手順は以下の通りです。指定された圧力と温度における既知の体積のガスの質量を決定します。非理想性の補正を導入した後、理想気体の状態方程式を使用して、体積を 0 ℃、1 気圧の条件にします。 PV = RT、どこ R– ガス定数。 ℃、1 気圧における理想気体の質量と体積がわかれば、22.414 リットルの気体の質量を計算するのは簡単です。彼の桟橋質量。この方法を使用して、正確なモル値が得られました。原子の質量を決定するためにも使用された質量。おおよその推定値については、mol. ガス質量は理想的なものとみなされ、補正は行われません。

この方法は、mol を決定する際によく使用されます。揮発性の液体および固体の塊。これを行うには、次の形式で気体の状態方程式を使用します。 PV = に関して/M(クラペイロン・メンデレーエフ方程式)、ここで w– モルによる物質蒸気の質量。質量 M、ボリュームを占めています Vある温度で Tそしてプレッシャー R。もし R atmで表現すると、 V– cm 3 または ml で表すと、 R= 82.06。ここから得られるのは、 M = に関して/PVそして、右側のすべての量がわかると、次のことがわかります。物質蒸気の質量。この方法を決定するには、mol. 揮発性の液体と固体の塊を利用して、いくつかのデバイスが作成されています。最も広く使用された装置はドイツの化学者 W. マイヤー (1878 年) で、上部が閉じられ、加熱ジャケットで囲まれた三角フラスコの形で下方に広がる長い垂直管でした。研究すべき既知量の液体（または固体）をフラスコの底に置き、蒸発させました。蒸発中、同量の空気がチューブ上部の側面出口から測定装置に強制的に送られました。温度と圧力で測定された置換された空気の体積環境、同じ条件下での研究対象の物質の蒸気の体積に等しい。知ること w, Tそして R、計算することができます M- 彼らが言う物質蒸気の質量。 W.マイヤーの装置を改良したことにより、2000℃までの温度で測定を行うことが可能になりました。

解決策。

モル。蒸発しにくい物質の質量は、その溶液の性質を研究することによって決定されます。不揮発性物質が揮発性液体溶媒に溶解すると、揮発性液体溶媒の蒸気圧が減少します。したがって、純粋な溶媒と比較して、溶液の沸点は上昇し、凝固点は低下します。これらの量はすべて、所定の体積の溶媒中の溶質のモル数に比例します (溶液が希釈されていると仮定します)。これにより、桟橋を決定することができます。溶液中の物質の質量。 D にしましょう R– 添加時の希溶液の蒸気圧の変化 w 1モルあたり2グラムの溶解物質。質量 M 2インチ w 1モルあたり1グラムの溶媒。質量 M 1 , R– 同じ温度での純粋な溶媒の蒸気圧。それから

D R = パスワード 2 M 1 /w 1 M 2、どこから M 2 = パスワード 2 M 1 /w 1D R

蒸気圧を十分な精度で測定するのは難しいため、この方法はほとんど使用されず、改良版でのみ使用されます。

モルを決定するための最も一般的な方法。溶液の凝固点または沸点の測定に基づく溶解物質の質量。 Dの場合 T– 純粋な溶媒と比較して溶液の凝固点が低下または沸点が上昇した場合、D T = K Ch1000 w 2 /w 1 M 2 どこで K– 特定の溶媒のモル凍結定数または沸騰定数。ここから M 2 = K Ch1000 w 2 /w 1D T。絶え間ない K既知のモル数の溶質を使用して実験的に決定できます。質量、または熱力学計算を使用して求めます。上記の関係はモルの決定に適用できることに注意してください。非常に希薄な溶液のみの塊。

ベックマン方式。

この方法では、既知量の溶媒の凝固点を測定します ( w 1)、それに追加します指定数量溶質 ( w 2) ベックマン温度計を使用して、溶液の凝固点の低下を測定します。この温度計は温度そのものではなく、温度差を0.001℃の精度で記録します。測定中に溶液の過冷却により誤差が生じる場合があります。それらを排除するには、デバイスのより高度な修正が使用されます。おおよその推定値については、mol. 質量を測定するには、より簡単なラスタ法があり、樟脳を溶媒として使用します。この方法では、さまざまな物質を溶解すると凝固点が大幅に下がり、通常の温度計で測定できます。

ランズベルガー法とコットレル法。

ベックマンは溶液の沸点上昇を測定する装置も設計しましたが、ここでも凝固点を測定するときと同じ問題、つまり溶液の過熱に関連する問題が発生します。おおよその推定には、液体に蒸気を通すことによって液体を沸点まで加熱する、ランズベルガー法が使用されます。正確な測定には、Cottrell 法が推奨されます。その中で、温度計は液体に浸されるのではなく、その表面の上に置かれ、上向きに上昇する蒸気の泡が液体を運び、温度計を洗浄します。これにより、過熱に関連するエラーが回避されます。

その他の方法。

モルを決定するための別の方法。溶質の質量は浸透圧の測定に基づいています。を含む希薄溶液の場合既知の量 w 1モルあたりの溶解物質のグラム数。質量 M溶媒の体積で V、浸透圧 Rある温度で T等しい P = に関して/MV。もし R atmで表現すると、 V– cm 3 または ml 単位、その後定数 R = 82,06 (cm. より高い）。一般的な物質の溶液の浸透圧を測定することは非常に困難です。しかし、この方法はモルを決定するのに非常に役立つことが判明しました。高分子化合物の塊であるため、浸透圧が非常に高く、比較的簡単な装置で正確なデータが得られます。高分子量化合物は実用上非常に重要であるため、そのモルを決定する方法は次のとおりです。大衆は改善している。粘度および光散乱の測定に基づく方法、ならびに超遠心分離が挙げられる。後者はほくろを決定するために最も広く使用されています。生体高分子（核酸とタンパク質）の塊。

質量分析法。

この方法は、上で説明したすべての方法とは根本的に異なり、質量を決定します。他の種類研究対象のボリューム内にある分子または異なる同位体。同位体分析には特に価値があります。 CH 4 メタンのサンプルに、通常の 12 C 同位体に加えて 13 C 同位体が含まれているかどうかを判断したいとします。質量は 16 で、その同位体バージョンは 17 です。質量スペクトルでは、これは別の線に対応し、その位置によってモルを正確に決定できます。質量。

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