VII. CALCULE PE BAZA FORMULEI CHIMICE.

7.1. Masă molară. Mol.

Molecula fiind formată din atomi, are dimensiuni foarte mici și masă foarte mică.

Definiție

Masa moleculară (notată cu M) este o mărime adimensională (un număr) care ne arată de câte ori este mai mare masa reală a unei molecule decât unitatea atomică de masă ( u.a.m.).

Ea se calculează ȋnsumând masele atomice relative ale tuturor atomilor moleculei.

Exemplu

1) Masa moleculară a apei (H₂O) este:

M_H2O = 2A_H + 1A_O = 2 + 16 = 18

Definiție

Masa molară (notată cu litera grecească miu = μ) este masa unui mol de substanță. Are ca unitate de măsură g/mol.

Masa molară este egală cu masa moleculară a substanței și conține N_A particule (numărul lui Avogadro = 6,022 ∙ 10²³ particule – atomi sau molecule).

Exemplu

2) Masa molară a fosfatului de magneziu: Mg₃(PO₄)₂:

μ = 3A_Mg + 2A_P + 8A_O = 3 ∙ 24 + 2 ∙ 31 + 8 ∙ 16 = 72 + 62 + 128 = 262 g/mol

Definiție

Molul este unitatea de măsură în Sistemul Internațional, a cantității de substanță care conține un număr de particule egal cu numărul lui Avogadro

N_A = 6,022 ∙10²³

Numărul de moli se notează cu litera grecească „niu” (υ)și se calculează cu relația :

Amestecul echimolar este amestecul care are același număr de moli din fiecare component al amestecului.

Problemă model

1) Calculează numărul de moli din 150 g de acid sulfuric (H₂SO₄).

m = 150 g

υ = ?

Rezolvare:

• Se calculează masa molară a H₂SO₄ :

  • μ = 2A_H + 1A_S + 4A_O = 2 ∙ 1 + 1 ∙ 32 + 4 ∙ 16 = 98 g/mol

• Se calculează numărul de moli :

Problemă model

2) Calculează masa a 10 moli de Al₂(PO₄)₃.

υ = 10 moli

m = ?

Rezolvare:

• Se calculează masa molară a Al₂(PO₄)₃ :

  • μ = 2A_Al + 3A_P + 12A_O = 2 ∙ 27 + 3 ∙ 31 + 12 ∙ 16 = 54 + 93 + 192 = 339 g/mol

• Se calculează masa din formula numărului de moli :

7.2. Calcule pe baza formulei chimice.

important

Știind formula chimică a unei substanțe, se poate determina:

1) Raportul atomic al elementelor componente este raportul între numărul de atomi din fiecare element component al substanței respective.

Pentru o substanță X_aY_bZ_c, raportul atomic este a : b : c

Exemplu:

• Acidul sulfhidric - H₂S are raportul atomic:

  • 2H : 1S

• Acidul carbonic - H₂CO₃ are raportul atomic:

  • 2H : 1C : 3O

• Fosfatul de mercur - Hg₃(PO₄)₂ are raportul atomic:

  • 3Hg : 2P : 8O = 1Hg : 1P : 4O

important

2) Raportul de masă este raportul între masele din fiecare element component al substanței respective.

Pentru o substanță X_aY_bZ_c, raportul atomic este aA_X : bA_Y : cA_Z

Exemplu:

• Acidul sulfhidric - H₂S are raportul de masă:

  • 2A_H : 1A_S = 2 : 32 = 1 : 16

• Acidul carbonic - H₂CO₃ are raportul de masă:

  • 2A_H : 1A_C : 3A_O = 2 : 12 : 48 = 1 : 6 : 24

• Fosfatul de mercur - Hg₃(PO₄)₂ are raportul de masă:

  • 3A_Hg : 2A_P : 8A_O = 600 : 93 : 128

important

3) Compoziția procentuală de masă reprezintă masa fiecărui element conținută în 100g substanță.

a) Pornind de la formula chimică, se calculează masa molară și apoi cu regula de trei simplă se calculează procentul fiecărui element component.

Exemplu:

Pentru acidul carbonic - H₂CO₃:

μ = 2A_H +1A_C + 3A_O = 2 + 12 + 48 = 62 g/mol

Dacă 62g H₂CO₃ conțin........2gH........12gC........ 48gO

Atunci 100g H₂CO₃ conțin ....xgH.........ygC..........zgO

important

b) Pornind de la raportul de masă și apoi cu regula de trei simplă se calculează procentul fiecărui element component.

Exemplu:

Oxidul de fier III(Fe₂O₃ ) are raportul de masă Fe : O = 7 : 3. Calculează procentul fiecărui element component.

Adunăm 7gFe + 3 gO = 10 g de Fe₂O₃

Dacă în 10g Fe₂O₃ se găsesc ..........7gFe..........3gO

Atunci în 100g Fe₂O₃ se găsesc......xgFe.........ygO

important

4) Masa unui element aflată într-o anumită masă de substanță compusă.

Pornind de la formula chimică, se calculează masa molară a substanței compuse și apoi cu regula de trei simplă se calculează masa fiecărui element component aflată în masa dată de substanță compusă.

Exemplu:

Ce masă de oxigen se află în 248 acid carbonic- H₂CO₃ ?

μ = 2A_H + 1A_C + 3A_O = 2 + 12 + 48 = 62 g/mol

Dacă 62g H₂CO₃ conțin........ 48gO

Atunci 248g H₂CO₃ conțin .....xgO

important

5) Masa unui substanțe compuse care conține o anumită masă de element.

Pornind de la formula chimică, se calculează masa molară a substanței compuse și apoi cu regula de trei simplă se calculează masa de substanță compusă aflată într-o anumită masă de element chimic.

Exemplu:

Ce masă de bromură de aluminiu- AlBr₃ conține 20g de aluminiu ?

μ = 1A_Al + 3A_Br = 1 ∙ 27 + 3 ∙ 80 = 27 + 240 = 267 g/mol

Dacă 267g AlBr₃ conține ............27g Al

Atunci xg AlBr₃ conține...............20g Al