3.7 Sljedeća jedinica Ponavljanje i usustavljivanje nastavnih sadržaja o građi atoma i PSE-u
3.6

Relativna molekulska masa

Moći ću:
  • usporediti značenje pojmova relativna molekulska masa i masa molekule
  • izračunati relativnu molekulsku masu nekog spoja na temelju njegove formule
  • izračunati masu molekule iskazanu u daltonima.

Uvod

Prisjetimo se da su molekule elementarnih tvari i spojeva nemetala građene od atoma.

Spojevi nemetala i metala građeni su od iona.

Njihov se sastav iskazuje formulskom jedinkom.

Za svaki kemijski račun važno je poznavati masu molekula,

odnosno masu iona.

Njihove mase prikazuju se formulskom jedinkom.

Znak za masu molekule, odnosno masu iona prikazanih formulskom jedinkom, jest mf.

Masa neke molekule građene od atoma XY jednaka je zbroju masa atoma X i Y.

Može se napisati:
mf(XY) = ma(X) + ma(Y).

Znamo da je:
ma(X) = Ar(X) · Da
(čitamo: masa atoma (X) = relativna atomska masa (X) · dalton)
ma(Y) = Ar(Y) · Da
(čitamo: masa atoma (Y) = relativna atomska masa Y · dalton).

Zato možemo napisati:  mf(XY) = Ar(X) · Da + Ar(Y) · Da
mf(XY) = Ar(X) + Ar(Y)· Da.

(čitaj: masa molekule (XY)= [relativna masa atoma X + relativna masa atoma Y] · Da)

Kako izračunati masu, primjerice, molekule ugljikova(IV) oksida?

Da bismo mogli izračunati masu molekule ili masu iona prikazanih formulskom jedinkom,

nužno je znati kemijsku formulu.

Iz molekulske formule CO2 vidi se da je molekula građena od jednog atoma ugljika i dvaju atoma kisika.

Masa molekule jednaka je zbroju masa tih atoma.
mf(CO2) = ma(C) + 2 ·ma(O).
(čitaj: masa molekule ugljikova(IV) oksida = masa atoma ugljika + dva puta masa atoma kisika)

Budući da nisu zadane mase tih atoma one se mogu zamijeniti poznatim izrazom:

mf(CO2) = Ar(C) + 2Ar(O) · Da.
(čitaj: masa molekule ugljikova(IV) oksida = [relativna masa atoma ugljika + dva puta relativna masa atoma kisika] · dalton)

Vrijednosti za Ar(C) i Ar(O) očitaju se iz periodnog sustava elemenata i uvrste u formulu.

Ar = relativna masa atoma
Ar(C) = 12,01
Ar(O) = 16,00
mf(CO2) = (12,01 + 2 · 16,00) Da
= 44,01 Da

Mase molekula, odnosno mase iona prikazanih formulskom jedinkom, vrlo su male.

Njih se može uspoređivati s daltonom (ili atomskom jedinicom mase u).

Na taj način dobije se relativna molekulska masa.
Oznaka za relativnu molekulsku masu jest Mr.

Relativna molekulska masa (Mr) jest broj koji pokazuje
koliko je puta masa neke molekule ili iona prikazanih formulskom jedinkom (mf) veća od atomske jedinice mase, odnosno daltona.

relativna molekulska masa = masa molekule · Da

Mr(XY) = mf(XY)Da

Iz formule se može izračunati masa molekula(XY):

mf(XY) = Mr(XY) · Da

(čitaj: masa molekula (XY) = relativna molekulska masa (XY) · dalton

Relativna molekulska masa (Mr) dobije se zbrajanjem relativnih atomskih masa svih atoma u molekuli.

Ako je molekulska formula nekog spoja XaYb, onda je
opća formula za izračunavanje relativne molekulske formule sljedeća:
Mr(XaYb) = a · Ar(X) + b · Ar(Y).
X i Y označuju atome ili ione različitih kemijskih elemenata
koji grade molekulu odnosno ionski spoj.

Brojnost atoma u molekuli, odnosno brojčani omjer iona u ionskom spoju, prikazan je oznakama a i b.

Kolika je relativna molekulska masa ugljikova(IV) oksida, CO2?
Mr(CO2) = Ar(C) + 2 Ar(O)
(čitaj: relativna molekulska masa ugljikova(IV) oksida =
relativna atomska masa ugljika + dva puta relativna masa atoma kisika)
= 12,01 + 2 · 16,00
= 44,01

Uvod

Prisjetimo se da su spojevi i elementarne tvari nemetala građeni od molekula. Molekule su, naučili smo, građene od atoma.
Spojevi nemetala i metala građeni su od iona, a njihov se sastav iskazuje formulskom jedinkom.

 

Poznavanje mase molekule, odnosno mase iona koje prikazujemo formulskom jedinkom, važno je za svaki kemijski račun.

Znak za masu molekule, odnosno iona koje prikazujemo formulskom jedinkom, jest mf. Masa neke molekule, XY, građene od atoma X i Y, jednaka je zbroju masa atoma X i Y pa se može napisati:

 

m_{\textrm{f}}(\ce{XY}) = m_{\textrm{a}}(\ce{X}) + m_{\textrm{a}}(\ce{Y}) .

 

Znajući da je:

m_{\textrm{a}}(\ce{X}) = A_{\textrm{r}}(\ce{X})\cdot\textrm{Da} i m_{\textrm{a}}(\ce{Y}) = A_{\textrm{r}}(\ce{Y})\cdot\textrm{Da} ,

 

možemo napisati:

m_{\textrm{f}}(\ce{XY}) = A_{\textrm{r}}(\ce{X})\cdot\textrm{Da} + A_{\textrm{r}}(\ce{Y})\cdot\textrm{Da}
m_{\textrm{f}}(\ce{XY}) = (A_{\textrm{r}}(\ce{X}) + A_{\textrm{r}}(\ce{Y}))\cdot\textrm{Da} .

 

Kako izračunati masu, primjerice, molekule ugljikova(IV) oksida?

Da bismo mogli izračunati masu molekule ili iona prikazanih formulskom jedinkom, nužno je znati kemijsku formulu. Iz molekulske formule \ce{CO2} vidi se da je molekula ugljikova(IV) oksida građena od jednog atoma ugljika i dvaju atoma kisika. Masa molekule jednaka je zbroju masa tih atoma.

 

m_{\textrm{f}}(\ce{CO2}) = m_{\textrm{a}}(\ce{C}) + 2\cdot m_{\textrm{a}}(\ce{O})

 

Budući da nisu zadane mase tih atoma, one se mogu zamijeniti poznatim izrazom:

m_{\textrm{f}}(\ce{CO2}) = (A_{\textrm{r}}(\ce{C}) + 2\cdot A_{\textrm{r}}(\ce{O}))\cdot\textrm{Da} .

 

Vrijednosti za A_{\textrm{r}}(\ce{C}) i A_{\textrm{r}}(\ce{O}) očitaju se iz periodnog sustava elemenata i uvrste u formulu.

m_{\textrm{f}}(\ce{CO2}) = (\pu{12,01} + 2\cdot\pu{16,00})\cdot\textrm{Da} = \pu{44,01 Da}

 

Budući da su mase molekula, odnosno iona prikazanih formulskom jedinkom, vrlo male, i njih se može uspoređivati s daltonom (ili atomskom jedinicom mase u).

Na taj se način dobije relativna molekulska masa. Oznaka za relativnu molekulsku masu jest Mr.

Relativna molekulska masa

Relativna molekulska masa, Mr, jest broj koji pokazuje koliko je puta masa neke molekule ili iona prikazanih formulskom jedinkom, mf,  veća od atomske jedinice mase, odnosno daltona.

 

M_{\textrm{r}}(\ce{XY}) = \dfrac{m_{\textrm{f}}(\ce{XY})}{\textrm{Da}}

 

ili

 

m_{\textrm{f}}(\ce{XY}) = M_{\textrm{r}}(\ce{XY})\cdot\textrm{Da}

 

Relativna molekulska masa dobije se zbrajanjem relativnih atomskih masa svih atoma u molekuli.

Ako je molekulska formula nekog spoja XaYb, onda je opća formula za izračunavanje relativne molekulske formule sljedeća:

 

M_{\textrm{r}}(\ce{X_{a}Y_{b}}) = a\cdot A_{\textrm{r}}(\ce{X}) + b\cdot A_{\textrm{r}}(\ce{Y}) .

 

X i Y označuju atome različitih kemijskih elemenata koji grade molekulu ili ione spoja prikazane formulskom jedinkom.

Brojnost atoma u molekuli, odnosno najmanji brojčani omjer iona u ionskom spoju, prikazan je oznakama a i b.

Kolika je relativna molekulska masa ugljikova(IV) oksida, \ce{CO2} ?

 

M_{\textrm{r}}(\ce{CO2}) = A_{\textrm{r}}(\ce{C}) + 2A_{\textrm{r}}(\ce{O}) = \\ = \pu{12,01} + 2\cdot\pu{16,00} = \\ = \pu{44,01}

Izračunajte masu pet molekula kisika izraženu daltonima.

Zadano je:
Ar(O) = 16,00
(čitaj: relativna atomska masa kisika = 16,00)
Traži se: 5 m_{\textrm{f}}(\ce{O2}) = ?
(čitaj: traži se masa 5 molekula kisika)

Račun:
Mr(O2) = 2 Ar(O) = 2 · 16,00 = 32,00
(čitaj: relativna molekulska masa kisika = 2 · atomska masa kisika = 32,00)

5 mf(O2) = 5 Mr(O2) · Da = 5 · 32,00 · Da = 160,00 Da
(čitaj: masa pet molekula kisika = 5 · relativna molekulska masa kisika · dalton)

Odgovor:
Masa pet molekula kisika iskazana daltonima iznosi 160,00 Da.

Riješeni primjer 1.

Izračunajte masu pet molekula kisika izraženu daltonima.

Pet molekula kisika
Pet molekula kisika

Zadano je:
A_\textrm{r}(\ce{O}) = \pu{16,00}

Traži se:
5 m_\textrm{f}(\ce{O2}) = ?

Račun:
M_\textrm{r}(\ce{O2}) = A_\textrm{r}(\ce{O}) = \pu{2 · 16,00 = 32,00}
5 m_\textrm{f}(\ce{O2}) = 5 M_\textrm{r}(\ce{O2} \pu{Da}) = 5 \cdot 32,00 \cdot \pu{Da} = \pu{160,00 Da}

Odgovor:
Masa pet molekula kisika iskazana daltonima iznosi 160,00 Da.

Empirijska formula

Postoje empirijska i molekulska formula.

Empirijska formula pokazuje najmanji omjer broja međusobno vezanih različitih atoma ili iona.

Molekulska formula pokazuje stvaran broj atoma u molekuli spoja.

Kada spoju eksperimentalno odredimo relativnu molekulsku masu,

tada spoznajemo je li empirijska ujedno i molekulska formula spoja.

Ako nije, potrebno je odrediti višekratnik koji ih povezuje.

Empirijska formula fosforova(V) oksida jest \ce{P2O5} .

Pokusom određena relativna molekulska masa tog oksida iznosi 283,8.

Izračunajte relativnu empirijsku masu fosforova(V) oksida, Er(P2O5),

i usporedite koliko je puta manja od pokusom određene relativne molekulske mase.

Na temelju dobivenih rezultata odredite molekulsku formulu tog oksida fosfora.

Empirijska i molekulska formula

Empirijska formula pokazuje najmanji omjer broja međusobno vezanih različitih atoma ili iona.

Molekulska formula pokazuje stvaran broj atoma u molekuli spoja. Kada spoju eksperimentalno odredimo relativnu molekulsku masu, tada spoznajemo je li empirijska ujedno i molekulska formula spoja. Ako nije, potrebno je odrediti višekratnik koji ih povezuje.

Za znatiželjne
Na slici je prikazan kalkulator koji nosi na leđima animirani lik čovjeka u obliku lutke, sive boje. Kalkulator je veći od čovjeka.Ima plave tipke i sivi okvir.

Izračunajte!

Empirijska formula fosforova(V) oksida jest \ce{P2O5} . Pokusom određena relativna molekulska masa tog oksida iznosi 283,8. Izračunajte relativnu empirijsku masu fosforova(V) oksida, E_{\textrm{r}}(\ce{P2O5}) , i usporedite koliko je puta manja od pokusom određene relativne molekulske mase. Na temelju dobivenih rezultata odredite molekulsku formulu tog oksida fosfora.

Na kraju…

Odgovorite na pitanja koja slijede!

Povlačenjem elemenata uskladi odgovarajuće parove.

Spojite parove premještajući pojmove po stupcima.

Pridružite oznake njihovu značenju.

masa molekule

A

nukleonski broj

u

protonski broj

mf

atomska jedinica mase

Z
Netočno
Točno

Povlačenjem elemenata uskladi odgovarajuće parove.

Spojite parove premještajući pojmove po stupcima.

Pridružite oznake njihovu značenju.

relativna atomska masa

Da

masa atoma

Mr

relativna molekulska masa

Ar

dalton

ma
Netočno
Točno

Unesite odgovore na pripadajuća mjesta.

Dopunite rečenicu.

Upišite kojoj skupini pripadaju navedene čestice (atomi, molekule elementarnih tvari, molekule kemijskih spojeva, ioni, formulske jedinke spojeva).

a) \ce{Pb} , \ce{Ag} , \ce{C}

b) \ce{S8} , \ce{H2}

c) \ce{CO} , \ce{CH4} , \ce{SO3} , \ce{HCl}

d) \ce{Fe^{2+}} , \ce{Cl-}

e) \ce{FeCl3} , \ce{Na2O} , \ce{MgCl2}

Netočno
Točno

Klikom odaberite jedan točan odgovor.

Odaberite točan odgovor.

Oznaka za relativnu molekulsku masu triju molekula amonijaka jest:

Netočno
Točno

Klikom odaberite jedan točan odgovor.

Odaberite točan odgovor.

Izračunajte relativnu molekulsku masu kalcijeva oksida i odaberite točno rješenje.

Netočno
Točno

Formula za M_{\textrm{r}}(\ce{X_{a}Y_{b}}) = a\cdot A_{\textrm{r}}(\ce{X}) + b\cdot A_{\textrm{r}}(\ce{Y})
gdje je Ar relativna atomska masa.
Možete je očitati u periodnom sustavu elemenata.
M_{\textrm{r}}(\ce{CaO}) = A_{\textrm{r}}(Ca) + A_{\textrm{r}}(O)
A_{\textrm{r}}(Ca) = \pu{40,08}
A_{\textrm{r}}(O) = \pu{16,00}

Je li tvrdnja točna ili netočna? Odaberite klikom na gumb.

Je li ova tvrdnja točna?

Masa molekule dušika jest 13,97 puta veća od mase molekule vodika.

(Rješenje provjerite računski.)

Netočno
Točno
{{correctPercent}}%

Želite li pokušati ponovo?