Номер 2, страница 206 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Молекулярная физика и термодинамика. Глава 5. Молекулярная физика. Параграф 25. Количество вещества. Постоянная Авогадро - номер 2, страница 206.

Условие.

2. Расскажите об относительной молекулярной (атомной) массе.

Решение.

2. Массы атомов и молекул чрезвычайно малы, поэтому использовать для их измерения стандартные единицы массы, такие как килограмм, неудобно. Для удобства в химии и физике были введены относительные величины: относительная атомная и относительная молекулярная масса. Эти величины показывают, во сколько раз масса частицы (атома или молекулы) больше некоторого эталона массы.

В качестве такого эталона принята атомная единица массы (а.е.м.). Она определяется как 1/12 часть массы атома изотопа углерода-12 ($^{12}C$).

$1 \text{ а.е.м.} \approx 1,66054 \times 10^{-27} \text{ кг}$

Относительная атомная масса ($A_r$) – это безразмерная физическая величина, которая показывает, во сколько раз средняя масса атомов данного химического элемента (с учётом природной распространённости его изотопов) больше, чем 1/12 массы атома углерода-12.

Формула для определения относительной атомной массы:

$A_r(\text{Э}) = \frac{m_a(\text{Э})}{\frac{1}{12} \cdot m_a(^{12}C)}$

где $m_a(\text{Э})$ – средняя абсолютная масса атома элемента, а $m_a(^{12}C)$ – абсолютная масса атома изотопа углерода-12.

Значения относительных атомных масс для всех химических элементов указаны в Периодической системе Д.И. Менделеева. Например, $A_r(\text{O}) \approx 15,999$. Для большинства учебных расчётов эти значения округляют до целых чисел, например, $A_r(\text{H}) \approx 1$, $A_r(\text{O}) \approx 16$, $A_r(\text{Na}) \approx 23$. Исключением часто является хлор: $A_r(\text{Cl}) \approx 35,5$.

Относительная молекулярная масса ($M_r$) – это также безразмерная величина, которая показывает, во сколько раз масса молекулы данного вещества больше, чем 1/12 массы атома углерода-12.

Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс всех атомов, из которых состоит его молекула, с учётом их количества.

Для вещества с химической формулой $A_x B_y C_z$ относительная молекулярная масса рассчитывается следующим образом:

$M_r(A_x B_y C_z) = x \cdot A_r(A) + y \cdot A_r(B) + z \cdot A_r(C)$

Пример: Рассчитаем относительную молекулярную массу серной кислоты ($H_2SO_4$).

Молекула состоит из двух атомов водорода (H), одного атома серы (S) и четырёх атомов кислорода (O).

Из Периодической таблицы берём округлённые значения атомных масс: $A_r(\text{H}) \approx 1$, $A_r(\text{S}) \approx 32$, $A_r(\text{O}) \approx 16$.

$M_r(H_2SO_4) = 2 \cdot A_r(\text{H}) + 1 \cdot A_r(\text{S}) + 4 \cdot A_r(\text{O}) = 2 \cdot 1 + 1 \cdot 32 + 4 \cdot 16 = 2 + 32 + 64 = 98$.

Для веществ немолекулярного строения (например, ионных кристаллов, как $NaCl$) корректнее использовать термин относительная формульная масса, но рассчитывается она по тому же принципу, что и молекулярная.

Ответ: Относительная атомная масса ($A_r$) — это безразмерная величина, показывающая отношение средней массы атома элемента к 1/12 массы атома углерода-12. Относительная молекулярная масса ($M_r$) — это безразмерная величина, показывающая отношение массы молекулы к 1/12 массы атома углерода-12, и рассчитывается как сумма относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав молекулы.