Номер 1, страница 25 - гдз по химии 8 класс учебник Журин

Чем вызвана необходимость введения новой единицы массы для атомов и молекул?

Необходимость введения новой, специальной единицы массы для атомов и молекул — атомной единицы массы (а.е.м.) — вызвана, в первую очередь, чрезвычайно малыми абсолютными значениями их масс.

Использование стандартной единицы массы системы СИ, килограмма (кг), для выражения масс таких микроскопических частиц крайне неудобно. Например, масса одного атома наиболее распространенного изотопа углерода, углерода-12, составляет приблизительно $1.99 \times 10^{-26}$ кг. Оперировать такими числами с большими отрицательными степенями в расчетах сложно, не наглядно и может приводить к ошибкам. Сравнивать массы разных атомов, записанные в таком виде, также затруднительно.

Поэтому была введена относительная шкала масс. За эталон была выбрана масса конкретного атома, и массы всех остальных атомов и молекул стали выражать относительно этого эталона. В современной физике и химии такой эталонной единицей является атомная единица массы (а.е.м.), также называемая дальтоном (Да).

По определению, 1 атомная единица массы равна $\frac{1}{12}$ массы одного нейтрального атома изотопа углерода-12 ($^{12}\text{C}$) в его основном состоянии:

$$1 \text{ а.е.м.} = \frac{1}{12} m(^{12}\text{C}) \approx 1.66054 \times 10^{-27} \text{ кг}$$

Использование а.е.м. дает несколько ключевых преимуществ:

1. Удобство: Массы атомов, выраженные в а.е.м., становятся малыми, близкими к целым числами. Например, относительная атомная масса водорода ≈ 1 а.е.м., гелия ≈ 4 а.е.м., а углерода-12 — ровно 12 а.е.м. Этими числами гораздо проще оперировать.
2. Наглядность: Относительная атомная масса элемента в а.е.м. численно близка к его массовому числу (сумме протонов и нейтронов в ядре), что дает интуитивное представление о строении атома.
3. Связь с макромиром: Атомная единица массы является мостом между микроскопическим миром атомов и макроскопическим миром, с которым мы имеем дело в лаборатории. Численное значение средней атомной массы элемента в а.е.м. совпадает с численным значением его молярной массы, выраженной в граммах на моль (г/моль). Это упрощает все стехиометрические расчеты в химии.

Таким образом, введение а.е.м. было вызвано практической необходимостью упростить расчеты и сделать более удобным и наглядным представление масс мельчайших частиц вещества.

Ответ: Необходимость введения новой единицы массы для атомов и молекул (атомной единицы массы) вызвана тем, что их абсолютные массы в стандартных единицах (килограммах) чрезвычайно малы и неудобны для расчетов и сравнений. Новая единица позволяет работать с простыми, близкими к целым числами, что значительно упрощает вычисления и делает сравнение масс атомов более наглядным.