Водень - перший елемент таблиці Менделєєва і найпоширеніший у Всесвіті, оскільки саме з нього, головним чином, складаються зірки. Він входить до складу життєво необхідної для біологічного життя речовини - води. Водень, як і будь-який інший хімічний елемент, володіє специфічними характеристиками, в тому числі молярною масою.
Інструкція
1. Згадайте, що таке молярна маса? Це - маса одного моля речовини, тобто такої її кількості, в якій знаходиться приблизно 6,022 * 10 ^ 23 елементарних частинок речовини (атомів, молекул, іонів). Це колосальне число називається "число Авогадро", і названо так на честь відомого вченого Амедео Авогадро. Молярна маса речовини чисельно збігається з його молекулярною масою, але має іншу розмірність: не атомні одиниці маси (а.є.м.), а грам/моль. Знаючи це, визначити молярну масу водню простіше простого.
2. Який склад має молекула водню? Вона двохатомна, з формулою Н2. Відразу уточнимо: розглядається молекула, що складається з двох атомів найлегшого і найпоширенішого водневого ізотопу, проття, а не з більш важкого дейтерію або тритію. Яка атомна маса одного атома водню-протия? Вона дорівнює 1,008 а.є.м. Для простоти обчислень округліть її до 1. Отже, маса молекули водню дорівнюватиме 2 о.є.м. Тобто молярна маса водню дорівнюватиме 2 грами/моль.
3. А чи можна вирахувати молярну масу водню якимось іншим шляхом? Так, можна. Для цього вам треба згадати універсальне рівняння Менделєєва-Клапейрона, яке дуже часто використовується у фізиці та хімії. Воно названо на честь двох видатних вчених, і описує стан ідеального газу за умов, близьких до нормальних. Виглядає це рівняння так: PV = MRT/m. Де, P - тиск газу в паскалях, V - його обсяг в кубічних метрах, M - фактична маса газу, m - молярна маса газу, R - універсальна газова постійна, Т - температура газу в градусах Кельвіна.
4. Ви бачите, що молярна маса газу m легко обчислюється: m = MRT/PV. Підставивши в цю формулу всі відомі вам величини, ви легко вирахуєте молярну масу водню.