ХИМИЧЕСКИЕ ФОРМУЛЫ. АТОМНАЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССЫ.

Что означают химические формулы, а также понятия относительной атомной и молекулярной массы? Я разъясню, что показывают химические формулы, как они составляются и что означают, разобраться в понятиях атомной и молекулярной массы и их отличиях.

Основные термины 
Химические формулы - характеризируют не только структуру вещества, а и его массу и количество.
Атомная единица массы - равняется 1/12 массы одного атома углерода 12С.
Относительная атомная масса – это величина, не имеющая размера, которая равняется отношению средней массы одного атома химического элемента к 1/12 массы одного атома 12С.
Абсолютная масса - равна относительной атомной массе, умноженной на 1 а.е.м.
Относительная молекулярная масса – это величина, не имеющая размера, которая равняется отношению массы одной молекулы химического  вещества к 1/12 массы одного атома 12С.
Абсолютная масса молекулы - равняется относительной молекулярной массе, умноженной на 1 а.е.м.

 Часть 1. Химические формулы. 
Формулы химических веществ также характеризируют не только структуру вещества, а и его массу и количество.
Каждая формула отображает либо одну молекулу вещества, либо один моль вещества, либо массу вещества, которая равна (либо пропорциональна) его молярной массе. Н2О, к примеру, может означать как одну молекулу воды, так и один моль воды, либо 18 единиц массы (обычно 18г) воды.

Рис.2. Понятие химической формулы.

Простые вещества тоже характеризируют формулами, которые отображают, из какого количества атомов сформирована его молекула: к примеру, формула водорода Н2. В том случае, когда атомный состав молекулы простого вещества наверняка не известен либо же вещество состоит из молекул, которые содержат разное число атомов, или же, если оно имеет не молекулярное, а металлическое или же атомное строение, в таком случае, простое вещество формулируют символом химического элемента. К примеру, простое вещество фосфор обозначают формулой Р, поскольку, зависимо от условий фосфор может состоять из молекул с различным числом атомов или иметь полимерное строение.
Процесс горения фосфора в кислороде вы можете просмотреть в следующем видео.

Видео 1. Горение фосфора в кислороде.

Рис. 3. Фосфор.









 Контролирующий блок 1. 
1.    Что показывают химические формулы?
2.    Чем отличаются формулы простых веществ?
3.    Как выглядит химическая формула, если атомный состав молекулы простого вещества не известен?

Часть 2. Относительная атомная масса. 
Чтобы измерять массы атомов и молекул, в физике и химии установлена единая система измерения.
Атомная единица массы элемента равняется 1/12 массы одного атома углерода 12С.
1 а.е.м. =  1/12m  (12С) = 1,66057  10-27кг = 1,66057  10-24г.
Относительная атомная масса химического  элемента (обозначающаяся Ar) – это величина, не имеющая размера, которая равняется отношению средней массы одного атома химического элемента к 1/12 массы одного атома 12С.
Как определяют атомную массу металла по объему водорода, выделившегося при реакции металла с кислотой, вы можете узнать из следующего видео.

Рассчитывая относительную атомную массу, следует учитывать распространенность изотопов элементов в земной коре.

Рис. 4. Относительная атомная масса.
Абсолютная масса одного атома химического элемента равна относительной атомной массе, умноженной на 1 а.е.м.:
m(Cl)= 35,453  1,66057  10-24 =5,8872  10-23г.
 Контролирующий блок 2. 
1.    Какая система используется для вычисления массы атомов и молекул?
2.    Как определяется атомная единица массы химического элемента?
3.    Как рассчитывается относительная атомная масса химического элемента?
 Часть 3. Относительная молекулярная масса. 
Относительная молекулярная масса соединения (обозначающаяся Мr) – это величина, не имеющая размера, которая равняется отношению массы одной молекулы химического  вещества к 1/12 массы одного атома 12С. Какие изменения происходят со спиртами при повышении их молекулярой массы.
Относительная молекулярная масса равняется сумме относительных масс атомов, которые входят в состав молекулы.
Мr(N2O) = 2  Ar(N) +  Ar(O) = 2  14,0067 + 15,9994 = 44,0128.

Рис.5. Молекулярная масса.

Абсолютная масса молекулы равняется относительной молекулярной массе, умноженной на 1 а.е.м.
 Контролирующий блок 3. 
1. С помощью молекулы какого химического элемента рассчитывается относительная молекулярная масса?
2.Какое условное обозначение имеет относительная молекулярная масса?
3.Как вычисляется абсолютная масса молекулы?
Домашнее задание 
Вычислите за приведенными выше формулами относительные атомные и молекулярные массы воды, кислорода и золота.
 Интересно знать, что… 
С обугливанием органических веществ (например, древесины) приходится встречаться довольно часто. Все органические вещества всегда имеют в своем составе элемент Карбон, который существует в природе в виде алмаза и графита. Почти чистым углеродом является также древесный уголь, сажа.
В состав сахара входят три химических элемента: Карбон, Водород и Оксиген. При нагревании сахар обугливается, теряя водород и кислород, которые выделяются в виде воды. Однако, такое выделение воды можно сделать не только нагревая сахар, а также и другим путем, например, используя для этого концентрированную серную кислоту.
Концентрированная серная кислота чрезвычайно жадно присоединяет к себе воду и может забирать ее от многих соединений. Этим объясняется обугливающее действие серной кислоты на древесину, бумагу, сахар и т.д.
Разотрите в мелкий порошок 40 г сахара и высыпьте его в узкий стакан, добавьте около 3-4 мл воды и хорошо перемешайте стеклянной палочкой. Поставьте стакан на тарелку, добавьте 20-25 мл концентрированной серной кислоты и снова хорошо перемешайте смесь. Через несколько минут смесь начнет темнеть, разогреваться, из стакана выходить водяной пар и начнет образовываться рыхлая масса, которая поднимется из стакана в виде столба. Масса, которая образуется при этом, представляет собой очень пористый уголь, полученный из сахара. При реакции выделяется также и серы (IV) оксид, который образуется вследствие восстановления серной кислоты углем.
Образующиеся при реакции газы и пары воды вызывают вспучивание обугленного сахара.
 Список используемой литературы 
1. Урок Генераловой Т. Я. по теме «Относительные атомная и молекулярная массы», учителя химии г. Минусинска, СОШ №16.
2. Урок Князевой М.В. по теме «Составление химических формул», учителя химии г. Белгорода, СОШ №39.
3. Ф. А. Деркач "Химия", - научно-методическое пособие. – Киев, 2008.
4. Л. Б. Цветкова «Неорганическая химия» – 2-е издание, исправленное и дополненное. – Львов, 2006.
5. В. В. Малиновский, П. Г. Нагорный «Неорганическая химия» -  Киев, 2009.
6. Глинка Н.Л. Общая химия. – 27 изд./ Под. ред. В.А. Рабиновича. – Л.: Химия, 2008. – 704 с.ил.