Хімія. Повторне видання. 8 клас. Григорович (2025)

§ 3. Відносна атомна маса та відносна молекулярна маса

Атомна одиниця маси

Поміркуйте

Сформулюйте гіпотезу, як можна зважити атоми.

У щоденному житті ми часто стикаємося зі зважуванням: у магазинах, на кухні, під час медичних оглядів тощо. Найпростіший спосіб визначити масу (або, як часто помилково говорять у побуті, вагу) — це скористатися терезами та важками.

Важки (гирки) — будь-які тіла з відомою масою для вимірювання маси інших тіл.

Ви вже знаєте, що атоми — надзвичайно маленькі частинки. Маса найважчих атомів становить близько 0,0000000000000000000001 г (10^-22 г). Певна річ, що для зважування атомів і важки мають бути розміром з атом. Сьогодні «важком» для визначення маси мікрочастинок прийнято вважати 1/12 маси атома Карбону-12¹. Цей «важок» (еталон) називають атомною одиницею маси, скорочено а. о. м.

¹ Число 12 характеризує масове число атома Карбону, про що ви дізнаєтеся в Розділі 3.

Дізнайтеся більше

Кілограм — загальноприйнята одиниця вимірювання маси в більшості країн. Проте відомі й інші одиниці, деякими з яких користуються до сьогодні — карати (для зважування коштовних каменів, 0,2 г), фунт (англійська міра маси ≈ 0,45 кг), тройська унція (для вимірювання ювелірних металів, ≈ 31 г) тощо.

Відносна атомна маса

Поміркуйте

Якими можна уявити терези, щоб як важки (гирки) можна було використовувати атомну одиницю маси?

Зрозуміло, що для зважування атомів звичайні терези використовувати неможливо. Сьогодні для визначення маси атомів і молекул використовують складні прилади — мас-спектрометри (мал. 3.1).

Мал. 3.1. Мас-спектрометр — сучасний прилад для визначення мас атомів і молекул

Маси атомів порівнюють із 1 а. о. м.: таку масу називають відносною атомною масою й позначають А_r (індекс r — від англ. relative — відносний).

Відносна атомна маса — це відношення маси атома певного хімічного елемента до 1/12 маси атома Карбону-12.

Для хімічного елемента Е:

Відносна атомна маса — безрозмірна величина, оскільки вона є відношенням двох величин з однаковою розмірністю.

Отже, для визначення відносної атомної маси певного атома слід порівняти його масу із атомною одиницею маси.

Сьогодні відносні атомні маси майже всіх хімічних елементів визначені з високою точністю й наведені в Періодичній таблиці елементів.

Подивіться анімаційний ролик про атомну одиницю маси

rnk.com.ua/110470

Відносна молекулярна маса

Маси молекул можна характеризувати так само, як і маси атомів. Для молекул використовують поняття відносної молекулярної маси.

Відносна молекулярна маса М_r показує, у скільки разів маса певної молекули більша, ніж 1/12 маси атома Карбону-12.

Для речовини X:

Поміркуйте

Як можна визначити відносну молекулярну масу речовини за її хімічною формулою?

Відносна молекулярна маса молекули дорівнює сумі відносних атомних мас усіх хімічних елементів, що містяться у складі молекули, з урахуванням кількості атомів кожного елемента.

Отже, для обчислення відносної молекулярної маси молекули необхідно обчислити суму відносних атомних мас усіх хімічних елементів у складі молекули. Якщо в молекулі атомів певного хімічного елемента більше одного, його масу слід помножити на кількість цих атомів.

Звісно, що для розрахунків слід використовувати точні значення відносних атомних мас, проте для зручності обчислень тут і далі в підручнику ми використовуватимемо округлені значення.

• Обчислимо відносну молекулярну масу вуглекислого газу:

Для речовин немолекулярної будови використовують термін «відносна формульна маса», проте спосіб обчислення такий самий.

• Обчислимо відносну формульну масу харчової соди:

Робота з інформацією

14. Складіть діаграму Венна, порівнявши поняття:

а) «відносна атомна маса» й «відносна молекулярна маса»;
б) «відносна молекулярна маса» й «відносна формульна маса».

15. Сьогодні одиницею вимірювання маси в системі SI є кілограм. А в давні часи різні країни користувалися переважно своїми унікальними одиницями вимірювання маси.

У писемних джерелах часів Київської держави згадуються такі міри ваги (маси), як-от: пуд, гривня, золотник. За часів монгольської навали гривню почали рубати сокирою на шматки — отримували рублі (від слова «рубати»). Із додаткових джерел дізнайтеся, скільки дорівнюють берковець, пуд, гривня й золотник у кілограмах (грамах).

Київська срібна гривня, ХІ—ХІІІ ст.

16. Випишіть із Періодичної таблиці елементів символи й відносні атомні маси (округлені до цілих чисел) хімічних елементів: Алюмінію, Флуору, Цинку, Аргентуму, Стануму.

17. Дізнайтеся, хто ввів у науку поняття «відносна атомна маса». Якими були «еталони» атомної маси до «карбонового»? Підготуйте повідомлення для класу.

18. Обчисліть, атом якого елемента важчий і в скільки разів: а) Нітрогену чи Гелію; б) Оксигену чи Сульфуру; в) Феруму чи Силіцію; г) Сульфуру чи Купруму.

19. Обчисліть, скільки атомів Оксигену мають таку саму масу, як один атом Купруму.

20. Обчисліть відносні молекулярні (формульні) маси речовин: а) хлору Сl₂; б) сульфатної кислоти H₂SO₄; в) сахарози С₁₂Н₂₂O₁₁; г) міді Сu; д) ангідриту CaSO₄; е) крейди СаСО₃; є) малахіту (СuOН)₂СО₃.

21. Складіть формули та обчисліть відносні молекулярні (формульні) маси речовин: а) натрій хлориду; б) кальцій броміду; в) плюмбум(2+) йодиду; г) алюміній оксиду; д) нітроген(III) оксиду.

22. Речовину із систематичною назвою гідроген пероксид у побуті й медицині називають перекисом водню.

Через бактерицидні властивості його застосовують для оброблення ран, дезінфекції медичних інструментів.

Також він є складником рідких мийних засобів і вибілювачів, які маркують «Не містить хлору». У перекисі водню на один атом Оксигену припадає один атом Гідрогену. Визначте хімічну формулу перекису водню, якщо його відносна молекулярна маса дорівнює 34.

23. Мінерал пірит складається з двох хімічних елементів — Феруму та Сульфуру й має відносну формульну масу 120. Визначте хімічну формулу цієї речовини.

24. Формула жасмоналю, який зумовлює запах квітів жасмину, С₆Н₅СНС(С₅Н₁₁)СНО. Обчисліть його відносну молекулярну масу.