Молярна маса вуглецю (с), формула і приклади

Молярна маса вуглецю

Масу одного моля речовини називають молярною масою і позначають М. Основне одиницею виміру молярної маси є г / моль (кг / кмоль).

Будь-яка хімічна сполука крім молярної маси характеризується відносною молекулярною масою. Відносна молекулярна маса Mr - це молярна маса сполуки, віднесена до 1/12 молярної маси атома вуглецю-12 (12 С). Це безрозмірна величина.

Відносна атомна маса Ar - це молярна маса атома речовини, віднесена до 1/12 молярної маси атома вуглецю-12 (12 С).

Відносна атомна маса вуглецю дорівнює 12,0116 а.е.м. Його відносна молекулярна маса буде дорівнює 12,0116, а молярна маса:

M (С) = Mr (С) × 1 моль = 12,0116 г / моль.

У звичайних умовах вуглець (будова атома показано на рис. 1) може існувати у вигляді кількох простих речовин - аллотропних модифікацій. Такими є алмаз, кристалізується в кубічної і гексагональної (лонсдейліт) системі, і графіт, що належить до гексагональної системі. Всі вони мають молярну масу рівну 12,0116 г / моль. Крім цього відомі й інші форми вуглецю, наприклад, деревне вугілля, кокс, сажа, карбін, полікумулен, графен, фулерен, нанотрубки, нановолокна, Австралія і т.д.

Мал. 1. Будова атома вуглецю.

Вуглець не може існувати у вигляді газу, тільки в формі твердої речовини, тому для знаходження значення його молярної маси не можна використовувати величину молярного об'єму або проводити розрахунки за формулою Менделєєва-Клапейрона.

Приклади розв'язання задач

Термохімічне рівняння неповного горіння вуглецю виглядає наступним чином:

2C + O2 = 2CO + 220 кДж.

Розрахуйте кількість теплоти, яка виділиться при згоранні вуглецю масою 3 г.

Відомо, що в реакцію вступило 3 г вуглецю. Розрахуємо масу вихідної речовини грунтуючись на рівнянні реакції. Згідно стехиометрическим коефіцієнтам кількість речовини вуглецю дорівнює 2 моль (n (C) = 2 моль). Знайдемо масу вуглецю (молярна маса дорівнює 12 г / моль):

m (C) = n (C) × M (C);

m (C) = 2 × 12 = 24 м

Дане термохімічне рівняння реакції показує, що при згорянні 24 г вуглецю виділяється 220 кДж теплоти. Приймемо за «х» кількість теплоти, що виділиться при згоранні 3 г вуглецю і складемо пропорцію:

x = 3 × 220/24 = 27,5 кДж.

При неповному згорянні 3 г вуглецю виділяється 27,5 кДж теплоти.

При згорянні вугілля масою 187,5 г утворився оксид вуглецю (IV) об'ємом 336 л (нормальні умови). Обчисліть масову частку вуглецю в вугіллі.

Запишемо рівняння реакції згоряння вугілля:

Знайдемо кількість речовини утворився оксиду вуглецю (IV):

n (CO2) = 336 / 22,4 = 15 моль.

Відповідно до рівняння реакції n (CO2): n (C) = 1: 1, тобто n (CO2) = n (C) = 15 моль. Розрахуємо масу вуглецю (молярна маса дорівнює 12 г / моль):

m (C) = n (C) × M (C);

m (C) = 15 × 12 = 180 м

Знайдемо масову частку вуглецю в вугіллі:

ω (С) = m (C) / mcoal × 100%;

ω (С) = 180 / 187,5 × 100% = 96%.