Veľkosť písmen

Malé písmená g a mol, bez bodky. Kurzívou písané M je značka veličiny, jednotka sa píše stojatým písmom.

Nezamieňať

M — molárna hmotnosť, g/mol. Mr — relatívna molekulová hmotnosť, bez jednotky. Stojaté M — molarita, mol/L.

Na doske je magnetický hmotnostný spektrometer v reze. Vlákno zdroja svieti, ióny sa urýchľujú a vletujú do poľa magnetu. Tri zväzky sa ohýbajú po rôznych oblúkoch, do štrbiny kolektora prejde len prostredný a kolektor sa rozžiari. Hore na obrazovke postupne vyrastajú tri píky chlóru: 70, 72 a 74. Dole sa značka posúva po stupnici hmotností až k 18,015 — toľko gramov váži mól vody.

Pas jednotky · molárna hmotnosť

Gram na mól

Odvodená jednotka SI — kg/mol · v praxi g/mol · veličina: molárna hmotnosť

Keď chemik potrebuje 6,022·10²³ molekúl vody, nepočíta ich. Odváži 18,015 g. Toto číslo je práve molárna hmotnosť: koľko gramov váži jeden mól látky. Pri soli je to 58,44 g/mol, pri cukre 342,3, pri hemoglobíne asi 64 500.

Molárna hmotnosť sa sčítava z atómových hmotností podľa vzorca molekuly. Atómové hmotnosti meria hmotnostný spektrometer: magnet rozdeľuje ióny podľa hmotnosti a ťažšie letia po plochejšom oblúku. Jednotkou SI je kg/mol, ale v laboratóriách sa píše g/mol. Číslo potom zodpovedá hmotnosti molekuly v daltonoch.

Označenie	g/mol · v SI kg/mol
Definícia	M = m / n — hmotnosť látky delená jej látkovým množstvom
Referenčné hodnoty	M(¹²C) = 12,000 000 012 6 g/mol · M_u = 1,000 000 001 05 g/mol
Zavedená	gramové atómové váhy — od XIX. storočia · kg/mol — od zavedenia mólu do SI, 1971
Normy	ISO 80000-9 · IUPAC Green Book · CIAAW 2021
Typické hodnoty	18,015 g/mol — voda · 180,16 — glukóza · 64 500 — hemoglobín

K prevodu K hmotnostnému spektrometru

01 · Definícia

Hmotnosť jedného mólu

Vezmite látku a vydeľte jej hmotnosť látkovým množstvom v móloch. Dostanete molárnu hmotnosť M. Pri čistej látke je stála. 9 g vody je 0,5 mol, 36 g sú 2 mol a pomer je vždy 18,015 g/mol.

Počíta sa podľa vzorca molekuly. Atómová hmotnosť každého prvku sa vezme z tabuľky IUPAC, vynásobí sa počtom atómov a všetko sa sčíta. Atómové hmotnosti sú priemery cez prirodzenú zmes izotopov. Preto má chlór 35,45, a nie celé číslo.

M — molárna hmotnosť, g/mol · m — hmotnosť, g · n — látkové množstvo, mol · ν — počet atómov vo vzorci · A_r — relatívna atómová hmotnosť · N_A = 6,022 140 76·10²³ mol⁻¹

Interaktívne · molekula z atómov

Zložte molekulu a odvážte mól

Guľôčky sú atómy molekuly, ich veľkosť rastie s atómovou hmotnosťou. Pás pod nimi je tá istá hmotnosť po častiach: aký podiel molárnej hmotnosti pripadá na každý prvok. Čierna je uhlík, modrá vodík, zelená dusík, karmínová kyslík, sivá chlór.

vľavo: vzorec pás — podiely hmotnosti, %

Molárna hmotnosť

M = Σ ν·A_r · 1 g/mol

Jedna molekula

m = M / N_A

V 100 g

n = m / M

Chemické vzorce · látky na stránkeatómové hmotnosti CIAAW 2021

Plást · molekuly zo zdroja

Čo letí do spektrometra

V každej bunke je skeletový vzorec látky z pokusu. Rohy a konce čiar sú atómy uhlíka, vodíky pri nich sa nekreslia, dvojitá čiara je dvojitá väzba. Nazeleno je označený dusík, karmínovo kyslík. Zelené číslo pod vzorcom je molárna hmotnosť v g/mol. V strede je kofeín: po jeho kruhoch beží modrá iskra.

všetkých šesť látok zo scény a glukóza z bloku 01čísla — g/mol · pri Cl₂ a Br₂ sú vyznačené izotopy

Interaktívne · magnetický hmotnostný spektrometer a váhy

Magnet rozdeľuje ióny podľa hmotnosti

V strede je hmotnostný spektrometer v reze. Pary látky vstupujú do zdroja, rozžeravené vlákno vyráža z molekúl elektróny a napätie U urýchľuje ióny. V poli magnetu B letí ión po oblúku s polomerom r = √(2mU/e) / B: čím je ťažší, tým je oblúk plochejší. Modré prerušované čiary sú zväzky iónov rôznej hmotnosti, ich jas je podiel takých molekúl v prírode. Rozostup zväzkov je na obrázku zväčšený 8-krát, inak by susedné hmotnosti splynuli do jedného oblúka. Do štrbiny kolektora prejde len zväzok s polomerom presne 200 mm a kolektor sa rozsvieti karmínovo. Pole sa pomaly mení a obrazovka vpravo zapisuje spektrum karmínovou čiarou; modrá čiarka je hmotnosť, ktorá je práve na štrbine. Pod obrazovkou sú váhy: kladie sa na ne presne jeden mól látky. Panel vľavo ukazuje molárnu hmotnosť a režim prístroja. Kliknutie na spektrometer nastaví pole na najvyšší pík, kliknutie na váhy na ne položí mól. Keď sa 20 s ničoho nedotknete, pokusy pobežia samy.

vľavo: panel, molárna hmotnosť a režim prístrojavpravo: spektrum podľa m/z a váhy s jedným mólom, rozmietanie poľa 8 s

Látka v zdroji

Akcie

Pole magnetu B—

Urýchľovacie U4,0 kV

Molárna hmotnosť

—

—

Hmotnosť na štrbine

—

—

Prúd kolektora

—

—

Na váhach

—

—

Graf · spektrum, polomer a mól na váhach

02 · Prevod

V gramoch na mól

Dalton a g/mol dávajú rovnaké číslo, ale sú to rôzne veličiny. Dalton je hmotnosť jednej molekuly, g/mol hmotnosť mólu. Od roku 2019 sa čísla nezhodujú presne: podľa CODATA 2022 sa líšia o 1,05·10⁻⁹, ďaleko za hranicou akýchkoľvek váh.

V inžinierskych tabuľkách sa objavujú kg/kmol a lb/lb-mol. Číslo majú rovnaké ako g/mol: kilomól je tisíckrát väčší než mól a kilogram tiež. Librový mól je 453,59 mol.

03 · Rády veličín

Molárna hmotnosť od 1 g/mol do 10¹² g/mol, logaritmická stupnica

04 · Meracie prístroje

magnetický hmotnostný spektrometer

Ióny sa urýchlia napätím a pustia do poľa magnetu. Polomer oblúka závisí od pomeru hmotnosti a náboja. Zmenou poľa sa na štrbinu postupne nastaví každý izotop a zmeria sa jeho podiel. Takto boli získané všetky atómové hmotnosti v tabuľke.

prieletový spektrometer

Všetky ióny dostanú rovnaký impulz a letia prázdnou trubicou. Ľahšie doletia skôr, čas rastie s odmocninou z hmotnosti. Spolu s laserovou desorpciou MALDI sa tak vážia bielkoviny s hmotnosťou stoviek tisíc g/mol.

Beckmannov kryoskop

Navážka sa rozpustí vo vode alebo benzéne a roztok tuhne pri nižšej teplote než čisté rozpúšťadlo. Zníženie ΔT závisí od počtu rozpustených častíc, nie od ich druhu. Z ΔT a navážky sa získa M — tak pracoval Raoult v rokoch po roku 1880.

Dumasova banka

Banka s kvapkou kvapaliny sa drží vo vriacom kúpeli, prebytočná para uniká kapilárou. Potom sa kapilára zataví a banka sa odváži. Hmotnosť pary, objem, tlak a teplota dávajú M podľa stavovej rovnice ideálneho plynu.

05 · Pravidlá zápisu

Správne

M(H₂O) = 18,015 g/mol — látka v zátvorke

M = 0,018 015 kg/mol — to isté v základných jednotkách SI

Mr(H₂O) = 18,015 — relatívna hmotnosť bez jednotky

m = 64,5 kDa — hmotnosť jednej molekuly bielkoviny

Nesprávne

18 g/mole — značka je mol, slovo mole sa nepíše

M(H₂O) = 18 g — to je hmotnosť, nie hmotnosť na mól

Mr = 18 g/mol — relatívna hmotnosť nemá jednotku

„molekulová váha 18“ — starý názov, váha je sila

06 · Susedné jednotky

07 · Historický oddiel

Astonova doska · Ne

Metrologická poznámka

Atómová hmotnosť prvku závisí od toho, odkiaľ vzorka pochádza. Vodík z morskej vody a zo zemného plynu obsahuje rôzny podiel deutéria. Preto CIAAW udáva pre vodík interval 1,007 84—1,008 11 a vo výpočtoch sa berie konvenčná hodnota 1,008. Preto je molárna hmotnosť vody presná len na piatu číslicu.

Samotná stupnica stojí na uhlíku-12. Do roku 2019 bola M(¹²C) z definície presne 12 g/mol. Odkedy bol mól definovaný cez Avogadrovo číslo, táto hodnota sa meria: podľa CODATA 2022 je to 12,000 000 012 6 g/mol s neistotou 3,7·10⁻⁹ g/mol. Chemik ten rozdiel nezbadá.

interval CIAAW · H

Katalóg veličín

celý register →

základ · 7 jednotiek

Sedem základných jednotiek SI

Laboratórium pri vstupe do registra

Kvapka kyseliny zmení farbu šťavy, soľ zafarbí plameň, voda zamrzne po klepnutí. Pod nimi všetky listy Simetria podľa odborov a abecedne.

Otvoriť register →

08 · Váš jazyk

každý odkaz vedie na skutočnú jazykovú stránku

Čítajte vo svojom jazyku

preložené a skontrolovanéhrubý prekladv poradí