Büyük küçük harf

Küçük harfle g ve mol, sonunda nokta yok. İtalik M büyüklüğün simgesidir, birim dik harfle yazılır.

Karıştırmayın

M molar kütledir, g/mol. Mr bağıl molekül kütlesidir, birimi yoktur. Dik yazılan M ise molariteyi gösterir, mol/L.

Levhada kesiti görülen bir manyetik kütle spektrometresi var. Kaynağın filamanı parlıyor, iyonlar hızlanıp mıknatısın alanına giriyor. Üç demet farklı yaylar çizerek bükülüyor, toplayıcının yarığına yalnızca ortadaki giriyor ve toplayıcı parlıyor. Üstteki ekranda klorun üç piki sırayla yükseliyor: 70, 72 ve 74. Altta bir işaret kütle ölçeği boyunca 18,015’e kadar ilerliyor: bir mol su bu kadar gram gelir.

Birim pasaportu · molar kütle

Mol başına gram

Türetilmiş SI birimi — kg/mol · uygulamada g/mol · büyüklük: molar kütle

Bir kimyacı 6,022·10²³ su molekülü almak için onları saymaz. 18,015 g tartar. Bu sayı molar kütledir: bir mol maddenin kaç gram geldiği. Tuzda 58,44 g/mol, şekerde 342,3, hemoglobinde yaklaşık 64 500’dür.

Molar kütle, molekül formülüne göre atom kütleleri toplanarak bulunur. Atom kütlelerini kütle spektrometresi ölçer: mıknatıs iyonları kütlelerine göre ayırır, ağır olanlar daha yayvan bir yay çizer. SI birimi kg/mol’dür, ama laboratuvarlarda g/mol yazılır. Böylece sayı, molekülün dalton cinsinden kütlesiyle aynı olur.

Gösterim	g/mol · SI’da kg/mol
Tanım	M = m / n — maddenin kütlesinin madde miktarına bölümü
Referans değerler	M(¹²C) = 12,000 000 012 6 g/mol · M_u = 1,000 000 001 05 g/mol
Getirildi	gram cinsinden atom ağırlıkları — XIX. yüzyıldan beri · kg/mol — mol SI’ya girdiğinden beri, 1971
Standartlar	ISO 80000-9 · IUPAC Green Book · CIAAW 2021
Tipik değerler	18,015 g/mol — su · 180,16 — glikoz · 64 500 — hemoglobin

Çevirmeye Kütle spektrometresine

01 · Tanım

Bir molün kütlesi

Bir madde alın ve kütlesini mol cinsinden madde miktarına bölün. Molar kütle M’yi elde edersiniz. Saf bir maddede bu değer sabittir. 9 g su 0,5 mol, 36 g su 2 mol eder; oran ise her zaman 18,015 g/mol’dür.

Molar kütle molekül formülünden hesaplanır. Her elementin atom kütlesi IUPAC tablosundan alınır, atom sayısıyla çarpılır ve sonuçlar toplanır. Atom kütleleri, izotopların doğal karışımı üzerinden alınmış ortalamalardır. Bu yüzden klorun değeri tam sayı değil, 35,45’tir.

M — molar kütle, g/mol · m — kütle, g · n — madde miktarı, mol · ν — formüldeki atom sayısı · A_r — bağıl atom kütlesi · N_A = 6,022 140 76·10²³ mol⁻¹

Etkileşimli · atomlardan molekül

Molekülü kurun, bir molü tartın

Toplar molekülün atomlarıdır, boyutları atom kütlesiyle büyür. Altlarındaki şerit aynı kütleyi parçalara ayırır: molar kütlenin hangi payı hangi elemente düşüyor. Siyah karbon, mavi hidrojen, yeşil azot, mor kırmızısı oksijen, gri klordur.

solda: formül şerit — kütle payları, %

Molar kütle

M = Σ ν·A_r · 1 g/mol

Bir molekül

m = M / N_A

Her 100 g

n = m / M

Kimyasal formüller · sayfadaki maddeleratom kütleleri CIAAW 2021

Petek · kaynaktan gelen moleküller

Spektrometreye ne giriyor

Her gözde deneydeki bir maddenin iskelet formülü var. Köşeler ve çizgi uçları karbon atomlarıdır, onlara bağlı hidrojenler çizilmez, çift çizgi çift bağdır. Azot yeşil, oksijen mor kırmızısı ile işaretlidir. Formülün altındaki yeşil sayı g/mol cinsinden molar kütledir. Ortada kafein var: halkalarında mavi bir kıvılcım dolaşıyor.

sahnedeki altı maddenin hepsi ve 01. bölümdeki glikozsayılar — g/mol · Cl₂ ve Br₂’de izotoplar yazılı

Etkileşimli · manyetik kütle spektrometresi ve terazi

Mıknatıs iyonları kütleye göre ayırır

Ortada kesiti görülen bir kütle spektrometresi var. Maddenin buharı kaynağa girer, kızgın filaman moleküllerden elektron koparır, U gerilimi iyonları hızlandırır. B manyetik alanında iyon r = √(2mU/e) / B yarıçaplı bir yay çizer: iyon ne kadar ağırsa yay o kadar yayvandır. Mavi kesikli çizgiler farklı kütledeki iyon demetleridir, parlaklıkları doğada bu tür moleküllerin payını gösterir. Çizimde demetlerin açılması 8 kat büyütülmüştür, yoksa komşu kütleler tek bir yayda birleşirdi. Toplayıcının yarığına yalnızca yarıçapı tam 200 mm olan demet girer ve toplayıcı mor kırmızısı yanar. Alan yavaşça değişir, sağdaki ekranda spektrum mor kırmızısı bir çizgiyle kaydedilir; mavi çizgi o anda yarıktaki kütledir. Ekranın altında bir terazi var: üzerine maddenin tam bir molü konur. Soldaki konsol molar kütleyi ve cihazın modunu gösterir. Spektrometreye tıklamak alanı en yüksek pike ayarlar, teraziye tıklamak bir mol koyar. 20 s boyunca hiçbir şeye dokunulmazsa deneyler kendiliğinden başlar.

solda: konsol, molar kütle ve cihaz modusağda: m/z’ye göre spektrum ve bir mol konmuş terazi, alan taraması 8 s

Kaynaktaki madde

İşlemler

Manyetik alan B—

Hızlandırma U4,0 kV

Molar kütle

—

—

Yarıktaki kütle

—

—

Toplayıcı akımı

—

—

Terazide

—

—

Grafik · spektrum, yarıçap ve terazide bir mol

02 · Dönüşüm

Mol başına gram cinsinden

Dalton ve g/mol aynı sayıyı verir, ama farklı büyüklüklerdir. Dalton tek bir molekülün kütlesidir, g/mol ise bir molün kütlesi. 2019’dan sonra sayılar tam olarak örtüşmez: CODATA 2022’ye göre aralarındaki fark 1,05·10⁻⁹’dur, bu hiçbir terazinin algılayamayacağı kadar küçüktür.

Mühendislik tablolarında kg/kmol ve lb/lb-mol de geçer. Sayıları g/mol ile aynıdır: kilomol molden bin kat büyüktür, kilogram da gramdan öyle. Bir libre-mol 453,59 mol’dür.

03 · Büyüklük mertebeleri

Molar kütle 1 g/mol – 10¹² g/mol, logaritmik ölçek

04 · Ölçüm aletleri

manyetik kütle spektrometresi

İyonlar bir gerilimle hızlandırılıp manyetik alana gönderilir. Yayın yarıçapı kütlenin yüke oranına bağlıdır. Alan değiştirilerek her izotop sırayla yarığa getirilir ve payı ölçülür. Tablodaki bütün atom kütleleri böyle elde edilmiştir.

uçuş zamanlı spektrometre

Bütün iyonlar aynı itmeyi alır ve boş bir tüp boyunca uçar. Hafif olanlar önce varır, süre kütlenin karekökü gibi artar. MALDI lazer desorpsiyonuyla birlikte, yüz binlerce g/mol kütleli proteinler böyle tartılır.

Beckmann kriyoskopu

Tartılan örnek su ya da benzende çözülür ve çözelti saf çözücüden daha düşük sıcaklıkta donar. ΔT düşüşü çözünmüş parçacıkların türüne değil, sayısına bağlıdır. ΔT ve örneğin kütlesinden M bulunur; Raoult 1880’lerde böyle çalışıyordu.

Dumas balonu

İçinde bir damla sıvı olan balon kaynayan bir banyoda tutulur, fazla buhar kılcal borudan çıkar. Sonra kılcal boru kapatılır ve balon tartılır. Buharın kütlesi, hacim, basınç ve sıcaklık ideal gaz yasasıyla M’yi verir.

05 · Yazım kuralları

Doğru

M(H₂O) = 18,015 g/mol — parantez içinde madde

M = 0,018 015 kg/mol — aynısı SI temel birimleriyle

Mr(H₂O) = 18,015 — bağıl kütle, birimsiz

m = 64,5 kDa — bir protein molekülünün kütlesi

Yanlış

18 g/mole — simge mol’dür, mole sözcüğü yazılmaz

M(H₂O) = 18 g — bu bir kütledir, mol başına kütle değil

Mr = 18 g/mol — bağıl kütlenin birimi yoktur

“molekül ağırlığı 18” — eski bir ad, ağırlık bir kuvvettir

06 · Komşu birimler

07 · Tarihsel bölüm

Aston plakası · Ne

Metrolojik not

Bir elementin atom kütlesi, örneğin nereden alındığına bağlıdır. Deniz suyundan ve doğal gazdan alınan hidrojen farklı oranda döteryum içerir. Bu yüzden CIAAW hidrojen için 1,007 84—1,008 11 aralığını verir, hesaplarda ise uzlaşmalı 1,008 değeri kullanılır. Bu nedenle suyun molar kütlesi ancak beşinci basamağa kadar kesindir.

Ölçeğin kendisi karbon-12’ye dayanır. 2019’a kadar M(¹²C) tanım gereği tam 12 g/mol idi. Mol Avogadro sayısıyla tanımlandıktan sonra bu değer ölçülmeye başlandı: CODATA 2022’ye göre 12,000 000 012 6 g/mol, belirsizliği 3,7·10⁻⁹ g/mol. Bir kimyacı bu farkı fark etmez.

CIAAW aralığı · H

Büyüklük kataloğu

tüm dizin →

temel · 7 birim

SI’nin yedi temel birimi

Mol

Dizin · tüm büyüklükler tek sayfada

Dizinin girişindeki laboratuvar

Bir damla asit suyun rengini değiştirir, tuz alevi boyar, su bir vuruşla donar. Altlarında Simetrium’un tüm sayfaları, alanlara göre ve alfabetik olarak.

Dizini aç →

08 · Sizin diliniz

her bağlantı gerçek bir dil sayfasına gider

Kendi dilinizde okuyun

çevrildi ve gözden geçirildiham çevirisırada