5399619966

Rozdział 2

PODSTAWY STECHIOMETRII

Chemia jest nauką, której przedmiotem jest materia wraz z przemianami, którym ulega. Niezależnie od stanu skupienia (gazowego, ciekłego lub stałego) wyróżnia się dwa podstawowe rodzaje materii - substancje czyste oraz mieszaniny dwóch lub więcej substancji. Mieszaniny charakteryzują się zmiennością składu i mogą być rozdzielane na składniki za pomocą metod fizycznych. Substancje czyste to pierwiastki i związki chemiczne. Pierwiastek to zbiór atomów tego samego rodzaju, a związek chemiczny to zbiór atomów różnych pierwiastków połączonych w ściśle określonych stosunkach wagowych. O przynależności atomów do tego samego pierwiastka decyduje liczba protonów znajdujących się w jądrze atomu. Pierwiastek definiuje się zatem jako zbiór atomów posiadających jednakową liczbę protonów w jądrze.

Pojedyncze atomy pierwiastka posiadają bardzo małe wymiary oraz bardzo małą masę. Ponieważ posługiwanie się małymi, ułamkowymi, liczbami wyrażającymi bezwzględne masy atomów jest bardzo kłopotliwe, w praktyce wprowadzona została chemiczna skala mas opierająca się o umowną jednostkę mas atomowych. Wyrażona w tej skali tzw. względna masa atomowa jest liczbą wskazującą ile razy masa (wyrażonej w gramach lub innych jednostkach masy; w układzie SI w kg) danego atomu jest większa od masy wzorca (wyrażonej w tych samych jednostkach). Względna masa atomowa przyjmuje wartości większe od jedności (często zbliżone do liczb całkowitych), a obowiązująca od 1961 r. skala względnych mas atomowych odnosi się do 1/12 masy izotopu węgla ²C uznanej za jednostkę masy atomowej (j.m.a.) u. W niektórych naukach przyrodniczych, np. biologii, biochemii czy medycynie stosuje się jako nazwę jednostki atomowej dalton, symbol Da (niekiedy z przedrostkiem liczebnikowym, np. kDa - kilodalton):

1 u = 1 j.m.a. (dalton) = 1/12 masy atomu ¹²C = 1,6605 • 10^-24 g

Zatem względną masę atomową pierwiastka można obliczyć dzieląc masę pojedynczego atomu wyrażoną w gramach przez liczbę 1,6605-10^-24 g, tj. masę 1 u.

Przykład 1. Masa jednego atomu magnezu wynosi 4,04-10^-23 g. Obliczyć względną masę atomową magnezu.

17