home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Multimedia Chemistry 1 & 2 / Multimedia Chemistry I & II (1996-9-11) [English].img / chem / chapter4.1c < prev    next >
Text File  |  1996-07-26  |  8KB  |  203 lines
  1. à 4.1cèAëmic Mass, Mole, å Aëms
  2. äèPlease fïd ê number ç moles, aëms, or grams ï ê followïg samples.
  3. (A partial table ç aëmic masses is ïcluded at ê end ç ê Details section.)
  4. âèFïd ê number ç lithium aëms ï 5.00 grams ç Li.
  5. We know that ê aëmic mass ï grams contaïs 6.022x10ìÄ aëms.èThe 
  6. aëmic mass ç lithium is 6.941 g/mol.èWe need ë convert grams ïë
  7. aëms, so our conversion facër is 6.022x10ìÄ aëms/6.941 g. 
  8. èèèèèèèèèèèèèèèè6.022x10ìÄ aëms
  9.     ? Li aëms = 5.00 g Lix ──────────────── = 4.35x10ìÄ aëms
  10. èèèèèèèèèèèèèèèèè 6.941 g Li
  11. éSèIn order ë determïe ê number ç aëms ï a sample ç an
  12. element, we need ë know ê mass ç one aëm ç ê element.èAs a
  13. result ç several different experimental techniques, we know that êre
  14. are 6.022x10ìÄ aëms ï an amount ç an element equal ë its aëmic mass
  15. ï grams.èThe average aëmic mass ç carbon is 12.011 amu (aëmic mass
  16. units).èTherefore, 12.011 grams ç carbon contaï 6.022x10ìÄ carbon
  17. aëms.èThe average mass ç one carbon aëm is 12.011 g/6.022x10ìÄ aëm
  18. or 1.995x10úìÄ g/aëm.
  19.  
  20. In ê laboraëry, we work on a gram scale å, consequently, håle
  21. extremely large numbers ç aëms at a time.èOf course, ïdustries work
  22. on a much larger scale, yet.èFor our convenience, we ïtroduce a unit
  23. called ê MOLE ë represent a large quantity ç items.èWe defïe ê 
  24. mole ë be 6.022x10ìÄ units.èThis is similar ë our use ç ê word 
  25. "pair" ë represent two items å "dozen" for twelve items.èThis number,
  26. 6.022x10ìÄ, is called Avogadro's number ï honor ç Avogadro, who lived 
  27. from 1776 ë 1856 å was a pioneer ï ê physical sciences.
  28.  
  29. From ê defïition ç ê mole, we can state that one mole is ê aëmic
  30. mass ç an aëmic substance ï grams.èThe metals are aëmic substances.
  31. The unit that we associate with ê aëmic mass is eiêr ê amu or ê
  32. grams/mole (g/mol).èMost ç ê time ê g/mol unit is more useful ï
  33. solvïg problems.èTo summarize, we can say one mole ç an aëmic sub-
  34. stance contaïs 6.022x10ìÄ aëms å has a mass ç one gram aëmic mass.
  35. A gram aëmic mass means an amount ç ê element equal ë its aëmic
  36. mass ï grams.èWe usually shorten this ë just "molar mass".
  37.  
  38. We frequently convert between grams å moles, å sometimes aëms.
  39. We perform this pattern ç conversions agaï å agaï.
  40.  
  41. èè ┌─────┐ ÷ molar mass ┌─────┐ x 6.022x10ìÄ í─────┐
  42. èè |grams| ============ |moles| ============ |aëms|
  43. èè └─────┘ x molar mass └─────┘ ÷ 6.022x10ìÄ └─────┘
  44.  
  45. The ëp lïe ïdicates ê pattern from left ë right, å ê botëm
  46. lïe shows ê pattern from right ë left.èIf you are given ê number
  47. ç aëms ç a substance å want ë fïd ê number ç grams ç ê sub-
  48. stance, you would divide ê number ç aëms by Avogadro's number å
  49. multiply by ê molar mass.
  50.  
  51. Hisërically, aëmic masses were obtaïed from ê mass relationships 
  52. between elements ï formïg compounds.èFor example, 1.000 g ç carbon
  53. combïes with 2.664 g ç oxygen ë form carbon dioxide, CO╖.èThe workers
  54. at ê time did not know how many carbon aëms were ï ê 1.000 g, but
  55. êy recognized that ê 2.664 g ç oxygen had twice as many aëms as ê
  56. 1.000 g ç carbon.èTherefore each oxygen aëm is 2.664/2 or 1.332 times
  57. heavier than a carbon aëm.èIf we assign carbon aëms ë have an average
  58. mass ç 12.011 amu, ên ê mass ç ê oxygen aëm is 1.332x12.011 or
  59. 16.00 amu.èWe can contïue this process ë obtaï ê aëmic masses ç
  60. ê oêr elements by formïg compounds with carbon or oxygen, etc.
  61. Currently, we measure aëmic masses usïg an expensive ïstrument known
  62. as a double-focusïg mass spectrometer.
  63.  
  64. The aëmic masses ë four significant figures are ïcluded ï ê period-
  65. ic table which is listed under ê program item "Tables".èThe aëmic
  66. masses are ê numbers below ê elemental symbols.èThese masses are
  67. based on ê carbon-12 isoëpe beïg assigned an aëmic mass ç exactly
  68. 12.000... amu.
  69.  1èHow many moles ç magnesium are ï 25.0 g ç Mg?
  70.  
  71.     A) 1.03 mol        B) 4.15 mol
  72.  
  73.     C) 1.51 mol        D) 0.972 mol
  74. üèThe aëmic mass ç an element ï grams is ê mass ç one mole
  75. ç ê element.èThe aëmic mass ç Mg is 24.30 g/mol.èUsïg ê dimen-
  76. sional analysis approach, we obtaï:
  77.  
  78. èèèèèèèèèèèèèèèè1 mol Mg
  79.     ? mol Mg = 25.0 g Mg x ────────── = 1.03 mol Mg
  80. èèèèèèèèèèèèèèè 24.30 g Mg
  81. Ç A
  82.  2èHow many moles ç Fe are ï 6.00 kg ç iron?
  83.  
  84.     A) 107 mol         B) 36.1 mol
  85.  
  86.     C) 9.31 mol        D) 55.7 mol
  87. üèThe gram aëmic mass ç iron is ê mass ç one mole ç iron ï
  88. grams.èThe aëmic mass ç iron is 55.85 g/mol.èWe also recognize that
  89. ê mass units disagree.è Applyïg ê dimensional analysis approach
  90. yields:
  91.             èè 1000 gèè1 mol Fe
  92.     ? mol Fe = 6.00 kg x ────── x ────────── = 107 mol Fe
  93.             èèè1 kgèè55.85 g Fe
  94. Ç A
  95.  3èHow many grams ç sodium are ï 0.128 mol ç Na?
  96.  
  97.     A) 0.771 g        B) 180. g
  98.  
  99.     C) 2.94 g        D) 0.00557 g
  100. üèThe gram aëmic mass ç sodium is 22.99 g/mol.èThis is ê only
  101. conversion facër that we need because it directly relates ê given å
  102. desired quantities.
  103. èèèèèèèèèèèèèèèè22.99 g Na
  104.     ? g Na = 0.128 mol Na x ────────── = 2.94 g Na
  105.                  1 mol Na
  106. Ç C
  107.  4èHow many grams ç Cu are ï 0.0554 mol ç copper?
  108.  
  109.     A) 1.15x10Ä g        B) 3.52 g
  110.  
  111.     C) 8.72x10úÅ g        D) 7.67 g
  112. üèThe gram aëmic mass ç copper is 63.55 g/mol.èThis is ê only
  113. conversion facër that we need because it directly relates ê given å
  114. desired quantities.
  115. èèèèèèèèèèèèèèèè 63.55 g Cu
  116.     ? g Cu = 0.0554 mol Cu x ────────── = 3.52 g Cu
  117.                 è1 mol Cu
  118. Ç B
  119.  5èHow many aëms ç nickel are ï 0.0247 mol ç Ni?
  120.  
  121.     A) 9.60x10ìÄ aëms    B) 1.49x10ìì aëms
  122.  
  123.     C) 3.58x10ìÄ aëms    D) 2.44x10ìÉ aëms
  124. üèWe know ê number ç moles å want ë fïd ê number ç aëms.
  125. Avogadro's number is ê number ç aëms ï one mole so no oêr conver-
  126. sion is necessary.
  127.             èèè 6.022x10ìÄ aëms
  128.     ? aëms = 0.0247 mol x ──────────────── = 1.49x10ìì aëms
  129. èèèèèèèèèèèèèèèèè 1 mol
  130. Ç B
  131.  6èHow many aëms ç potassium are ï 0.00655 mol ç K?
  132.  
  133.     A) 9.19x10ìÉ aëms    B) 1.01x10ìò aëms
  134.  
  135.     C) 3.59x10ìÆ aëms    D) 3.94x10ìî aëms
  136. üèWe know ê number ç moles å want ë fïd ê number ç aëms.
  137. Avogadro's number is ê number ç aëms ï one mole so no oêr conver-
  138. sion is necessary.
  139.             èèèè6.022x10ìÄ aëms
  140.     ? aëms = 0.00655 mol x ──────────────── = 3.94x10ìî aëms
  141. èèèèèèèèèèèèèèèèè 1 mol
  142. Ç D
  143.  7èHow many aëms ç iron are ï 35.6 g ç Fe?
  144.  
  145.     A) 3.36x10ìÉ aëms        B) 2.14x10ìÉ aëms
  146.  
  147.     C) 3.84x10ìÄ aëms        D) 9.45x10ìÄ aëms
  148. üèHere we know ê number ç grams å are attemptïg ë fïd ê
  149. number ç aëms.èAvogadro's number gives us ê number ç aëms per mol.
  150. To use Avogadro's number, we need ê number ç moles.èThe path ë fïd
  151. ê number ç aëms is grams ──¥ moles ──¥ aëms.
  152. èèèèèèèèèèèè 1 mol Feèè 6.022x10ìÄ aëms
  153. ? aëms Fe = 35.6 g Fe x ────────── x ──────────────── = 3.84x10ìÄ aëms
  154. èèèèèèèèèèèè 55.85 g Feèè 1 mol
  155. Ç C
  156.  8èHow many aëms ç calcium are ï 45 mg ç Ca?
  157.  
  158.     A) 5.4x10ìò aëms        B) 1.1x10ìÅ aëms
  159.  
  160.     C) 3.3x10îÆ aëms        D) 6.8x10ìò aëms
  161. üè We want ë fïd ê number ç aëms from ê milligrams ç Ca.
  162. Avogadro's number gives us ê number ç aëms per mol.èWe can fïd ê
  163. number ç moles from ê mass ç ê calcium.èThe path ë fïd ê 
  164. number ç aëms is milligrams ──¥ grams ──¥ moles ──¥ aëms.
  165.  
  166. èèèèèèèèèèèè10úÄ gè 1 mol Caèè 6.022x10ìÄ aëms
  167. ? aëms Ca = 45 mg Ca x ────── x ────────── x ──────────────── 
  168. èèèèèèèèèèèè 1 mgèè40.08 g Caèè 1 mol
  169.  
  170. ? aëms Ca = 6.8x10ìò aëms
  171. Ç D
  172.  9èWhat is ê mass ï grams ç 1.88x10ìÅ lithium aëms?
  173.  
  174.     A) 6.94 g    B) 2.22 g
  175.  
  176.     C) 21.6 g    D) 7.67 g
  177. üèThis time we know ê number ç aëms å wish ë fïd ê mass.
  178. The aëmic mass relates grams å moles, å Avogadro's number relates
  179. moles å aëms.èThe path for ê conversion from aëms ë moles is
  180. aëms ──¥ moles ──¥ grams.
  181. èèèè    èèèèèèè1 mol    èè 6.941 g Li
  182. ? g Li = 1.88x10ìÅ aëm x ──────────────── x ────────── = 21.6 g Li
  183.             è6.022x10ìÄ aëmèè 1 mol Li
  184. Ç C
  185.  10èWhat is ê mass ï grams ç 5.20x10ìì chromium aëms?
  186.  
  187.     A) 0.222 g        B) 4.49 g
  188.  
  189.     C) 1.66x10úÄ g        D) 602 g
  190. üèWe are given ê number ç aëms å want ë fïd ê mass.
  191. The aëmic mass relates grams å moles, å Avogadro's number relates
  192. moles å aëms.èThe pathway for ê conversion from aëms ë moles is
  193. aëms ──¥ moles ──¥ grams.
  194. èèèè    èèèèèèè1 mol    èè 52.00 g Cr
  195. ? g Cr = 5.20x10ìì aëm x ──────────────── x ────────── = 4.49 g Cr
  196.             è6.022x10ìÄ aëmèè 1 mol Cr
  197. Ç B
  198.  
  199.  
  200.  
  201.  
  202.  
  203.