Cząsteczki mają niezmiernie małe masy, dlatego – podobnie jak masy atomów – wyraża się je w atomowych jednostkach masy. Masa cząsteczek zależy od masy atomów, które wchodzą w ich skład. Do określania masy cząsteczkowej niezbędna jest znajomość wzoru związku chemicznego. Na jego podstawie można także ustalić udział każdego pierwiastka w całej masie związku chemicznego.

Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:

definicję atomowej jednostki masy;

Nauczysz się

obliczać masę cząsteczkową prostych związków chemicznych;
określać stosunki masowe pierwiastków w związkach chemicznych;
ustalać masowy skład procentowy związku chemicznego.

i4R8cvVoWJ_d5e194

1. Co to jest masa atomowa pierwiastka?

Masa atomu jest bardzo mała, stanowi tylko niewielką część grama (około $10^{- 24} g$ ). Wyraża się ją w atomowych jednostkach masy, zwanych unitami. Wartość jednego unitu wynosi $1, 66 \cdot 10^{- 24} g$ . Aby uświadomić sobie jak mała jest to liczba, zapiszmy ją w innej notacji:

1 u

0,00000000000000000000000166 g

Czy jesteś w stanie wyobrazić sobie tak małą liczbę? Atomy danego pierwiastka mogą różnić się masą z uwagi na możliwość występowania odmian tego pierwiastka, różniących się liczbą neutronów w jądrze – są to izotopy. Masa atomowa pierwiastka jest zatem średnią ważoną jego mas izotopowych. Przy jej obliczaniu uwzględniamy zawartość procentową izotopów danego pierwiastka. Średnie masy atomowe pierwiastków są podane w układzie okresowym.

Masa atomowa jest niepowtarzalną cechą pierwiastka i nie ma dwóch pierwiastków, które miałyby jednakową jej wartość. Dlatego też znając tylko masę atomową, można zidentyfikować pierwiastek.

R1Y9XWKFcNPFL1

Układ okresowy pierwiastków
Źródło: Michał Szymczak, dostępny w internecie: epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.

Polecenie 1

Korzystając z układu okresowego, odszukaj pierwiastki o masach atomowych: 32 u, 23 u, 4 u i 40 u, a następnie podaj ich nazwy oraz symbole chemiczne.

RpXBEEa2oqfK0

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

32 u – siarka, $S$

23 u – sód, $Na$

4 u – hel, $He$

40 u – wapń, $Ca$

i4R8cvVoWJ_d5e241

2. Jak obliczamy masę cząsteczkową związku chemicznego?

Związki chemiczne są zbudowane z cząsteczek lub tworzą sieci krystaliczne, w których jony występują w określonym stosunku ilościowym. Wzór sumaryczny zwykle odpowiada najprostszemu stosunkowi stechiometrycznemu atomów lub jonów tworzących związek chemiczny. Masa tych najmniejszych struktur związków chemicznych, wyrażona w atomowych jednostkach masy, jest nazywana masą cząsteczkowąmasa cząsteczkowa związku chemicznegomasą cząsteczkową. Mimo tego, że w nazwie tej występuje wyraz „cząsteczkowa”, to jednak jej zakres nie ogranicza się tylko do związków cząsteczkowych, ale obejmuje także substancje zbudowane z jonów. Masa cząsteczkowa jest sumą iloczynów masy atomowej danego pierwiastka i liczby atomów tego pierwiastka w związku chemicznym.

Ważne!

Masę atomową poszczególnych pierwiastków można odczytać z układu okresowego. Jest ona zazwyczaj wyrażona liczbą niecałkowitą, z kilkoma cyframi po przecinku. W obliczeniach chemicznych masy atomowe zaokrągla się zazwyczaj do liczb całkowitych.
Dokonując przybliżeń, trzeba kierować się pewnymi zasadami:

1. Jeśli pierwsza cyfra po przecinku jest mniejsza od 5, to odrzucamy wszystkie cyfry znajdujące się za przecinkiem, na przykład:

masa atomowa magnezu = 24,31 u \approx 24 u

2. Jeśli cyfra znajdująca się jako pierwsza po przecinku jest większa od 5, to zwiększamy cyfrę odpowiadającą jedności o 1, na przykład:

m a s a a t o m o w a l i t u = 6, 94 u \approx 7 u

3. Dla np. chloru pierwsza cyfra po przecinku wynosi 5 (ich mas atomowych nie zaokrągla się do liczb całkowitych).

m_{Cl} = 35,45 u ≈ 35,5 u

masa atomowa chloru = 35,5 u

masa atomowa miedzi = 63,5 u

RGTxzIE8m46sj

Film pt. Obliczanie masy cząsteczkowej chlorowodoru
Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RNQXFuYzXsD2I

Film pt. Obliczenie masy cząsteczkowej kwasu fosforowego(V)
Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RRn03ixq7L987

Ilustracja przedstawia różnice i podobieństwa pomiędzy pojęciami masy atomowej i masy cząsteczkowej. Dokonano tego na przykładzie atomów wodoru i tlenu oraz cząsteczki wody. Plansza podzielona jest na dwie grupy, jednak bez wyraźnych granic – lewa strona podpisana jako: Masa atomowa, a prawa jako: Masa cząsteczkowa. Po lewej stronie planszy, w górnej jej części, znajduje się biała kulka symbolizująca atom wodoru. Jak głosi podpis, jego masa atomowa wynosi 1 unit. Następny w kolejności jest atom tlenu symbolizowany przez większą czerwoną kulkę, którego masa atomowa to 16 unitów. Po prawej stronie planszy znajduje się model cząsteczki wody zbudowany z jednej czerwonej kulki i dwóch białych, podpisany: dwa atomy wodoru plus jeden atom tlenu. Jej masa cząsteczkowa, jak głosi napis poniżej, to 2 razy 1 unit plus 16 unitów, czyli razem 18 unitów. Do wartości liczbowych od dołu prowadzą żółte strzałki z opisem: Masy atomowe odczytane z układu okresowego. — Masa atomowa a masa cząsteczkowa
Źródło: Dariusz Adryan, dostępny w internecie: epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.

Polecenie 2

R152SlVTTTZqr

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

m_{H N O_{3}} = 1 u + 14 u + (3 \cdot 16 u) = 63 u

Masy cząsteczkowe przykładowych związków chemicznych
Wzór sumaryczny	Nazwa związku	Wyrażenie na masę cząsteczkową związku	Wartość masy cząsteczkowej [u]
$NaCl$	chlorek sodu	$masa atomowa chloru + masa atomowa sodu =$ $35,5 u + 23 u$	58,5
${AlCl}_{3}$	chlorek glinu	$masa atomowa glinu + 3 · masa atomowa chloru =$ $27 u + 3 \cdot 35, 5 u$	133,5
${CH}_{4}$	metan	$masa atomowa w ę gla + 4 · masa atomowa wodoru =$ $12 u + 4 · 1 u$	16
$H_{2} {SO}_{4}$	kwas siarkowy(VI)	$2 · masa atomowa wodoru + masa atomowa siarki + 4 · masa atomowa tlenu =$ $2 · 1 u + 32 u + 4 · 16 u$	98
$C_{12} H_{22} O_{11}$	sacharoza	$12 · masa atomowa węgla + 22 · masa atomowa wodoru + 11 · masa atomowa tlenu =$ $12 \cdot 12 u + 22 \cdot 1 u + 11 \cdot 16 u$	342
${Mg(OH)}_{2}$	wodorotlenek magnezu	$masa atomowa magnezu + 2 · masa atomowa tlenu + 2 · masa atomowa wodoru =$ $24 u + 2 · 16 u + 2 · 1 u$	58

Polecenie 3

R6JShyGD9qeVp

Połącz w pary masę cząsteczkową związku chemicznego z jego wzorem sumarycznym.

H_{3} {AsO}_{4}

Możliwe odpowiedzi: 1. 158 u, 2. 17 u, 3. 142 u, 4. 74,5 u, 5. 30 u

{KMnO}_{4}

Możliwe odpowiedzi: 1. 158 u, 2. 17 u, 3. 142 u, 4. 74,5 u, 5. 30 u

KCl

Możliwe odpowiedzi: 1. 158 u, 2. 17 u, 3. 142 u, 4. 74,5 u, 5. 30 u

{NH}_{3}

Możliwe odpowiedzi: 1. 158 u, 2. 17 u, 3. 142 u, 4. 74,5 u, 5. 30 u

C_{2} H_{6}

Możliwe odpowiedzi: 1. 158 u, 2. 17 u, 3. 142 u, 4. 74,5 u, 5. 30 u

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

m_{H_{3} {AsO}_{4}} = 3 · 1 u + 75 u + (4 · 16 u) = 142 u

m_{{KMnO}_{4}} = 39 u + 55 u + (4 · 16 u) = 158 u

m_{KCl} = 39 u + 35,5 u = 74,5 u

m_{{NH}_{3}} = 14 u + 3 · 1 u = 17 u

m_{C_{2} H_{6}} = 2 · 12 u + 6 · 1 u = 30 u

i4R8cvVoWJ_d5e305

3. Kiedy posługujemy się pojęciem masy cząsteczkowej pierwiastka chemicznego?

Niektóre pierwiastki chemiczne, takie jak: wodór, azot, tlen, fluor, chlor, brom czy jod, występują w postaci cząsteczek dwuatomowych. Inne w postaci cząsteczek cztero- lub ośmioatomowych, np. fosfor czy siarka. Określając ich masę, posługujemy się pojęciem masy cząsteczkowej pierwiastkamasy cząsteczkowej pierwiastka. Masa cząsteczkowa pierwiastka chemicznego jest iloczynem jego masy atomowej i liczby atomów tworzących cząsteczkę.
Na przykład masa cząsteczkowa azotu zbudowanego z cząsteczek dwuatomowych, o wzorze $N_{2}$ , wynosi:

2 · masa atomowa azotu = 2 · 14 u = 28 u

Masy cząsteczkowe przykładowych pierwiastków
Nazwa pierwiastka	Wzór sumaryczny cząsteczki	Obliczenia masy cząsteczkowej	Masa cząsteczkowa [u]
azot	$N_{2}$	$2 \cdot masa atomowa azotu = 2 \cdot 14 u$	28
tlen	$O_{2}$	$2 · masa atomowa tlenu = 2 · 16 u$	32
fluor	$F_{2}$	$2 · masa atomowa fluoru = 2 · 19 u$	38
chlor	${Cl}_{2}$	$2 · masa atomowa chloru = 2 · 35,5 u$	71
brom	${Br}_{2}$	$2 · masa atomowa bromu = 2 · 80 u$	160
jod	$I_{2}$	$2 \cdot masa atomowa jodu = 2 \cdot 127 u$	254
fosfor	$P_{4}$	$4 \cdot masa atomowa fosforu = 4 \cdot 31 u$	124
siarka	$S_{8}$	$8 · masa atomowa siarki = 8 · 32 u$	256

i4R8cvVoWJ_d5e347

4. Jak obliczamy stosunek liczby atomów poszczególnych pierwiastków w związku chemicznym?

Na podstawie wzoru sumarycznego związku chemicznego można określić wzajemny stosunek liczby atomów (lub jonów) poszczególnych pierwiastków tworzących ten związek. Na przykład w chlorowodorze, o wzorze sumarycznym $HCl$ , na jeden atom wodoru przypada jeden atom chloru. Stosunek liczby atomów wodoru do liczby atomów chloru równy jest 1 : 1. W przypadku wody, której wzór sumaryczny jest następujący: $H_{2} O$ , stosunek liczby atomów wodoru do liczby atomów tlenu wynosi 2 : 1.

RcvO8Wsmg9Qey

Ilustracja przedstawia stosunek liczby atomów wodoru, fosforu i tlenu w kwasie fosforowym pięć. Górna część planszy zawiera wzór tego związku: H3PO4. Do indeksów stechiometrycznych poszczególnych atomów poprowadzono czarne strzałki. Komentarze przy strzałkach informują kolejno, od lewej strony, że w cząsteczce wyróżnić można trzy atomy wodoru, jeden atom fosforu i cztery atomy tlenu. Na tej podstawie na dole planszy stosunek wyrażany jest jako trzy do jednego do czterech. — Stosunek liczby atomów wodoru, fosforu i tlenu w kwasie fosforowym(V)
Źródło: Krzysztof Jaworski, Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY-SA 3.0.

Stosunek liczb atomów (lub jonów) poszczególnych pierwiastków w wybranych związkach chemicznych
Wzór chemiczny związku	Nazwa związku	Rodzaj stosunku liczbowego*	Stosunek liczby atomów lub jonów tworzących związek
$NaCl$	chlorek sodu	$liczba kationów sodu : liczba anionów chlorkowych$	$1 : 1$
${AlCl}_{3}$	chlorek glinu	$liczba kationów glinu : liczba anionów chlorkowych$	$1 : 3$
$H_{2} {SO}_{4}$	kwas siarkowy(VI)	$liczba atomów wodoru : liczba atomów siarki : liczba atomów tlenu$	$2 : 1 : 4$
$C_{12} H_{22} O_{11}$	sacharoza	$liczba atomów węgla : liczba atomów wodoru : liczba atomów tlenu$	$12 : 22 : 11$
*Czasami posługujemy się pojęciem atomu w opisie stosunku liczbowego, niezależnie od rodzaju związku chemicznego (kowalencyjny czy jonowy).

i4R8cvVoWJ_d5e384

5. Jak obliczamy stosunek masowy poszczególnych pierwiastków w związku chemicznym?

Wzór sumaryczny związku chemicznego zawiera informacje o tym, jakie pierwiastki wchodzą w jego skład oraz w jakich stosunkach ilościowych pierwiastki łączą się ze sobą. Mając taką wiedzę, łatwo obliczyć stosunek masowy poszczególnych pierwiastkówstosunek masowy poszczególnych pierwiastków.

Wielkość ta jest określana jako stosunek mas atomów poszczególnych pierwiastków wchodzących w skład związku chemicznego. W cząsteczce chlorowodoru, o wzorze sumarycznym $HCl$ , występuje jeden atom wodoru o masie atomowej 1 u i jeden atom chloru o masie atomowej 35,5 u. Stosunek masowy wodoru do chloru w cząsteczce chlorowodoru wynosi zatem 1 : 35,5.

W związku o wzorze ogólnym:

A_{x} B_{y}

stosunek masowy jest następujący:

x · masa atomowa pierwiastka A : y · masa atomowa pierwiastka B

RQ0Qn9nW1z7FB

Ilustracja przedstawia obliczanie stosunku masowego pierwiastków dla wody. W górnej jej części znajduje się napis: Stosunek masowy pierwiastków w wodzie. Poniżej zamieszczono rysunek modelu cząsteczki wody zbudowanego z dużej czerwonej kulki i przyłączonych do niej dwóch mniejszych, białych kulek. Pod spodem zapisano jej wzór sumaryczny: H2O. Poniżej znajduje się wyróżniona kolorem niebieskim informacja, że w przypadku tej cząsteczki stosunkiem będzie proporcja masy wodoru do masy tlenu. Niżej umieszczono rysunek dwóch białych kulek (atomów wodoru), z ich prawej strony dwukropek, a dalej duża czerwona kulka. Pod spodem znajdują się obliczenia: dwa razy jeden unit do szesnastu unitów to proporcja dwa do szesnastu, czyli jeden do ośmiu. — Stosunek masowy pierwiastków w wodzie
Źródło: Dariusz Adryan, dostępny w internecie: epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.

Stosunek masowy pierwiastków w wybranych związkach chemicznych
Wzór chemiczny związku	Nazwa związku	Wyrażenie na stosunek masowy	Stosunek masowy
$NaCl$	chlorek sodu	$masa atomowa sodu : masa atomowa chloru$	$23 : 35,5$
${AlCl}_{3}$	chlorek glinu	$masa atomowa glinu : 3 · masa atomowa chloru$	$27 : 106,5$
$H_{2} {SO}_{4}$	kwas siarkowy(VI)	$2 \cdot masa atomowa wodoru : masa atomowa siarki : 4 \cdot masa atomowa tlenu$	$2 : 32 : 64 = 1 : 16 : 32$
$C_{12} H_{22} O_{11}$	sacharoza	$12 · masa atomowa węgla : 22 · masa atomowa wodoru : 11 · masa atomowa tlenu$	$144 : 22 : 176 = 72 : 11 : 88$

Polecenie 4

Podaj stosunek masowy pierwiastków w związku chemicznym o wzorze $C_{6} H_{12} O_{6}$ .

R1eXGFZBtjTQf

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

6 \cdot 12 u : 12 \cdot 1 u : 6 \cdot 16 u = 72 u : 12 u : 96 u = 6 u : 1 u : 8 u = 6 : 1 : 8

i4R8cvVoWJ_d5e433

6. Jak obliczamy procentową zawartość pierwiastka w związku chemicznym?

Masowa zawartość procentowa pierwiastka w związku chemicznymMasowa zawartość procentowa pierwiastka w związku chemicznym to stosunek masy atomów tego pierwiastka (wyrażonej w unitach) w najmniejszej części związku chemicznego do masy cząsteczkowej związku, pomnożony przez 100 %. Za najmniejszą część związku chemicznego, w przypadku związków kowalencyjnych, uważa się cząsteczkę, a w związkach o budowie jonowej – najmniejszy zbiór powtarzających się jonów.

Zawartość procentową pierwiastka w związku chemicznym oblicza się według następującego wzoru:

\frac{masa atomów danego pierwiastka w najmniejszej strukturze związku chemicznego [u]}{masa cząsteczkowa związku chemicznego [u]} \cdot 100 %

gdzie:

masa atomów pierwiastka = liczba atomów pierwiastka we wzorze związku · masa atomowa pierwiastka

Zawartość procentowa to zatem udział masowy, jaki ma dany pierwiastek w całej masie związku chemicznego. Dlatego czasami wielkość ta jest nazywana procentową zawartością masową. Gdy podane są zawartości procentowe wszystkich pierwiastków tworzących związek, wtedy mówimy o procentowym składzie związku chemicznego.

Jaka jest procentowa zawartość wodoru i chloru w cząsteczce chlorowodoru o wzorze $HCl$ ?

Skład procentowy chlorowodoru (procentowa zawartość wodoru i chloru w chlorowodorze)
Wzór sumaryczny chlorowodoru	$HCl$
Stosunek liczby atomów wodoru do liczby atomów chloru	$1 : 1$
Masa cząsteczkowa chlorowodoru	36,5 u
Procentowa zawartość wodoru	$\frac{masa atomowa wodoru}{masa cząsteczkowa chlorowodoru} \cdot 100 % = \frac{1 u}{36,5 u} \cdot 100 % = 2, 7 %$
Procentowa zawartość chloru	$\frac{masa atomowa chloru}{masa cząsteczkowa chlorowodoru} \cdot 100 % = \frac{35,5 u}{36,5 u} \cdot 100 % = 97, 3 %$
Suma zawartości procentowych wodoru i chloru	$2,7 % + 97,3 % = 100 %$

Suma zawartości procentowej wszystkich pierwiastków wchodzących w skład związku chemicznego jest zawsze równa 100 %. To oznacza, że nie znając zawartości procentowej jednego pierwiastka wchodzącego w skład związku, można ją łatwo obliczyć na podstawie znajomości tej wartości dla pozostałych składników tego związku.

ROXUNTh9pWZBI

Film pt. Skład procentowy tlenku krzemu(IV)
Źródło: Marcin Sadomski, Kevin MacLeod (http://incompetech.com), Krzysztof Jaworski, Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Polecenie 5

Oblicz, jaka jest masowa zawartość procentowa tlenu w pewnym tlenku żelaza, jeśli masowa zawartość procentowa żelaza w tym związku wynosi 78 %.

R14fuNcyzOP0K

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Procentowa zawartość tlenu w wybranych związkach chemicznych
Wzór związku chemicznego	Nazwa związku chemicznego	Wyrażenie na procentową zawartość tlenu	Procentowa zawartość tlenu [%]
$MgO$	tlenek magnezu	$\frac{16 u}{24 u + 16 u} \cdot 100 %$	40,0
${SO}_{2}$	tlenek siarki(IV)	$\frac{2 · 16 u}{32 u + 2 · 16 u} \cdot 100 %$	50,0
${SO}_{3}$	tlenek siarki(VI)	$\frac{3 · 16 u}{32 u + 3 · 16 u} \cdot 100 %$	60,0
$H_{2} {SO}_{3}$	kwas siarkowy(IV)	$\frac{3 · 16 u}{2 · 1 u + 32 u + 3 · 16 u} \cdot 100 %$	58,5
$H_{2} {SO}_{4}$	kwas siarkowy(VI)	$\frac{4 · 16 u}{2 · 1 u + 32 u + 4 · 16 u} \cdot 100 %$	65,3

Polecenie 6

Ustal, jaki pierwiastek chemiczny kryje się pod literą $X$ , jeżeli wiadomo, że masa cząsteczkowa jego tlenku, o wzorze $X_{2} O_{5}$ , wynosi 108 u.

R1ORr94Ap2rtS

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Oblicz masę atomową pięciu atomów tlenu zawartych w cząsteczce tlenku $X_{2} O_{5}$ . Jaka jest zatem masa dwóch atomów pierwiastka $X$ ? A jaka masa jednego atomu pierwiastka X?

Nieznanym pierwiastkiem $X$ jest azot.

Wiemy, że suma mas atomów wchodzących w skład cząsteczki związku chemicznego, o wzorze $X_{2} O_{5}$ , wynosi 108 u.
Ze wzoru związku możemy odczytać, że na masę cząsteczkową składają się: masa dwóch atomów pierwiastka $X$ i masa pięciu atomów tlenu. Dlatego możemy zapisać równanie:

masa cząsteczkowa X_{2} O_{5} = 2 · masa atomowa X + 5 · masa atomowa tlenu = 108 u

Wstawiamy do równania masę atomową tlenu odczytaną z układu okresowego:

2 · masa atomowa X + 5 · 16 u = 108 u

Dokonujemy dalszych obliczeń:

2 \cdot masa atomowa X + 80 u = 108 u

Po przekształceniach równania otrzymujemy masę atomową pierwiastka $X$ :

2 · masa atomowa X = 108 u – 80 u = 28 u

masa atomowa X = \frac{28 u}{2} = 14 u

Masa atomowa nieznanego pierwiastka chemicznego wynosi 14 u.
W układzie okresowym tylko jeden pierwiastek chemiczny ma taką masę – azot.

i4R8cvVoWJ_d5e611

Podsumowanie

Na podstawie wzoru sumarycznego związku chemicznego można obliczyć jego masę cząsteczkową, stosunek masowy poszczególnych pierwiastków chemicznych wchodzących w jego skład oraz masową zawartość procentową tych pierwiastków.
Masa cząsteczkowa związku chemicznego jest równa sumie mas atomów pierwiastków wchodzących w skład cząsteczki (jeśli związek jest kowalencyjny) lub najmniejszego zbioru powtarzających się jonów (jeśli związek ma budowę jonową). Wyraża się ją w atomowych jednostkach masy.
Stosunek mas poszczególnych pierwiastków tworzących związek chemiczny nazywany jest stosunkiem masowym pierwiastków w związku.
Udział masowy pierwiastka w związku chemicznym jest nazywany zawartością procentową. Można ją obliczyć ze stosunku masy atomów pierwiastka w najmniejszej strukturze związku chemicznego do masy cząsteczkowej związku, pomnożonego przez 100 %. Najmniejszą częścią związku kowalencyjnego są cząsteczki, natomiast związku o budowie jonowej – najmniejszy zbiór powtarzających się jonów.

Praca domowa

Polecenie 7.1

Uszereguj podane związki chemiczne według rosnących mas cząsteczkowych: $H_{3} {PO}_{4}$ , ${Al(OH)}_{3}$ , ${Ca(NO}_{3})_{2}$ .

RnnDqATygBsML

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

m_{H_{3} {PO}_{4}} = 3 \cdot 1 u + 31 u + 4 \cdot 16 u = 98 u

m_{Al {(OH)}_{3}} = 27 u + 3 \cdot 16 u + 3 \cdot 1 u = 78 u

m_{Ca {({NO}_{3})}_{2}} = 40 u + 2 \cdot 14 u + 6 \cdot 16 u = 164 u

${Al(OH)}_{3} {, H}_{3} {PO}_{4} {, Ca(NO}_{3})_{2}$

Polecenie 7.1

Uszereguj podane poniżej związki chemiczne według rosnących mas cząsteczkowych.

RWMSEEPLr513n

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

m_{H_{3} {PO}_{4}} = (3 · 1 u) + 31 u + (4 · 16 u) = 98 u

m_{{Al(OH)}_{3}} = 27 u + (3 · 1 u) + (3 · 16 u) = 78 u

m_{{Ca(NO}_{3})_{2}} ~ =~ 40~ u~ +~ (2~ ∖backslash cdot ~ 14~ u)~ +~ (~ ∖backslash cdot ~ 16~ u)~ =~ 116~ u

Polecenie 7.2

Oblicz, w którym z wymienionych związków procentowa zawartość żelaza jest największa: $FeO$ , ${Fe}_{2} O_{3}$ , ${Fe}_{3} O_{4}$ .

R1TdX2OypXPRG

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

% Fe w FeO = \frac{56 u}{56 u + 16 u} \cdot 100 % = 78 %

{% Fe w Fe}_{2} O_{3} = \frac{2 · 56 u}{2 · 56 u + 3 · 16 u} \cdot 100 % = \frac{112 u}{160 u} \cdot 100 % = 70 %

{% Fe w Fe}_{3} O_{4} = \frac{3 · 56 u}{3 · 56 u + 4 · 16 u} \cdot 100 % = \frac{168 u}{232 u} \cdot 100 % = 72 %

$FeO$

i4R8cvVoWJ_d5e670

Słownik

masa cząsteczkowa pierwiastka chemicznego

masa cząsteczki pierwiastka chemicznego (występującego w warunkach normalnych w postaci cząsteczek, a nie pojedynczych atomów) wyrażona w atomowych jednostkach masy

masa cząsteczkowa związku chemicznego

masa cząsteczki (związek kowalencyjny) bądź najmniejszego zbioru powtarzających się jonów o przeciwnych znakach (związek jonowy), wyrażona w atomowych jednostkach masy

stosunek masowy pierwiastków chemicznych

stosunek mas poszczególnych pierwiastków wchodzących w skład związku chemicznego

masowa zawartość procentowa pierwiastka w związku chemicznym

udział masowy danego pierwiastka w związku chemicznym; stosunek masy atomów pierwiastka w najmniejszej strukturze związku chemicznego do masy cząsteczkowej związku, pomnożony przez 100 %; za najmniejszą część związku chemicznego uważa się cząsteczkę (w przypadku związków kowalencyjnych) bądź najmniejszy zbiór powtarzających się jonów (w związku o budowie jonowej)

i4R8cvVoWJ_d5e759

Ćwiczenia

Pokaż ćwiczenia:

Ćwiczenie 1

R1COI5BXrLcHS1

Oceń, czy podane zdania są prawdziwe, czy fałszywe.

	Prawda	Fałsz
Masa cząsteczkowa pierwiastka lub związku chemicznego jest równa różnicy mas atomowych pierwiastków tworzących daną cząsteczkę.	□	□
Skład procentowy związku chemicznego to wyrażony w procentach stosunek masy pierwiastka w cząsteczce do masy całej cząsteczki.	□	□
Zawartość procentowa tlenu w tlenkach wszystkich pierwiastków jest taka sama.	□	□
Masa cząsteczkowa pierwiastka jest zawsze większa od jego masy atomowej.	□	□

Źródło: Agnieszka Kamińska-Ostęp, Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 2

RE8NUE4sIQ8K81

Oceń, czy podane zdania są prawdziwe, czy fałszywe.

	Prawda	Fałsz
W przypadku pierwiastków do opisu ich masy można zamiennie stosować wyrażenia: „masa cząsteczkowa pierwiastka” lub „masa atomowa pierwiastka”.	□	□
Masę cząsteczkową związku jonowego oblicza się, sumując masy atomowe wszystkich pierwiastków wchodzących w skład najmniejszego zbioru powtarzających się jonów, pomnożone przez ich liczbę w tym zbiorze.	□	□
Masę atomową pierwiastków wyraża się w gramach.	□	□
Masę cząsteczkową wyraża się w atomowych jednostkach masy.	□	□
Skład procentowy związku chemicznego określa zawartość procentową poszczególnych pierwiastków w związku chemicznym.	□	□

Źródło: Agnieszka Kamińska-Ostęp, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 3

RFRCKrbxKkq4o1

Połącz nazwy substancji z wartościami ich masy cząsteczkowej.

gazowy chlor, tlenek wapnia, fluor, tlenek węgla(IV)

71 u
44 u
38 u
56 u

Źródło: Agnieszka Kamińska-Ostęp, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 4

RasSdyWR0vxHx1

Wskaż zapis określający stosunek liczby atomów węgla do liczby atomów tlenu w tlenku węgla(II).

1 : 1
1 : 2
2 : 1
12 : 16
3 : 4

Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 5

RU65VSJhzBIzq1

Wskaż zapis określający stosunek liczby atomów glinu do liczby atomów tlenu w tlenku glinu.

2 : 3
3 : 2
1 : 1
27 : 16
1 : 2
2: 1

Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 6

RXhtdXseFQfLs1

Wskaż zapis określający stosunek masowy siarki do tlenu w tlenku siarki(VI).

2 : 3
1 : 3
1 : 1
32 : 16
4 : 1

Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 7

RdV2pzM5ObTdT1

Wskaż zapis określający stosunek masowy tlenu do chloru w tlenku chloru(VII).

112 : 71
2 : 7
16 : 35,5
7 : 2
32 : 71

Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 8

R9O59lYoV9j4M1

Wskaż zapis składu procentowego amoniaku – związku o wzorze: ${NH}_{3}$ .

$N$ – 82,35%
$H$ – 17,65%
$N$ – 25,00%
$H$ – 75,00%
$N$ – 14,00%
$H$ – 1,00%
$N$ – 93,33%
$H$ – 66,67%

Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 9

R1Z6rhegXE0Yd1

Wskaż zapis składu procentowego związku o wzorze: $K_{2} {Cr}_{2} O_{7}$ .

$K$ – 26,53%
$Cr$ – 35,37%
$O$ – 38,10%
$K$ – 18,20%
$Cr$ – 18,20%
$O$ – 64,60%
$K$ – 36,40%
$Cr$ – 48,60%
$O$ – 15,00%
$K$ – 36,45%
$Cr$ – 48,60%
$O$ – 14,95%

Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 10

R8Z04i75Acs6L1

Masa cząsteczkowa tlenku pewnego metalu o wzorze ${Me}_{2} O_{3}$ wynosi 102 u. Wykonaj odpowiednie obliczenia i wskaż pierwiastek, który kryje się pod symbolem $Me$ .

$Al$
$Fe$
$Rb$
$Sc$
$Ca$

Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY-SA 3.0.

X_{2} O_{5}

%O = 53%

%X = 100% - 53% = 47%

5 · 16 u - 53%

y - 47%

y = \frac{47% · 80 u}{53 %} = 70,94 u

\frac{70,94 u}{2} = 35,5 u → X to chlor

Ćwiczenie 11

R4oulZoEYbtkF1

Masa cząsteczkowa tlenku pewnego dwuwartościowego metalu wynosi 56 u. Wykonaj odpowiednie obliczenia i wskaż wzór tego tlenku.

$CaO$
${Fe}_{2} O_{3}$
$CO$
$MgO$

Źródło: Agnieszka Kamińska-Ostęp, Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY-SA 3.0.

Glossary

Bibliografia

Kulawik J., Kulawik T., Litwin M., Podręcznik do chemii dla klasy siódmej szkoły podstawowej; Warszawa 2020.

Łasiński D., Sporny Ł., Strutyńska D., Wróblewski P., Podręcznik dla klasy siódmej szkoły podstawowej; Kielce 2020.

bg‑gray3

Notatnik

R1YHtp8tumEfQ

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Obliczanie mas cząsteczkowych

1. Co to jest masa atomowa pierwiastka?

2. Jak obliczamy masę cząsteczkową związku chemicznego?

3. Kiedy posługujemy się pojęciem masy cząsteczkowej pierwiastka chemicznego?

4. Jak obliczamy stosunek liczby atomów poszczególnych pierwiastków w związku chemicznym?

5. Jak obliczamy stosunek masowy poszczególnych pierwiastków w związku chemicznym?

6. Jak obliczamy procentową zawartość pierwiastka w związku chemicznym?

Podsumowanie

Słownik

Ćwiczenia

Bibliografia

Notatnik