Постоянная молярной массы

Молярной постоянной массы , обычно обозначается M _U , является физической константой определяется как отношение молярной массы в качестве элемента (или соединения ) и его относительной массы .

Моль и относительная атомная масса были первоначально определены в Международной системе единиц (СИ) таким образом, что константа была точно1  г / моль . То есть, численное значение молярной массы элемента, в граммах на моль атомов, было равно его атомной масса по отношению к постоянной массе атома , т _U . Так, например, средняя атомная масса хлора приблизительно равна35,446 дальтон , а масса одного моля атомов хлора приблизительно равна35,446 грамм .

20 мая 2019 года определение моля в системе СИ изменилось таким образом, что постоянная молярной массы больше не является точной.1 г / моль . Однако для всех практических целей разница незначительна. Согласно СИ, величина M _u теперь зависит от массы одного атома углерода-12, которую необходимо определить экспериментально. С этой даты, 2018 КОДАТА Рекомендуемое значение M _U является0,999 999 999 65 (30) × 10 ⁻³  кгмоль ⁻¹ . ^{[1] [2]}

Постоянная молярной массы важна при написании размерно правильных уравнений. ^[3] Хотя можно неформально сказать «молярная масса элемента M такая же, как его атомный вес A », атомный вес (относительная атомная масса) A является безразмерной величиной, тогда как молярная масса M имеет единицы массы на моль. Формально M равно A, умноженному на постоянную молярной массы M _u .

До переопределения 2019 г. [ править ]

Константа молярной массы была необычной (но не уникальной) среди физических констант, поскольку имела точно определенное значение, а не измерялась экспериментально. Согласно старому определению моля ^[4] молярная масса углерода 12 составляла точно 12 г / моль. Из определения относительной атомной массы ^[5] относительная атомная масса углерода 12, то есть атомная масса образца чистого углерода 12, равна точно 12. Константа молярной массы, таким образом, дается формулой

${\displaystyle M_{\text{u}}={{\text{molar mass }}[M(^{12}\mathrm {C} )] \over {\text{relative atomic weight }}[A_{\text{r}}(^{12}\mathrm {C} )]}={{12\ {\rm {g/mol}}} \over 12}=1\ {\rm {g/mol}}}$

Константа молярной массы связана с массой атома углерода-12 в граммах:

${\displaystyle m({}^{12}{\text{C}})={\frac {12\times M_{\text{u}}}{N_{\text{A}}}}}$

Поскольку постоянная Авогадро является фиксированным значением, масса атома углерода-12 зависит от точности и точности постоянной молярной массы.

( Скорость света - еще один пример физической константы, значение которой фиксируется определениями Международной системы единиц (СИ).) ^[6]

Новое определение после 2019 года [ править ]

Поскольку переопределение базовых единиц СИ в 2019 году дало константе Авогадро точное числовое значение, значение постоянной молярной массы больше не является точным и будет подвергаться повышению точности с будущими экспериментами.

Одним из следствий этого изменения является то, что ранее определенное соотношение между массой атома ¹² C, дальтоном , килограммом и числом Авогадро больше не действует. Пришлось изменить одно из следующего:

• Масса атома ¹² C составляет ровно 12 дальтон.
• Количество дальтона в грамме точно равно численное значение числа Авогадро: т.е. 1 г / Da = 1 моль ⋅ Н .

Формулировка 9-й брошюры SI ^{[Примечание 1]} подразумевает, что первое утверждение остается в силе, а это означает, что второе уже не соответствует действительности. Постоянная молярной массы все еще очень близка к1 г / моль , но уже не равный ему. В Приложении 2 к 9-й брошюре SI указано, что «молярная масса углерода 12, M ( ¹² C), равна0,012 кг⋅моль ^{-1 в} пределах относительной стандартной неопределенности, равной рекомендованному значению N _A h на момент принятия настоящей Резолюции, а именно4,5 × 10 ^-10 , и что в будущем его значение будет определено экспериментально » ^{[7] [8], в} котором нет ссылки на дальтон и согласуется с любым утверждением.

См. Также [ править ]

• Постоянная атомной массы

Заметки [ править ]

Ссылки [ править ]