§ 20. Салыстырмалы молекулалық масса
Химия, 7 сынып. Оқулық: Оспанова М.Қ. және т.б. (Мектеп, 2025). 7 тарау: Салыстырмалы атомдық масса және қарапайым химиялық формула. 101–106-беттер.
Нені үйренесің
- Салыстырмалы молекулалық масса M_r деген не екенін және оның неге өлшем бірлігі жоқ екенін түсіндіруді.
- M_r-ді химиялық формула бойынша, жақшалы формулалар үшін де есептеуді.
- Заттағы элементтердің массалық қатынастарын табуды.
- Элементтердің массалық үлесін бірлік үлесімен де, пайызбен де есептеуді.
- Химиялық формула «айтатын» барлық мәліметті оқуды.
Ой қозғау
- Атом массасын көміртек атомының 1/12 бөлігімен салыстырғанда көрсететін шама қалай аталады? Салыстырмалы атомдық масса A_r. Оны Менделеев кестесінен аламыз, мысалы, A_r(O)=16.
- Көмірқышқыл газының CO₂ молекуласында неше оттек атомы бар? Екеу: таңбадан кейінгі кішкентай сан атомдар санын көрсетеді.
- Қайсысы ауыр: су молекуласы ма, әлде оттек молекуласы ма? Әлі-ақ есептейміз: судікі 18, оттектікі 32, демек, оттек ауыр.
💡 Атомдар мен молекулалар таразыға салып өлшеуге болмайтындай кішкентай. Сондықтан химиктер өлшемейді, есептейді: формула бойынша атомдардың массаларын қосады.
Тақырыпты талдаймыз
M_r деген не және оның неге өлшем бірлігі жоқ
Молекуланың массасы оның атомдарының массаларынан құралады. Химиктер оны эталонмен салыстырады: көміртек атомы массасының 1/12 бөлігімен. Салыстырмалы молекулалық масса M_r молекуланың осы эталоннан неше есе ауыр екенін көрсетеді.
Мысалы, сутек молекуласы H₂ эталоннан 2 есе ауыр: M_r(H₂)=2.
📌 M_r — өлшемсіз шама, ол жай ғана «неше есе» дегенді білдіретін сан. Өлшем бірлігін массаны атомдық масса бірлігімен (м.а.б.) айтқанда ғана жазады.
Қалай есептейміз: үш қадам
Әртүрлі формулалардың мысалдары:
| Зат | Формуласы | Есептеу | M_r |
|---|---|---|---|
| Азот | N₂ | 2·14 | 28 |
| Күкірт(VI) оксиді | SO₃ | 32+3·16 | 80 |
| Күкірт қышқылы | H₂SO₄ | 2·1+32+4·16 | 98 |
| Темір(II) нитраты | Fe(NO₃)₂ | 56+2·(14+3·16) | 180 |
| Кальций фосфаты | Ca₃(PO₄)₂ | 40·3+(31+16·4)·2 | 310 |
⚠️ Жиі кететін қате. Жақшадан кейінгі сан жақша ішіндегінің бәріне қатысты. Fe(NO₃)₂ құрамында екі азот атомы және алты оттек атомы бар, екеу және үшеу емес. Алдымен жақшаны есепте: 14+3·16=62, содан кейін 62·2=124.
Химиялық формула не «айтады»
Формула — заттың қысқаша «анкетасы». Су H₂O мен магний сульфидін MgS алайық.
| Нені білеміз | H₂O | MgS |
|---|---|---|
| Атауы | су | магний сульфиді |
| Формула нені білдіреді | судың бір молекуласы | магний сульфидінің бір молекуласы |
| Сапалық құрамы (неден тұрады) | сутек және оттек | магний және күкірт |
| Сандық құрамы (неше атом) | 2 атом H және 1 атом O | 1 атом Mg және 1 атом S |
| Массалық қатынастар | m(H):m(O)=2:16=1:8 | m(Mg):m(S)=24:32=3:4 |
| M_r | 2·1+16=18 | 24+32=56 |
🌟 Бір кесе судағы (200 г) сутек небәрі 22 грамдай, қалғаны — оттек. «1:8» деген осы: әр грамм сутекке 8 грамм оттек келеді.
Массалық қатынастар: заттың «рецепті»
Массалық қатынас элементтердің қандай массалық бөліктермен қосылғанын көрсетеді. A_r мәнін атомдар санына көбейтіп, қысқартамыз.
Мысал. Магний карбонаты MgCO₃. m(Mg):m(C):m(O)=24:12:48=2:1:4. Барлығы 2+1+4=7 бөлік.
Яғни 7 г магний карбонатында 2 г магний, 1 г көміртек және 4 г оттек бар. Бөліктерді кез келген өлшем бірлігімен есептеуге болады: грамм, килограмм, тонна.
🌟 Кальций карбонаты CaCO₃ — әктас пен бор. Қазақстанда әктастан цемент жасайды және үй салады. M_r(CaCO₃)=40+12+3·16=100. Өте ыңғайлы дөңгелек сан.
Массалық үлес: пайызбен қанша
Массалық үлес ω («омега») — заттың массасының берілген элементке келетін бөлігі:
ω(элемент)=(A_r· n)/M_r
Мұндағы n — осы элемент атомдарының саны. Нәтиже — бірдің үлесі немесе пайыз (100%-ға көбейтеміз).
💡 Керісінше де болады: массалық үлестері белгілі болса, заттың формуласын табуға болады. Мұны кейінірек үйренеміз, бірақ бұл есептеулердің не үшін қажет екені қазірдің өзінде көрініп тұр.
Молекулаларды салыстырамыз: «неше есе»
Бір молекуланың екіншісінен неше есе ауыр екенін білу үшін олардың M_r мәндерін бөлеміз. Мысалы, M_r(O₂)=32, M_r(SO₂)=32+2·16=64. Демек, 64:32=2: SO₂ молекуласы O₂ молекуласынан 2 есе ауыр, ал O₂ 2 есе жеңіл.
🌟 Сутек пероксиді — H₂O₂, оның M_r=2·1+2·16=34. Оның ерітіндісі дәрі қобдишасындағы белгілі антисептик, жараны өңдеуге қолданылады, сондай-ақ перекись шашты ағартады. Формуласы судікіне өте ұқсас, ал қасиеттері мүлде басқа!
👨👩👧 Ата-анаға. Баладан тұз немесе сода қаптамасын алып, жапсырмадан формуласын (NaCl, NaHCO₃) тауып беруін сұраңыз. M_r-ді Менделеев кестесі бойынша өзі есептесін. NaCl үшін 23+35,5=58,5 шығады. Бұл тез орындалады және химияның айналамызда екенін көрсетеді.
Түсінгеніңді тексер
Өзіңді тексер
- Салыстырмалы молекулалық масса нені көрсетеді? Молекула массасының көміртек атомы массасының 1/12 бөлігінен неше есе артық екенін.
- M_r-дің неге өлшем бірлігі жоқ? Өйткені ол екі массаның қатынасы, ал салыстырмалы атомдық массалар да өлшемсіз.
- M_r-ді формула бойынша қалай есептейді? Әр элементтің A_r мәнін оның атомдар санына көбейтіп, нәтижелерін қосады.
- Массалық үлес нені көрсетеді? Заттың массасының берілген элементке келетін бөлігін: ω=(A_r· n)/M_r.
- Массалық үлестердің есебін қалай тексереді? Барлық элементтердің үлестерін қосады: 1, не 100% шығуы керек.
- Заттың формуласы бойынша нені білуге болатынын ата. Атауын, бір молекуласын, сапалық және сандық құрамын, массалық қатынастарын, M_r-ді.
Жаттығуларды шығарамыз
№ 1
Берілген оксидтердің құрамындағы элементтердің массалық қатынастарын есептеңдер: а) көміртек (IV) оксиді CO₂; ә) магний оксиді MgO; б) күкірт (VI) оксиді SO₃.
Қалай ойлаймыз. Массалық қатынас — A_r мәндерін атомдар санына көбейтіп, нәтижені қысқарту.
Шешуі. а) CO₂: m(C):m(O)=12:(2·16)=12:32=3:8. ә) MgO: m(Mg):m(O)=24:16=3:2. б) SO₃: m(S):m(O)=32:(3·16)=32:48=2:3.
Жауабы: а) 3:8; ә) 3:2; б) 2:3.
№ 2
Темірдің екі қосылысының химиялық формуласын құрастырып, элементтердің массалық үлестерін есептеңдер: а) темірдің екі атомы мен оттектің үш атомынан тұрады; ә) темірдің үш атомы мен оттектің төрт атомынан тұрады. Қай қосылыстың молекулалық массасы кіші? Қай қосылыс оттекке бай?
Қалай ойлаймыз. Алдымен сипаттама бойынша формулаларды жазамыз, содан кейін M_r-ді есептеп, ω=(A_r· n)/M_r формуласымен үлестерді табамыз. Әр заттағы үлестердің қосындысы 100% болуы керек. Оттекке бай қосылыс — оттектің массалық үлесі жоғары қосылыс.
Шешуі. а) Fe₂O₃ (табиғатта бұл — тот пен қызыл темір кені):
- M_r=2·56+3·16=160;
- ω(Fe)=112/160=0,70, немесе 70%;
- ω(O)=48/160=0,30, немесе 30%.
ә) Fe₃O₄ (магнитті теміртас):
- M_r=3·56+4·16=232;
- ω(Fe)=168/232≈0,724, немесе 72,4%;
- ω(O)=64/232≈0,276, немесе 27,6%.
Салыстырамыз: 160<232, демек, M_r кіші — Fe₂O₃. Оттектің үлесі 30%>27,6%, демек, оттекке бай қосылыс — Fe₂O₃ (ал темір Fe₃O₄ құрамында көбірек).
🌟 Қазақстанның темір кендері Қостанай облысындағы Рудный және Соколов-Сарыбай аймағында өндіріледі. Бұл кендердің негізі — дәл осы темір оксидтері.
Жауабы: а) Fe₂O₃: M_r=160, ω(Fe)=70%, ω(O)=30%; ә) Fe₃O₄: M_r=232, ω(Fe)≈72,4%, ω(O)≈27,6%. Молекулалық массасы кіші және оттекке бай — Fe₂O₃.
Жадынама
- M_r(H₂O)=18, M_r(CO₂)=44, M_r(CaCO₃)=100, M_r(H₂SO₄)=98.
- Жақшаны бірінші есепте: Fe(NO₃)₂ — бұл 56+2·(14+3·16)=180.
- Массалық қатынас — атомдар саны емес, массалардың қатынасы.
- Бір молекуланың екіншісінен неше есе ауыр екенін білу үшін M_r-ді M_r-ге бөл.