Cu(OH)₂ относительная молекулярная масса

Что такое относительная молекулярная масса

Относительная молекулярная масса (Mr) — это сумма относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав молекулы вещества. Величина безразмерная, показывает, во сколько раз масса молекулы больше 1/12 массы атома углерода-12. Для расчёта Mr используют значения из периодической таблицы Менделеева, где указаны атомные массы (Ar) каждого элемента.

Для гидроксида меди(II) с формулой Cu(OH)₂ расчёт включает массы одного атома меди, двух атомов кислорода и двух атомов водорода. Понимание этого параметра критично для решения задач по химии — от определения количества вещества до расчёта выхода продуктов реакции.

Формула и алгоритм расчёта

Общая формула для расчёта относительной молекулярной массы:

Mr = Σ (n × Ar)

где n — количество атомов данного элемента в молекуле, Ar — относительная атомная масса элемента.

Для Cu(OH)₂ формула принимает вид:

Mr(Cu(OH)₂) = Ar(Cu) + 2×Ar(O) + 2×Ar(H)

Пошаговый расчёт

1. Определите состав молекулы: Cu(OH)₂ содержит 1 атом меди (Cu), 2 атома кислорода (O) и 2 атома водорода (H).
2. Найдите атомные массы в таблице Менделеева:
   • Cu: 63,5 а.е.м.
   • O: 16 а.е.м.
   • H: 1 а.е.м.
3. Умножьте на количество атомов:
   • Медь: 1 × 63,5 = 63,5
   • Кислород: 2 × 16 = 32
   • Водород: 2 × 1 = 2
4. Сложите результаты: 63,5 + 32 + 2 = 97,5 а.е.м.

Разбор по элементам

Медь (Cu)

Атомная масса меди — 63,546 а.е.м. (округлённо 63,5 или 64). В формуле Cu(OH)₂ присутствует один атом, поэтому вклад меди составляет большую часть молекулярной массы — около 65%.

Гидроксогруппа (OH)

Каждая группа OH состоит из кислорода (16 а.е.м.) и водорода (1 а.е.м.), суммарно 17 а.е.м. В молекуле две такие группы, поэтому их вклад: 2 × 17 = 34 а.е.м. (около 35% от общей массы).

Примеры расчётов

Пример 1: Базовый расчёт

Задача: найти Mr Cu(OH)₂.

Решение:

• Cu: 63,5
• O: 2 × 16 = 32
• H: 2 × 1 = 2
• Итого: 97,5 а.е.м.

Пример 2: Расчёт массы вещества

Дано: 0,2 моль Cu(OH)₂. Найти массу.

Решение:

1. Mr(Cu(OH)₂) = 97,5 а.е.м. → M = 97,5 г/моль
2. m = n × M = 0,2 моль × 97,5 г/моль = 19,5 г

Пример 3: Массовая доля меди

Задача: вычислить массовую долю меди в Cu(OH)₂.

Решение: ω(Cu) = Ar(Cu) / Mr(Cu(OH)₂) × 100% = 63,5 / 97,5 × 100% ≈ 65,1%

Правила и особенности

Округление атомных масс

В школьных задачах часто используют упрощённые значения:

• Cu ≈ 64 а.е.м.
• O = 16 а.е.м.
• H = 1 а.е.м.

При таком округлении Mr(Cu(OH)₂) = 64 + 32 + 2 = 98 а.е.м. Разница в 0,5 единицы допустима в зависимости от требований задачи.

Учёт изотопов

Табличные значения Ar учитывают природное соотношение изотопов. Для точных научных расчётов используют значения с большей точностью (например, Cu — 63,546), но в учебных задачах достаточно одного десятичного знака.

Степень окисления меди

В Cu(OH)₂ медь имеет степень окисления +2, что определяет наличие двух гидроксогрупп. Не путайте с Cu₂O (оксид меди(I)), где медь в степени +1.

Применение в химических расчётах

Расчёт количества вещества

Формула: n = m / M

Если известна масса Cu(OH)₂ (например, 48,75 г), количество вещества составит: n = 48,75 г / 97,5 г/моль = 0,5 моль

Стехиометрия реакций

При разложении Cu(OH)₂: Cu(OH)₂ → CuO + H₂O

Зная Mr, можно рассчитать массы продуктов. Из 97,5 г Cu(OH)₂ получится 79,5 г CuO и 18 г H₂O.

Приготовление растворов

Для приготовления раствора нужной концентрации требуется точная навеска. Молярная масса Cu(OH)₂ = 97,5 г/моль позволяет рассчитать массу для растворения.

Частые ошибки

Забывают коэффициент 2: считают только одну гидроксогруппу вместо двух. Неправильно определяют состав: путают Cu(OH)₂ с CuOH или Cu₂(OH)₃. Используют молярную массу вместо атомной: подставляют массу молекулы O₂ (32 г/моль) вместо атомной массы O (16 а.е.м.). Не округляют результат: указывают излишне точные значения (например, 97,546) там, где достаточно 97,5.

Проверка результата

Способы самопроверки:

• Сравните с табличными данными (Mr Cu(OH)₂ = 97–98 а.е.м.).
• Убедитесь, что сумма массовых долей элементов равна 100%.
• Проверьте размерность: Mr — безразмерная, M — в г/моль.

Связь с молярной массой

Относительная молекулярная масса численно равна молярной массе:

• Mr(Cu(OH)₂) = 97,5 (безразмерная)
• M(Cu(OH)₂) = 97,5 г/моль

Эта связь упрощает переход от теоретических расчётов к практическим — от количества вещества к массе и обратно.

Дисклеймер: Приведённые значения атомных масс соответствуют таблице Менделеева с округлением до десятых. В точных научных расчётах используйте данные ИЮПАК с большей точностью.

Часто задаваемые вопросы

Смотрите также

Мы подобрали калькуляторы, которые помогут вам с разными задачами, связанными с текущей темой.