Determinación de la cantidad de materia en física. Cálculos utilizando ecuaciones de reacciones químicas. Cálculo de la composición de la mezcla utilizando la ecuación de reacción química.

Las unidades estructurales se refieren a cualquier partícula que compone una sustancia (átomos, moléculas, iones, electrones o cualquier otra partícula). La unidad para medir la cantidad de una sustancia en el Sistema Internacional de Unidades (SI) y en el sistema GHS es el mol.

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✪ Física. Introducción a mkt, cantidad de sustancia.

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Esta cantidad física se utiliza para medir cantidades macroscópicas de sustancias en los casos en que, para una descripción numérica de los procesos en estudio, es necesario tener en cuenta la estructura microscópica de la sustancia, por ejemplo, en química, al estudiar procesos de electrólisis, o en termodinámica, al describir las ecuaciones de estado de un gas ideal.

La cantidad de una sustancia se indica en latín. norte (\ Displaystyle n)(en) y no se recomienda que se indique con una letra griega ν (\displaystyle \nu )(nu), ya que esta letra en termodinámica química denota coeficiente estequiométrico sustancias en una reacción y, por definición, es positivo para los productos de reacción y negativo para los reactivos. Sin embargo, es la letra griega la que se utiliza mucho en el currículo escolar. ν (\displaystyle \nu )(desnudo).

Para calcular la cantidad de una sustancia en función de su masa, utilice el concepto de masa molar: norte = metro / M (\displaystyle n=m/M), donde m es la masa de la sustancia, M es la masa molar de la sustancia. La masa molar es la masa por mol de una sustancia determinada. La masa molar de una sustancia se puede obtener mediante el producto.

La séptima unidad básica del sistema SI, la unidad de cantidad de una sustancia, el mol, ocupa un lugar muy especial entre las unidades básicas. Hay varias razones para esto. La primera razón es que este valor prácticamente duplica la unidad básica existente, la unidad de masa. La masa, definida como medida de la inercia de un cuerpo o medida de las fuerzas gravitacionales, es una medida de la cantidad de materia. La segunda razón, debida a la primera y muy relacionada con ella, es que aún no existe una implementación de una unidad estándar para esta cantidad física. Numerosos intentos de reproducir un mol de forma independiente llevaron al hecho de que la acumulación de una cantidad de sustancia medida con precisión finalmente se redujo a otros estándares de cantidades físicas básicas. Por ejemplo, los intentos de aislar electrolíticamente una sustancia llevaron a la necesidad de medir la masa y la fuerza de la corriente eléctrica. La medición precisa del número de átomos en los cristales condujo a la medición de las dimensiones lineales del cristal y su masa. En todos los demás intentos similares de reproducir el topo de forma independiente, los metrólogos encontraron las mismas dificultades.

Naturalmente surge la pregunta: ¿por qué los servicios metrológicos de los países más desarrollados acordaron que las unidades básicas debían incluir dos diferentes, caracterizando el mismo concepto físico? La respuesta a esta pregunta es obvia si partimos del principio básico de la construcción de sistemas de unidades de cantidades físicas: la facilidad de uso práctico. De hecho, para describir los parámetros de los procesos mecánicos, lo más conveniente es utilizar una medida de masa artificial arbitraria: el kilogramo. Para describir procesos químicos, es muy importante conocer el número de partículas elementales, átomos o moléculas que participan en las reacciones químicas. Por esta razón, el mol se denomina unidad química básica del sistema SI, enfatizando el hecho de que no se introduce para describir algunos fenómenos nuevos, sino para servir a mediciones específicas relacionadas con la interacción química de sustancias y materiales.

Esta especificidad dio lugar a otra cualidad muy importante de la unidad de cantidad de una sustancia: el mol. Consiste en que al introducir una definición química de unidad, no sólo se regula la cantidad de una sustancia cualquiera, sino la cantidad de la sustancia en forma de átomos o moléculas de un tipo determinado. Por lo tanto, un mol puede denominarse unidad de cantidad de una sustancia individual. Con esta definición, el mol se convierte en una unidad de cantidad de una sustancia más universal que el kilogramo. De hecho, las sustancias individuales tienen las propiedades de inercia y gravitación, por lo que el estándar molar, siempre que se implemente con el nivel requerido de precisión, puede usarse como estándar de masa. Lo contrario es imposible, ya que una medida de masa, fabricada, por ejemplo, a partir de una aleación de platino e iridio, nunca puede ser portadora de propiedades inherentes, por ejemplo, al silicio o al carbono.

Además de la conveniencia de utilizar una unidad de cantidad de una sustancia al realizar reacciones químicas, la introducción de una segunda unidad básica de cantidad de una sustancia está justificada por otra circunstancia. Consiste en que las mediciones de la cantidad de una sustancia deben realizarse en un rango muy amplio de cambios en este valor. En los fenómenos macroscópicos, los objetos de medición en forma de sólidos contienen aproximadamente 10 23 átomos. Este es el orden de magnitud del número de átomos en un equivalente gramo de una sustancia. En los fenómenos microscópicos existe incluso el problema de detectar átomos individuales. ¡Por lo tanto, la cantidad de sustancia debe medirse en un rango de más de 20 órdenes de magnitud! Naturalmente, ni un solo dispositivo, ni un solo dispositivo en el nivel de referencia brindará tal oportunidad.

Por esta razón, se hace evidente el deseo de los metrólogos de tener como unidades básicas dos unidades de cantidad de una sustancia, una de las cuales permite mediciones precisas en el campo de grandes cantidades, y la segunda permite medir partículas de una determinada sustancia individualmente. .

La renuencia de los metrólogos a abandonar cualquier unidad básica de cantidad de una sustancia, por ejemplo el kilogramo, se debe al hecho de que es posible reproducir esta unidad haciendo una copia del prototipo con una precisión muy alta. Reproducir una masa mediante métodos independientes, como extraer un litro de agua o precipitar electrolíticamente una determinada masa de metal de una solución, resulta mucho menos preciso que hacer una copia de un kilogramo pesándolo.

Debido a las dificultades enumeradas, no existe la implementación de la unidad básica de cantidad de una sustancia en forma de estándar. La definición de lunar dice:

Un mol es la cantidad de una sustancia que tiene tantas unidades estructurales como las contenidas en 12 gramos del isótopo monocarbono C12.

De la definición se desprende claramente que este valor no se ha establecido con exactitud: en su significado físico, es igual a la constante de Avogadro, el número de átomos en el equivalente gramo de carbono. Esto permite definir el mol como el recíproco de la constante de Avogadro. Para 12 gramos de carbono con un número másico de 12, el número de átomos será N A.

De acuerdo con esto, el problema de crear un estándar para la cantidad de una sustancia se reduce a aclarar la constante de Avogadro. Técnicamente, actualmente se utiliza el siguiente procedimiento:

Se produce una cierta cantidad (cientos de gramos) de silicio ultrapuro.

Los espectrómetros de masas de precisión miden la composición isotópica de este silicio.

Se cultiva un monocristal de silicio ultrapuro.

El volumen de un monocristal se mide midiendo su masa y densidad V.

Un interferómetro de rayos X mide el tamaño de la celda unitaria de un cubo en un solo cristal de silicio: a.

Dado que la red cristalina del silicio tiene forma de cubo, el número de unidades estructurales en un solo cristal resulta ser igual a

Midiendo la masa y el peso atómico equivalente, se determina el número de moles de silicio en el cristal.

donde m es la masa del cristal, c. - peso atómico de la muestra, teniendo en cuenta diferentes porcentajes de isótopos.

La constante de Avogadro se determina como el número de unidades estructurales en un equivalente gramo de silicio.

Los centros metrológicos internacionales llevan a cabo constantemente trabajos para perfeccionar la constante de Avogadro. Particularmente activo es el laboratorio nacional de física alemán RTV en Braunschweig. Existe una lucha constante por la pureza del material de origen (silicio), tanto por la purificación de impurezas como por la uniformidad de la composición isotópica. El nivel de contenido de impurezas alcanzado actualmente es para la mayoría de los elementos no más de una partícula por millón de partículas de silicio, y para algunas impurezas que interfieren con la formación de cristales, una partícula por cada mil millones de partículas de silicio.

Repitiendo el trabajo para refinar la constante de Avogadro, se mejorarán los medios para medir la masa de un cristal, su densidad, composición isotópica y las dimensiones de la red cristalina. Actualmente es posible garantizar la confiabilidad de la determinación de la constante de Avogadro en el nivel 10 -6 -10 -7 basándose en el error relativo. Sin embargo, este valor es mucho mayor que el error al realizar copias del kilogramo estándar mediante pesaje.

Además de que la precisión es inferior a la precisión de reproducir un kilogramo, el procedimiento descrito para determinar el mol adolece de una serie de inconvenientes importantes. El más importante de ellos es la imposibilidad de crear una medida igual a cualquier parte de un mol o de varios moles, es decir, crear medidas de unidades múltiples y submúltiples. Cualquier intento de hacer esto conduce a la necesidad de pesar, es decir, determinar la masa y alcanzar el estándar del kilogramo. Naturalmente, en este caso se pierde el significado de reproducir el lunar. Otro defecto fundamental en el procedimiento de uso del mol es que las mediciones del número de partículas de silicio son muy difíciles, y a veces imposibles, de comparar con otras partículas, y principalmente con el carbono, mediante el cual se determina realmente el mol. En general, cualquier procedimiento ultrapreciso para determinar el número de partículas de una sustancia puede resultar completamente inadecuado para otra sustancia. Podemos comparar la masa de cualquier sustancia entre sí, pero el número de partículas de una sustancia puede no ser comparable con el número de partículas de otra sustancia. Idealmente, para garantizar la uniformidad de las mediciones de la composición de sustancias y materiales, se debería tener un método universal para reproducir el mol de cualquier sustancia, pero la mayoría de las veces esta tarea resulta imposible. Una gran cantidad de sustancias no entran en interacciones químicas entre sí.

A pesar de todos estos problemas en la implementación del estándar mol, existe la "metrología química" y es muy conveniente para los químicos utilizar una unidad de cantidad de una sustancia, definida como el número de partículas de un tipo determinado. Por eso el mol es muy utilizado en la medición de la composición de sustancias y materiales, y especialmente en mediciones ambientales. Actualmente, los problemas ambientales, tanto internacionales como interestatales, son uno de los principales puntos de aplicación de los logros de la metrología como ciencia para asegurar la uniformidad de las mediciones.

Lunar. Un mol se toma como unidad de cantidad de una sustancia. Esta es la cantidad de sustancia que contiene tanta partículas condicionales,¿Cuántos átomos hay en 0,012 kg de carbono 12, es decir, 6,02045 · 10 23? Una partícula condicional puede ser una molécula, un ion, un electrón, un grupo de partículas (por ejemplo, un grupo funcional, parte de una molécula, asociado, radical, etc.). En una palabra, una partícula condicional es cualquier unidad material discreta (incluidos los macroobjetos, por ejemplo, una mesa, una silla, una pata de mesa, etc.). Algunas partículas condicionales existen realmente (molécula de H 2, IO 3 - ion, mesa, silla), otras, de forma puramente condicional (molécula de NaCI en solución, media molécula, protón en solución).

Los objetos macro son fáciles de contar individualmente. Mientras que los microobjetos (átomos, moléculas, etc.) no se pueden contar en un macroobjeto. Por lo tanto, la unidad “mol” de las partículas convencionales es conveniente y generalmente se usa para expresar el número de microobjetos; no es apropiado usarla para estimar el número de macroobjetos. Para indicar el número de moles de una sustancia, use el símbolo n . Escribir n(H +)= 1,0·10 -6 mol significa 6,02·10 23 10 -6 protones;

n(1/5KMn0 4) = 0,05 mol - 6,02·10 23 ·0,05 partículas convencionales 1/5KMnO 4 ;

n(e)=1 mol - 6,02·10 23 electrones.

En la práctica del análisis químico, esta información rara vez es necesaria.

Masa molar (M) - Esta es la masa de 1 mol de una sustancia. Si hay una sustancia con masa metro, Eso METRO = Minnesota. La masa molar tiene la dimensión g mol -1.

Numéricamente, la masa molar es igual a la masa molecular relativa, es decir, la masa total de todos los átomos de la partícula, dividida por 1/12 de la masa del átomo de carbono. El peso molecular relativo es una cantidad adimensional y se puede calcular fácilmente a partir de tablas de masas atómicas de elementos.

Volumen molar (V o) - Este es el volumen de 1 mol de una sustancia en condiciones normales. Normalmente este valor se utiliza para gases, en este caso Vo = 22,4 litrosmol-1.

Carga molar (Q) - Esta es la carga total de 1 mol de sustancia. Para partículas con carga única q = 96485 C mol -1 (número de Faraday, F), para cargadores z Q=zF.

Formas de expresar la concentración. En química analítica a menudo nos ocupamos de la cantidad de una sustancia en un volumen determinado, es decir con concentración. Esto es especialmente importante para sustancias en soluciones. La unidad de volumen es el metro cúbico (m3) o decímetro cúbico (dm3), que es exactamente igual a 1 litro (L).

Concentración molar c - la relación entre el número de moles de soluto y el volumen de solución. Este término se aplica a cualquier tipo de partículas condicionales (átomos, iones, moléculas, partes de moléculas, etc.). Así, la concentración molar se expresa en mol dm -3 o mol l -1 (mol de soluto por litro de solución), abreviado como M.

Por ejemplo, c(HC1)=0,1 mol-l-1 o c(HC1)=0,1 M; c(1/5KMn0 4)=0,05 mol l -1 o 0,05 M(l/5 KMnO 4).

Consideremos otras formas de expresar la concentración. Concentración de masa- proporción de masa de soluto EM al volumen de solución V, unidades de concentración de masa kg dm -3 o kg l -1, así como múltiples submúltiplos*.

Concentración de volumen - la relación entre el volumen de soluto y el volumen de solución.

A menudo, la composición de una solución u otros objetos se expresa en compartir componente de la cantidad total de sustancia. La conveniencia de este método de expresar la composición radica en su independencia del estado agregado del objeto.

**** La concentración másica, expresada en gramos de una sustancia por mililitro, se llama subtítulo. Esta unidad dio su nombre al método clásico de análisis: titrimetría.

"Proporción" significa la relación entre el número de partes de un componente y el número total de partes de un objeto. Dependiendo de la unidad elegida, se distinguen fracciones molar (a), masa (ω), volumen (φ):

La fracción se expresa como porcentaje (la fracción de masa expresada como porcentaje se llama concentración porcentual), partes por millón (ppm), partes por mil millones (ppb), partes por billón (ppt). Las unidades ppm, ppb y ppt son útiles para evaluar pequeñas cantidades de sustancias. En este caso, la fracción (a, ω o φ) debe multiplicarse por 10 6, 10 9 o 10 12 para obtener un número entero conveniente o cercano a él.

Ejemplo 1. El contenido de ácido ascórbico en la infusión de rosa mosqueta es de 5,5 mg por 1 litro. Exprese el contenido de ácido ascórbico en fracción de masa.

Encontremos la fracción masiva de ácido ascórbico en la solución (considerando que 1 litro tiene una masa de 10 3 g):

Este número es inconveniente para los cálculos. Convirtámoslo en unidades ppm (millones -1):

5,5 10 -6 ·10 6 =5,5 millones de l.

Molalidad - la cantidad de sustancia por unidad de masa (1 kg) de disolvente. La ventaja de la molalidad es independiente de la temperatura. Sin embargo, esta unidad rara vez se utiliza en química analítica.

Equivalente. Existen ciertas relaciones entre las partículas convencionales de un compuesto, llamadas estequiométricas. Por ejemplo, en una molécula de NaCI, un átomo de sodio está unido a un átomo de cloro; en una molécula de H 2 CO 3, dos protones están unidos a una partícula de CO 3 2-. También se establecen relaciones estequiométricas entre partículas que reaccionan, por ejemplo en la reacción.

aA + bB = cC + dD

y las partículas condicionales de la sustancia A reaccionan con b partículas condicionales de la sustancia B. En consecuencia, una partícula A es equivalente a b/a partículas de la sustancia B.

La relación b/a se llama factor de equivalencia de sustancias B y se denotan por ¦ eq (B), y la partícula condicional B correspondiente a la partícula A en una reacción dada es b/a B o ¦ eq B(B). Por ejemplo, en la reacción

2HC1 + Na 2 CO 3 = NaCI + H 2 CO 3

¦ eq (Na 2 CO 3 ) = 1/2 , y el equivalente es una partícula convencional 1/2 Na 2 CO 3.

Las sustancias reaccionan entre sí de forma equivalente: esto ley de múltiplos Dalton en química analítica sirve como base para todos los cálculos cuantitativos, especialmente en los métodos de análisis titrimétricos.

Un mol de equivalentes, como un mol de partículas, contiene 6,02 × 10 23 equivalentes, y la masa molar de un equivalente es numéricamente igual a la suma de las masas atómicas de todos sus átomos constituyentes. El equivalente de una misma sustancia puede diferir según la reacción. Por ejemplo, en la reacción

HC1 + Na2CO3 = NaHCO3 + NaCI

el equivalente de carbonato de sodio es una partícula convencional Na 2 CO 3 (¦ eq = 1), mientras que en la reacción anterior 1/2 Na 2 CO 3 (¦ eq = 1/2).

En las reacciones ácido-base, un equivalente es una partícula condicional que en una reacción determinada combina, reemplaza, libera un ion de hidrógeno o es de alguna otra manera equivalente a un ion de hidrógeno. En las reacciones redox, un equivalente es una partícula condicional que en una reacción dada agrega o dona un electrón (o de alguna otra manera es equivalente a un electrón).

En la práctica, no se ocupan de equivalentes individuales o de un solo acto químico, sino de grandes agregados de partículas. En este caso, las relaciones estequiométricas entre sustancias se manifiestan en la relación de cantidades de sustancias en moles:

p(A):p(B)=a:b

2.2. Seleccionar un método de análisis

Al elegir un método de análisis, es necesario conocer claramente el propósito del análisis, los problemas que deben resolverse y evaluar las ventajas y desventajas de los métodos de análisis disponibles.

Antes de considerar los factores que se deben tener en cuenta al elegir un método de análisis particular, discutiremos los conceptos de método y metodología.

Método - se trata de un conjunto de principios que subyacen al análisis independientemente del objeto y sustancia específicos que se determinen;

metodología - una descripción detallada de todas las condiciones y operaciones para analizar un objeto específico.

Por ejemplo, el método de análisis gravimétrico se basa en determinar la masa de un compuesto que contiene o, con menos frecuencia, pierde el componente que se está determinando. La técnica para la determinación gravimétrica de un componente incluye: una descripción de las condiciones para la precipitación de este compuesto poco soluble, un método para separar el precipitado de la solución, convertir la sustancia precipitada a una forma conveniente para pesar, etc. componente en un objeto específico, en el procedimiento de análisis también se incluye una descripción de las operaciones de selección y preparación de la muestra (por ejemplo, disolver la muestra en un disolvente adecuado y eliminar la influencia de sustancias que interfieren con la determinación). Veamos los principales factores que deben tenerse en cuenta al elegir un método y una técnica.

Contenido del componente. Al elegir un método analítico, es necesario tener en cuenta el contenido esperado del componente detectado o determinado. En este caso, es importante no solo estimar el porcentaje del componente en la muestra, su concentración en la solución analizada, sino también la cantidad de sustancia que se puede tomar para el análisis. Por tanto, la elección del método de análisis está determinada por el contenido absoluto del componente.

La concentración del componente que se determina y la cantidad de muestra proporcionada para el análisis pueden variar dentro de amplios límites. Así, el contenido de cobre, níquel y cromo puede ser de decenas de por ciento en sus aleaciones, décimas y centésimas de por ciento en minerales, menas y aleaciones de otros metales. Al mismo tiempo, el contenido de estos metales en plantas, organismos vivos y productos alimenticios debe determinarse ya en norte 10 -7 - PAG 10 -5 %, y en sustancias especialmente puras - en norte 10 -8 -10 -6 %.

La cantidad de muestra recibida para análisis en algunos casos puede no ser limitada, pero en otros (determinación de inclusiones en minerales, análisis de sangre, biomasa, objetos espaciales, etc.) es muy pequeña (miligramos o incluso fracciones de miligramo).

Sensibilidad de un método o técnica está determinada por la cantidad mínima de una sustancia que puede detectarse o determinarse mediante un método determinado, utilizando una técnica determinada (para una definición más estricta de este concepto y su expresión cuantitativa, véase más adelante en este capítulo). En la Fig. La tabla 2.1 muestra la sensibilidad relativa de algunos métodos. El límite inferior del contenido determinado demuestra las capacidades del método y el mejor resultado logrado al determinar varias sustancias.

Al comparar la sensibilidad de varios métodos y estimar el contenido aproximado de un componente en una muestra, el químico elige uno u otro método de análisis. Por ejemplo, para determinar el contenido de sodio en rocas de silicato se utiliza el método gravimétrico, que permite determinar miya-digrama y cantidades superiores de sodio; determinar cantidades en microgramos del mismo elemento en plantas y muestras biológicas de origen animal: el método de fotometría de llama; para la determinación de sodio en agua de pureza especial (cantidades de nano y picogramos) - método de espectroscopia láser.

Selectividad del método. Al realizar análisis, se ocupan de una amplia variedad de objetos: productos de producción industrial y agrícola, objetos ambientales, objetos espaciales, obras de arte, etc. Naturalmente, la elección del método y la técnica de análisis está determinada no solo por la tarea de análisis, sino también por las propiedades y características de la muestra. Es necesario tener en cuenta las propiedades físicas del objeto analizado: su estado de agregación, volatilidad, higroscopicidad, resistencia mecánica, etc. Las propiedades químicas de la muestra son decisivas a la hora de elegir un método de análisis. En este caso, es importante conocer y tener en cuenta: las propiedades químicas de la base de la muestra, a menudo denominada matriz del objeto analizado; composición química cualitativa de la muestra; Propiedades químicas del componente que se está determinando y las impurezas que lo acompañan.

Conocer las propiedades químicas de la base y los componentes esperados del objeto analizado, evaluar posibles interferencias, seleccionar tantas como sea posible. método selectivo , es decir, un método mediante el cual, en determinadas condiciones, los componentes deseados pueden detectarse o identificarse sin interferencia de otros componentes presentes. En la literatura química, junto con el término "selectividad", se utiliza el término "selectividad".

Si un método o técnica permite la detección o determinación de un solo componente, entonces se denomina específico .

Podemos hablar de la selectividad del método, técnica y reacción individual subyacente a la detección o determinación del componente. Por tanto, métodos como la ionometría, la absorción atómica y los métodos enzimáticos se caracterizan por una alta selectividad. Muchas de las reacciones subyacentes a las técnicas también son muy selectivas.

Por ejemplo, la formación de determinados compuestos complejos con reactivos orgánicos, reacciones enzimáticas y electroquímicas. Las reacciones de interacción del yodo con almidón o sustancias que contienen amonio con álcalis, utilizadas para detectar iones de yodo o amonio, son específicas.

La técnica de análisis químico se puede hacer más selectiva cambiando las condiciones de análisis (pH del medio, concentración de reactivo, disolvente, etc.); eliminar la influencia de los componentes que interfieren convirtiéndolos en una forma no reactiva (enmascaramiento) o separándolos (precipitación, extracción, cromatografía) del componente principal. Un ejemplo de una técnica altamente selectiva es la determinación de níquel en aceros por el método gravimétrico mediante la reacción de precipitación de un compuesto complejo poco soluble de níquel con dimetilglioxima. La precipitación se lleva a cabo en un ambiente débilmente amoniacal, el hierro se enmascara con ácido tartárico o cítrico.

Considerando métodos y técnicas, cabe decir sobre ellos. versatilidad - capacidad de detectar o identificar muchos componentes. Es especialmente valioso poder detectar o determinar muchos componentes simultáneamente a partir de una sola muestra, es decir, Analizar sistemas multicomponentes. La alta selectividad del método y su versatilidad no se contradicen: muchos métodos de análisis universales se distinguen por una alta selectividad para determinar componentes individuales, por ejemplo, métodos como la cromatografía, algunos tipos de voltamperometría y espectroscopia de emisión atómica. Utilizando métodos de espectroscopía de emisión atómica que utilizan plasma acoplado inductivamente y medidores cuánticos, se pueden determinar entre 25 y 30 elementos diferentes a partir de una muestra (sin separación).

Precisión del análisis es una característica colectiva de un método o técnica, incluida su corrección y reproducibilidad. Cuando hablan de alta precisión, asumen que los resultados son correctos y que la dispersión de los datos del análisis es insignificante. La precisión a menudo se caracteriza por el error relativo (error) de determinación como porcentaje.

Los requisitos para la precisión del análisis generalmente están determinados por el propósito y los objetivos del análisis y la naturaleza del objeto. No es necesario esforzarse siempre por lograr una alta precisión.

Por ejemplo, durante el control rutinario de muchas industrias metalúrgicas y químicas, la determinación de componentes se puede realizar con un error del 10-15%. En los casos en los que es importante conocer con mayor precisión tanto el contenido del componente principal como el contenido de impurezas nocivas (por ejemplo, en las industrias farmacéutica y alimentaria), el error no debe ser superior al 0,1-1%. Para los semiconductores, el error en la determinación de los componentes principales debe ser inferior al 0,1% y, si es posible, al 0,01%, ya que las propiedades físicas de estos compuestos dependen en gran medida de la constancia de su composición estequiométrica.

Los métodos gravimétricos y titrimétricos son bastante precisos, cuyo error suele ser de 0,05- 0,2 y 0,1-0,5%. De los métodos modernos, el más preciso es el culombimétrico, que permite determinar componentes con un error del 0,001-0,01%.

Como regla general, los requisitos para la precisión del análisis químico los dictan tecnólogos, geólogos, médicos, físicos, etc. Pero los químicos analíticos siempre deben tener su propia comprensión de la necesidad de lograr una cierta precisión al realizar un análisis. Un requisito injustificado de una alta precisión de determinación suele alargar y aumentar el coste del análisis químico. Por lo tanto, cuando la precisión para determinar una cantidad de componentes aumenta del 2 al 0,2%, el tiempo de análisis aumenta más de 20 veces. Los requisitos exagerados de precisión a menudo conducen a la necesidad de utilizar equipos complejos y costosos. Por lo tanto, el investigador debe tener una actitud lúcida a la hora de elegir un método más o menos preciso, especialmente cuando realiza análisis químicos masivos.

Método expreso. Requerimiento para expresividad , es decir, la velocidad del análisis, a menudo se plantea como uno de los principales requisitos a la hora de elegir un método o técnica de análisis. Las tareas de análisis a veces imponen la necesidad de elegir un método rápido. Por ejemplo, durante la fusión del acero en el convertidor, que dura entre 15 y 30 minutos, el contenido de elementos se determina repetidamente, es decir, cada análisis debería durar sólo unos minutos. Al realizar operaciones quirúrgicas, a veces es necesario determinar la concentración de un compuesto biológicamente activo (urea, glucosa, fármaco, etc.) en la sangre o los tejidos del paciente en unos pocos minutos.

Existen métodos que permiten realizar el análisis de forma muy rápida. Así, los métodos de espectroscopia de emisión atómica que utilizan medidores cuánticos permiten determinar entre 15 y 20 elementos en unos pocos segundos; El método de ionometría utiliza electrodos selectivos de iones, incluidos electrodos enzimáticos, cuyo tiempo de respuesta al contenido del componente es de 0,5 a 1 min.

Cabe señalar que en la mayoría de técnicas medir la señal asociada al contenido suele ser un paso bastante rápido. La mayor parte del tiempo durante el análisis químico se dedica a la preparación de muestras. Por lo tanto, en igualdad de condiciones, se deben elegir los métodos más selectivos que no requieran una preparación especial de la muestra para reducir el tiempo de análisis.

Costo del análisis. A la hora de elegir un método de análisis, este suele jugar un papel importante, especialmente cuando se realizan análisis en serie y en masa. costo del análisis químico, que incluye el costo del equipo utilizado, los reactivos, el tiempo de trabajo del analista y, en ocasiones, la propia muestra.

Los métodos varían en los costos de hardware. Los más baratos son los métodos titrimétricos, gravimétricos y potenciométricos. Se utilizan equipos de mayor costo, por ejemplo, en voltamperometría, espectrofotometría, luminiscencia y absorción atómica. El costo más alto de los equipos utilizados en el método de análisis de activación de neutrones, espectrometría de masas, espectroscopia de RMN y EPR y espectroscopia de emisión atómica de plasma acoplado inductivamente.

Al estimar el costo del análisis también se tienen en cuenta el costo y la disponibilidad de los reactivos; el tiempo dedicado a detectar o identificar un componente; la masa de la muestra analizada, especialmente en los casos en que el material del objeto analizado en sí sea caro (aleaciones y lingotes de metales de platino, oro, etc.). En igualdad de condiciones, para resolver el problema, debe elegir el método y la técnica de análisis más baratos.

Automatización del análisis. Al realizar análisis masivos y homogéneos, se debe elegir un método que permita la automatización del análisis, lo que le permitirá facilitar el trabajo del analista reemplazando muchas operaciones manuales y laboriosas por operaciones automáticas, reducir los errores de las operaciones individuales, aumentar la velocidad de análisis, reducir su coste, realizar análisis a distancia, etc.

En los métodos de análisis modernos, la tendencia hacia la automatización va en aumento. Aunque la automatización del análisis suele ser costosa, su uso está impulsado por la automatización de la producción en su conjunto y los requisitos cada vez mayores para el control de calidad del producto. Para obtener más información sobre la automatización, consulte el Capítulo 16.

Otros requisitos para los métodos de análisis. Además de los factores enumerados anteriormente que se tienen en cuenta al elegir un método y una técnica, las tareas de análisis pueden imponer otros requisitos específicos al método.

Por ejemplo, realizar análisis sin destruir la muestra (análisis no destructivo) es necesario al analizar obras de arte, objetos arqueológicos, objetos forenses, etc. En este caso, el análisis se realiza a menudo mediante métodos de fluorescencia de rayos X y de física nuclear.

En el análisis químico de inclusiones, microfases de lingotes metálicos, muestras geológicas y arqueológicas; durante el análisis de películas capa por capa; se requiere realizar una aclaración de la composición de manchas, trazos en manuscritos, en objetos de examen forense, etc. análisis local . Con este análisis se introduce una nueva característica del método: resolucion espacial , es decir, la capacidad de distinguir entre áreas de la muestra estrechamente espaciadas. La resolución espacial está determinada por el diámetro y la profundidad de la región destruida durante el análisis. La resolución espacial más alta lograda por los métodos modernos de análisis local es 1 µm en la superficie y hasta 1 nm (es decir, varias capas monoatómicas) de profundidad. En el análisis local se utilizan métodos espectrales de rayos X (microanalizador de sonda electrónica), métodos espectrales de emisión atómica con excitación láser y espectrometría de masas.

Una de las tareas importantes de la química analítica moderna es realizar pruebas químicas. análisis desde la distancia (análisis remoto). Este problema surge al analizar objetos espaciales, estudiar el fondo del Océano Mundial o al analizar sustancias radiactivas u otras sustancias nocivas para la salud humana. El problema del análisis a distancia a menudo se resuelve mediante física nuclear, espectrometría de masas y otros métodos.

Así, la gran cantidad de factores que deben evaluarse y tenerse en cuenta a la hora de elegir un método analítico y el método óptimo para detectar o determinar componentes hace que esta etapa del análisis químico sea bastante compleja. El analista puede obtener ayuda resolviendo este problema mediante simulación por computadora.

2.3. Señal analítica. Medición

Después del muestreo y preparación de la muestra, comienza la etapa de análisis químico, en la que se detecta el componente o se determina su cantidad. Para ello miden señal analítica. En algunos casos, es posible determinar directamente el contenido. Por ejemplo, en el método gravimétrico, a veces se mide directamente la masa del componente que se está determinando, por ejemplo azufre elemental o carbono. En la mayoría de los métodos

La señal analítica es el promedio de las mediciones de una cantidad física en la etapa final del análisis, funcionalmente relacionada con el contenido del componente que se está determinando.

Puede ser la intensidad de la corriente, la fem del sistema, la densidad óptica, la intensidad de la radiación, etc.

Si es necesario detectar algún componente se suele arreglar apariencia señal analítica: la aparición de un precipitado, color, línea en el espectro, etc. La aparición de una señal analítica debe registrarse de forma fiable. Al determinar la cantidad de un componente, se mide magnitud señal analítica: masa de sedimento, intensidad de corriente, intensidad de la línea del espectro, etc. Luego, el contenido del componente se calcula utilizando la relación funcional señal analítica-contenido: y=f(c), que se establece mediante cálculo o experiencia y puede presentarse en forma de fórmula, tabla o gráfico. El contenido se puede expresar como la cantidad absoluta del componente que se determina en moles, en unidades de masa o mediante las concentraciones correspondientes.

Al medir una señal analítica, se tiene en cuenta la presencia de una señal analítica útil, que es función del contenido del componente que se está determinando, y fondo de señal analítica, causado por impurezas del componente que se está determinando y componentes que interfieren en soluciones, solventes y la matriz de la muestra, así como el "ruido" que surge en instrumentos de medición, amplificadores y otros equipos. Estos ruidos no están relacionados con el componente que se está determinando, sino que se superponen a su propia señal analítica. La tarea del analista es minimizar la magnitud de la señal de fondo analítica y, lo más importante, minimizar sus fluctuaciones. Normalmente, la señal de fondo analítica se tiene en cuenta al realizar experimento de control (en blanco), cuando, a través de todas las etapas del análisis químico, se realiza una muestra que no contiene el componente que se está determinando. La señal útil en este caso será una señal analítica igual a la diferencia entre la señal analítica medida y la señal analítica de fondo.

En base a la relación existente entre la señal analítica y el contenido se determina la concentración del componente que se está determinando. Normalmente se utilizan curvas de calibración, estándares o métodos aditivos. Otros métodos para determinar el contenido de componentes descritos en la literatura suelen ser modificaciones de estos tres métodos principales.

Más común método de curva de calibración. En este caso se construye un gráfico en las coordenadas señal analítica-contenido del componente mediante muestras de comparación con contenidos diferentes y exactamente conocidos del componente que se está determinando. Luego, después de medir la magnitud de la señal analítica en la muestra analizada, el contenido del componente que se está determinando se encuentra de acuerdo con el gráfico de calibración (Fig. 2.2).

EN método de estándares medir la señal analítica en una muestra de comparación (muestra de referencia) con un contenido de componente conocido y en la muestra analizada: en esto = Sс piso, Y y x = scx, Dónde S- coeficiente de proporcionalidad. Si el valor determinado en condiciones idénticas S conocido de antemano, entonces el cálculo se puede hacer usando la fórmula con x = y x /S. Generalmente se utiliza la proporción y et /U x= s fl / s x, de donde

En ocasiones se utilizan dos muestras de referencia, en las que el contenido del componente difiere del esperado en la muestra analizada, en un caso en menor medida, en el otro, en mayor medida. Esta versión del método estándar a veces se llama método de solución limitante. El contenido del componente que se está determinando se calcula mediante la fórmula

En los casos en que, al determinar pequeñas cantidades de un componente, es necesario tener en cuenta la influencia de la matriz de la muestra en el valor de la señal analítica, a menudo se utiliza método aditivo - cálculo y gráfico.

Al determinar el contenido método de cálculo Tome dos alícuotas de la solución de muestra analizada. A uno de ellos se le añade un aditivo de contenido conocido. En ambas muestras, se mide la señal analítica: y x Y yx+ext. La concentración desconocida del componente que se está determinando se calcula mediante la fórmula

donde V ext y c ext son el volumen y la concentración de la solución agregada del componente que se está determinando; V- una alícuota de la muestra analizada.

Al determinar el contenido de un componente método gráfico llevar norte alícuotas de la muestra analizada: 1, 2, 3, ..., norte. En alícuotas 2, 3, ..., PAG Como es conocido, se introducen cantidades crecientes del componente a determinar. En todas las alícuotas se mide la señal analítica y se traza una gráfica en las coordenadas señal analítica¾contenido del componente analito, tomando como cero condicional el contenido del componente analito en la alícuota sin aditivo (alícuota 1). La extrapolación de la línea recta resultante a la intersección con el eje x da un segmento ubicado a la izquierda de la coordenada cero convencional, cuyo valor en la escala y unidades de medida seleccionadas corresponde al contenido deseado (con x) de la componente que se está determinando (Fig. 2.3).

El método estándar y el método de adición son aplicables para la función de calibración lineal. El método del gráfico de calibración permite el uso de funciones analíticas de contenido de señal tanto lineales como no lineales. En el último caso, se requiere una mayor cantidad de datos experimentales y el resultado de la determinación del contenido del componente suele ser menos preciso.

Para construir un gráfico de calibración que mejor se ajuste a los datos experimentales, generalmente se usa método de mínimos cuadrados (EMN). La proposición básica de MCO establece que si para cada uno de metro Los puntos experimentales dibujan líneas rectas paralelas al eje de ordenadas sobre la curva óptima, luego, para la curva óptima (teórica), la suma de las desviaciones al cuadrado de los puntos de la curva (d i) debe ser mínima, es decir

En el análisis químico, los gráficos de calibración rectilíneos se utilizan con mayor frecuencia, construidos para un específico gama de contenidos determinados, es decir, en el rango de valores previsto por esta técnica.

La ecuación de una recta se puede escribir como y = un + bx. Si está disponible metro puntos experimentales (x 1 y 1 , x 2 y 2, ..., x m Y m), entonces, usando el postulado del principio de mínimos cuadrados, podemos encontrar los parámetros A Y b línea recta que mejor satisface los datos experimentales

Para una línea de calibración que pasa por el origen de coordenadas y = b"x,

Tenga en cuenta que los parámetros A Y b cuanto más preciso y, por lo tanto, más cercano sea el gráfico de calibración construido al teórico, más amplia será la gama de contenidos determinados sobre los que se construye el gráfico y mayor será el número de muestras de comparación (estándares) t se tomó para construirlo.

Todos los métodos para determinar el contenido desconocido de un componente utilizan una relación funcional y=Sx.

Factor de sensibilidad S (a veces llamado simplemente sensibilidad) caracteriza la respuesta de la señal analítica al contenido del componente. Coeficiente de sensibilidad - este es el valor de la primera derivada de la función de calibración en un contenido específico dado. Para gráficos de calibración rectilínea, esta es la tangente del ángulo de inclinación de la línea recta (ver Fig. 2.2):

Cuanto mayor sea el factor de sensibilidad S, se pueden detectar y determinar las cantidades más pequeñas de un componente, obteniendo la misma señal analítica. Lo mas alto S, Cuanto más exactamente se pueda determinar la misma cantidad de una sustancia. Por eso, a la hora de desarrollar un nuevo método o técnica de análisis químico, un investigador, intentando aumentar el coeficiente de sensibilidad, utiliza diversas técnicas: concentración, mejora de equipos, creación de nuevos reactivos, etc.

En todos los métodos considerados se utilizan muestras de referencia (estándares), es decir, muestras, muestras, soluciones con un contenido de componentes determinado con precisión. Los métodos de análisis que utilizan muestras de referencia son los llamados métodos relativos análisis químico.

Métodos absolutos (libres de estándares) en química analítica hay poco, por ejemplo, métodos gravimétricos, culombimetría directa y algunas variantes de los métodos radioquímicos.

A partir de sustancias químicamente puras, estables y de composición conocida (sustancias estándar), se pueden preparar muestras de comparación para métodos de análisis relativos. En este caso, el contenido del componente determinado se calcula utilizando la fórmula química de la sustancia estándar. Es posible preparar muestras de comparación en un laboratorio, institución o industria separada, cuando muchos analistas determinan el contenido de un componente mediante diferentes métodos, utilizando diferentes instrumentos. Los resultados más fiables se obtienen cuando se utiliza muestras estándar(СО): materiales especialmente preparados, cuya composición y propiedades han sido establecidas de manera confiable y certificadas oficialmente por instituciones metrológicas estatales especiales.

Al realizar análisis químicos, generalmente no se limitan a definición única pero llevar a cabo varias definiciones paralelas (normalmente 3-5) para la misma muestra en las mismas condiciones. El resultado promedio de determinaciones paralelas se llama resultado del análisis y denotado por cf o x promedio La desviación del resultado del análisis del contenido real del componente que se está determinando (C ist, x ist) se llama error (o error ) definiciones.

Además de detectar o determinar el contenido de un componente, es importante evaluar la fiabilidad de los resultados obtenidos y los errores de medición.

2.4 Errores en el análisis químico. Procesamiento de resultados de medición.

Consideremos algunos enfoques básicos para la clasificación de errores. Según el método de cálculo, los errores se pueden dividir en absolutos y relativos.

Error absoluto igual a la diferencia en la medida promedio de la cantidad X y el verdadero valor de esta cantidad:

En algunos casos, si es necesario, calcule los errores de determinaciones únicas:

D = x i - x fuente

Tenga en cuenta que la cantidad medida en el análisis químico puede ser el contenido de un componente o una señal analítica. Dependiendo de si el resultado del análisis sobreestima o subestima el error, los errores pueden ser positivo Y negativo.

Error relativo Se puede expresar como fracciones o porcentajes y normalmente no tiene signo:

Los errores se pueden clasificar según su origen. Dado que existen muchísimas fuentes de errores, su clasificación no puede ser inequívoca. A continuación se analizarán algunos ejemplos de clasificación de errores por fuente.

Muy a menudo, los errores se clasifican según la naturaleza de las razones que los provocan. En este caso, los errores se dividen en sistemáticos y aleatorios, y también se distinguen los fallos (o errores graves).

A sistemático se refieren a errores que son causados ​​por una causa permanente, son constantes en todas las mediciones o cambian de acuerdo con una ley de funcionamiento constante, y pueden identificarse y eliminarse. Aleatorio Los errores, cuyas causas se desconocen, pueden estimarse mediante métodos de estadística matemática. Extrañar - Se trata de un error que distorsiona marcadamente el resultado del análisis y suele ser fácilmente detectado, normalmente causado por negligencia o incompetencia del analista. En la Fig. 2.4 presenta un diagrama que explica los conceptos de errores y fallos sistemáticos y aleatorios. La recta 1 corresponde al caso ideal cuando en total norte No hay errores sistemáticos o aleatorios en las definiciones. Líneas 2 y 3 También ejemplos idealizados de análisis químico. En un caso (línea 2) no hay ningún error aleatorio, pero todos norte las definiciones tienen un error sistemático negativo constante Dx; en otro caso (línea 3) No hay absolutamente ningún error sistemático. La línea refleja la situación real. 4: Hay errores tanto aleatorios como sistemáticos.

La división de los errores en sistemáticos y aleatorios es hasta cierto punto arbitraria.

Los errores sistemáticos en una muestra de resultados pueden convertirse en errores aleatorios al considerar una mayor cantidad de datos. Por ejemplo, un error sistemático causado por lecturas incorrectas del instrumento se convierte en un error aleatorio al medir una señal analítica en diferentes instrumentos en diferentes laboratorios. Antes de analizar los errores sistemáticos y aleatorios con más detalle, consideremos los conceptos: reproducibilidad Y bien.

El algoritmo para encontrar la cantidad de una sustancia es bastante simple; puede resultar útil para simplificar la solución. Familiarícese también con otro concepto que necesitará para calcular la cantidad de una sustancia: la masa molar o la masa de un mol de un átomo individual de un elemento. Ya por la definición se desprende que se mide en g/mol. Utilice una tabla estándar que contenga valores de masa molar para algunos elementos.

¿Cuál es la cantidad de una sustancia y cómo se determina?

En este caso, la masa de hidrógeno que participa en la reacción es aproximadamente 8 veces menor que la masa de oxígeno (ya que la masa atómica del hidrógeno es aproximadamente 16 veces menor que la masa atómica de oxígeno). Cuando el calor de reacción se escribe tal como está en esta ecuación, se supone que se expresa en kilojulios por unidad estequiométrica ("mol") de la reacción de la ecuación escrita. Los calores de las reacciones siempre se tabulan por mol de compuesto formado.

Para entender qué es una cantidad de sustancia en química, definamos el término. Para entender cuál es la cantidad de una sustancia, observamos que esta cantidad tiene su propia designación. Los estudiantes de octavo grado que aún no saben escribir ecuaciones químicas no saben cuál es la cantidad de una sustancia ni cómo utilizar esta cantidad en los cálculos. Después de familiarizarse con la ley de constancia de la masa de sustancias, el significado de esta cantidad queda claro. Con él nos referimos a la masa que corresponde a un mol de una sustancia química concreta. Ningún problema en un curso escolar de química relacionado con cálculos utilizando una ecuación está completo sin el uso de un término como "cantidad de sustancia".

2.10.5. Estableciendo la fórmula
compuesto químico por su elemento
composición

Obtenemos la verdadera fórmula de la sustancia: C2H4 - etileno. 2,5 moles de átomos de hidrógeno.

Denotado como Sr. Se encuentra según la tabla periódica: es simplemente la suma de las masas atómicas de una sustancia. La ley de conservación de la masa: la masa de sustancias que entran en una reacción química es siempre igual a la masa de las sustancias formadas. Es decir, si en el problema nos dan condiciones normales, entonces, conociendo el número de moles (n), podemos encontrar el volumen de la sustancia. Fórmulas básicas para resolver problemas de química. Estas son fórmulas.

¿En qué parte de la tabla periódica se encuentran los elementos correspondientes a sustancias simples y metales? De las oraciones siguientes, escriba los números correspondientes a los metales en una columna y los números correspondientes a los no metales en otra columna. Para obtener una determinada cantidad de producto (en un laboratorio químico o en una fábrica), es necesario tomar cantidades estrictamente definidas de sustancias de partida. Los químicos, al realizar experimentos, notaron que la composición de los productos de algunas reacciones depende de las proporciones en las que se toman las sustancias reaccionantes. ¿Cuántos átomos habrá en esta masa?

N es el número de enlaces estructurales y NA es la constante de Avogadro. La constante de Avogadro es un coeficiente de proporcionalidad que asegura la transición de relaciones moleculares a molares. V es el volumen del gas (l) y Vm es el volumen molar (l/mol).

La unidad de medida de la cantidad de una sustancia en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es el mol.Definición. Escribe la fórmula para calcular esta energía y los nombres de las cantidades físicas incluidas en la fórmula. Esta pregunta pertenece a la sección “10-11″ grados.

Los átomos y las moléculas son las partículas más pequeñas de la materia, por lo que puedes elegir la masa de uno de los átomos como unidad de medida y expresar las masas de otros átomos en relación al elegido. Entonces, ¿qué es la masa molar y cuál es su dimensión?

¿Qué es la masa molar?

El fundador de la teoría de las masas atómicas fue el científico Dalton, quien compiló una tabla de masas atómicas y tomó la masa del átomo de hidrógeno como una sola.

La masa molar es la masa de un mol de una sustancia. Un mol, a su vez, es una cantidad de sustancia que contiene una determinada cantidad de partículas diminutas que participan en procesos químicos. El número de moléculas contenidas en un mol se llama número de Avogadro. Este valor es constante y no cambia.

Arroz. 1. Fórmula del número de Avogadro.

Por tanto, la masa molar de una sustancia es la masa de un mol, que contiene 6,02 * 10^23 partículas elementales.

El número de Avogadro debe su nombre al científico italiano Amedeo Avagadro, quien demostró que el número de moléculas en volúmenes iguales de gases es siempre el mismo.

La masa molar en el Sistema Internacional SI se mide en kg/mol, aunque este valor suele expresarse en gramos/mol. Esta cantidad se indica con la letra inglesa M y la fórmula de masa molar es la siguiente:

donde m es la masa de la sustancia y v es la cantidad de sustancia.

Arroz. 2. Cálculo de masa molar.

¿Cómo encontrar la masa molar de una sustancia?

La tabla de D.I. Mendeleev le ayudará a calcular la masa molar de una sustancia en particular. Tomemos cualquier sustancia, por ejemplo ácido sulfúrico, su fórmula es la siguiente: H 2 SO 4. Ahora pasemos a la tabla y veamos cuál es la masa atómica de cada uno de los elementos incluidos en el ácido. El ácido sulfúrico consta de tres elementos: hidrógeno, azufre y oxígeno. La masa atómica de estos elementos es respectivamente 1, 32, 16.

Resulta que la masa molecular total es igual a 98 unidades de masa atómica (1*2+32+16*4). Así, descubrimos que un mol de ácido sulfúrico pesa 98 gramos.

La masa molar de una sustancia es numéricamente igual a la masa molecular relativa si las unidades estructurales de la sustancia son moléculas. La masa molar de una sustancia también puede ser igual a la masa atómica relativa si las unidades estructurales de la sustancia son átomos.

Hasta 1961, se tomaba como unidad de masa atómica un átomo de oxígeno, pero no un átomo completo, sino 1/16 del mismo. Al mismo tiempo, las unidades de masa químicas y físicas no eran las mismas. El químico fue un 0,03% más que el físico.

Actualmente, se ha adoptado un sistema de medición unificado en física y química. Como estándar e.a.m. Se selecciona 1/12 de la masa de un átomo de carbono.

Arroz. 3. Fórmula para la unidad de masa atómica del carbono.

La masa molar de cualquier gas o vapor es muy fácil de medir. Basta con utilizar el control. El mismo volumen de una sustancia gaseosa es igual en cantidad que otra a la misma temperatura. Una forma bien conocida de medir el volumen de vapor es determinar la cantidad de aire desplazado. Este proceso se lleva a cabo mediante una rama lateral que conduce a un dispositivo de medición.

El concepto de masa molar es muy importante para la química. Su cálculo es necesario para la creación de complejos poliméricos y muchas otras reacciones. En productos farmacéuticos, la concentración de una determinada sustancia en una sustancia se determina mediante la masa molar. Además, la masa molar es importante a la hora de realizar investigaciones bioquímicas (el proceso metabólico de un elemento).

Hoy en día, gracias al desarrollo de la ciencia, se conocen las masas moleculares de casi todos los componentes de la sangre, incluida la hemoglobina.