Explicăm conceptul de masă din chimie și care sunt unitățile sale de măsură. De asemenea, diferența dintre greutate și masă.
Ce este masa în chimie?
În chimie, Masa (m) este înțeleasă ca cantitatea de materie pe care o posedă un corp sau, în cazul unui reactie chimica, cantitatea specifică de materie care cuprinde fiecare dintre reactivii sau produsele implicate.
Toate corpurile au o masă, fie că sunt în stare solid, lichid sau gazos, iar această masă este compusă din atomi, uniți prin legături chimice pentru a forma structuri mai complexe. Cu cât există mai mulți atomi într-un corp, cu atât este mai mare masa acestuia.
În majoritatea domeniilor chimiei, masa este considerată o dimensiune uniformă și constantă, deși în fizic Cuantica a fost demonstrat teoretic că nu este o valoare absolută, ci că crește în funcție de viteza corpului, pe măsură ce se apropie de viteza luminii (conform studiilor lui Albert Einstein și relativitatea).
Conform abordării fizicii, masa poate fi definită în următoarele moduri:
- Masa inerțială. Este o proprietate pe care o au corpurile, și anume că nu își pot schimba viteza de la sine. Masa inerțială oferă o măsură a reacției unui corp la orice forță aplicată.
- Masa gravitațională. Este o proprietate a corpurilor care le face să aibă o interacțiune gravitațională între ele.
Valorile numerice ale masei gravitaționale și ale masei inerțiale sunt aceleași, deși definițiile lor fizice sunt diferite. De aceea vorbim doar de masă, fără a preciza la ce masă se referă.
Deci, întrucât masa este măsura inerției unui corp (rezistența pe care o pune materia pentru a-și schimba starea de repaus relativ sau de mișcare relativă), atunci când viteza unui corp crește, inerția acestuia crește și are nevoie din ce în ce mai multă energie pentru a se schimba. starea ta de mișcare, adică este din ce în ce mai greu să-ți schimbi starea de circulaţie (inerția sa este mai mare). Deoarece masa este asociată cu inerția, se spune că masa crește odată cu creșterea vitezei. Dar nimic din toate acestea nu înseamnă că atunci când un corp își mărește viteza, cantitatea de materie care îl alcătuiește crește.
Pe de altă parte, conform abordării chimice, masa nu variază niciodată în timpul unei reacții date, așa cum este stabilit de Legea conservării masei (numită și Legea Lomonosov-Lavoisier). Astfel, cantitatea exactă de materie care a fost avută la începutul reacției chimice și cea obținută la sfârșit trebuie să fie exact aceeași, deși va fi organizată diferit: unii se vor fi schimbat de stare, alții se vor fi regrupat în compuși diferiți. , etc.
În științele chimice, se pot calcula diferite mase în funcție de compusul, elementul sau utilitatea pe care o necesită calculul, de exemplu:
- Masă atomică. Este masa unui atom. Este definit ca masa unui izotop de element chimic în același timp, și nu ca masa medie a tuturor izotopilor care alcătuiesc elementul chimic.
- Masă molară Este masa unei substanțe pe unitatea de cantitate de substanță. Este de obicei exprimat în kg/mol sau g/mol
- Masa moleculara. Este egală cu masa molară, dar este definită pentru un singur moleculă, și nu pentru 1 mol de molecule, adică 1 mol de substanță, cum este cazul masei molare. Se exprimă în unități de masă atomică sau kg/mol.
Unități de măsură pentru masă
Sistemul Internațional de Greutăți și Măsuri (SI) propune kilogramul (kg) ca unitate fundamentală de măsură a masei, împreună cu unitățile sale echivalente, precum gramul, miligramul etc. Se măsoară de obicei folosind cântare, atât pan tradițional, cât și electronice moderne.
Există și unitatea aluniței (cârtiță), folosit pentru a se referi la cantitatea de substanță în funcție de cantitatea acesteia particule constitutiv. O aluniță din oricare substanţă este egal cu cantitatea de sine care conține atât de multe unități elementare, cum ar fi atomi sunt în douăsprezece grame de carbon-12. Prin urmare,
1 mol = 6,0221429 × 1023 unități elementare.
Această unitate este fundamentală pentru chimie, deoarece permite studierea reacțiilor din proporţie dintre subiectele participante, dintre care multe nu pot fi cântărite în mod obișnuit.
Diferența dintre masă și greutate
Deși în viața obișnuită sunt considerate mai mult sau mai puțin sinonime, masa (m) și greutatea (p) sunt cantități diferite. În timp ce masa se referă la cantitatea de materie, greutatea are de-a face cu intensitatea cu care respectiva materie este atrasă de un câmp gravitațional. Prin urmare, masa este o dimensiune mai mult sau mai puțin absolută, în timp ce greutatea este a forta care va varia în funcţie de cantitatea de masa și distanța pe care este corpul de la originea gravitației.
În mod similar, greutatea ca forță este măsurată în newtoni (N), spre deosebire de masă, și este măsurată cu un dinamometru (instrument pentru măsurarea forțelor), mai degrabă decât cu o balanță.
De exemplu, un astronaut în costumul său spațial înregistrează o masă de 120 kg și o greutate de 1200 N pe Pământ, dar după ce a fost transportat la Luna, unde este mult mai puțin gravitatie, greutatea sa scade la 200 N, în timp ce masa îi rămâne intactă.