Самый легкий из химических элементов, обязательный компонент органических веществ, необходимая часть молекул жизни – воды, - и это все о водороде. Само имя его на русский переведено при помощи преобразования частей слова греческого – «рождающий воду». Водород как газ – вещество довольно капризное и опасное (воспламеняется!). А водород в атомарной форме – очень активен и обладает восстановительными свойствами. Поэтому в химических задачниках школьника могут попросить определить, какова молярная масса водорода. Этот вопрос может поставить в тупик даже подзабывших химию взрослых.
Уточняйте, что имеется в виду
Само понятие «водород» с логической точки зрения неоднозначно. Оно может означать как атомы водорода, так и соответствующий газ, существующий в молекулярной форме. Во втором случае – это совокупность двух атомов. Скорее всего, в понятии «молярная масса водорода» имеется в виду газ, так как для отдельных атомов скорее применяется понятие атомной массы. Но и в свободной форме водород может существовать, особенно при некоторых физико-химических процессах. И моль этого вещества имеет массу. Поэтому каждый раз, когда вы решаете задачу, уточняйте, что именно имеется в виду.
Свободный атом
Если имеется в виду атом, то молярная масса водорода равна одному грамму на моль. Ее можно пересчитать в килограммы на моль, чтобы соблюдать требования СИ, для этого нужно просто умножить 1 на 10 в минус третьей степени. Хотя эти данные будут не совсем точными, ведь атомные веса – величины не целые, а дробные.
Как тяжело!
Но будьте осторожны – если вы решаете задачу в учебнике по физике, то можете столкнуться с тяжелыми формами водорода, которые имеют другую молярную массу. Самый обычный водород называется протий и его моль весит один грамм, но есть еще и дейтерий (2г на моль), и тритий (3г на моль). Дейтерий в очень малых количествах (меньше 0,2%) встречается на Земле, а тритий вообще почти не встречается, но его легко получить в ядерных реакциях. В процессе решения реальных задач физику и химию не разграничивают, поэтому если вы готовитесь к карьере в естественных науках, необходимо быть готовым определить молярную массу водорода и в таких нестандартных ситуациях.
Расчеты для молекулярной формы
Если в задаче имеется в виду газ, то вам нужно будет умножить атомную массу водорода на два и приписать единицу г на моль. Атомные единицы и граммы на моль равнозначны численно, но первые используются больше в физике и обсуждении свойств элементов, а вторые – в решении практических задач по химии. Но и здесь вас могут подловить и поинтересоваться массой тяжелого водорода. Кстати, будьте осторожны, иногда от вас будет ожидаться вовсе не умножение 2 или 3 надвое. Встречаются гибридные формы, например, дейтерия с тритием (молярная масса водорода при этом составит 2+3=5), или протия с дейтерием (3), или трития с протием (4). Поэтому рассуждайте логически и складывайте, а не умножайте, чтобы не ошибиться с тяжелыми молекулами.
Интересно то, что вода, в которую входит тяжелый водород, также называется тяжелой. Задачи с ее получением из тяжелого водорода могут вызвать затруднения и именно для этой цели, возможно, придется посчитать, какова молярная масса водорода в вашей конкретной ситуации.
