Номер 2, страница 15 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

2. Почему химики при проведении расчетов используют относительные атомные и относительные молекулярные массы?

Химики используют относительные атомные и относительные молекулярные массы в расчетах по нескольким ключевым причинам, которые сводятся к удобству и практичности.

1. Неудобство использования абсолютных масс
Абсолютные массы атомов и молекул ничтожно малы. Например, масса одного атома углерода составляет примерно $1.99 \times 10^{-23}$ грамма, а масса атома водорода — около $1.67 \times 10^{-24}$ грамма. Проводить расчеты с такими числами, записанными в стандартном виде с отрицательными степенями, крайне неудобно, громоздко и повышает вероятность совершения ошибки.

2. Введение эталона массы — атомной единицы массы (а.е.м.)
Чтобы упростить вычисления, было решено сравнивать массы всех атомов с массой некоторого эталона. В современной химии и физике в качестве такого эталона принята 1/12 часть массы нейтрального атома изотопа углерода-12 ($^{12}\text{C}$). Эта величина получила название атомная единица массы (а.е.м.) или дальтон (Да).
$1 \text{ а.е.м.} = \frac{1}{12} m_a(^{12}\text{C}) \approx 1.66054 \times 10^{-24} \text{ г}$

3. Упрощение расчетов с помощью относительных масс
Используя а.е.м., вводят безразмерные относительные величины:

• Относительная атомная масса ($A_r$) — это величина, показывающая, во сколько раз средняя масса атомов данного химического элемента (с учетом распространенности его изотопов) больше, чем 1/12 массы атома углерода-12. Например, $A_r(\text{H}) \approx 1.008$, $A_r(\text{O}) \approx 15.999$. Эти числа гораздо проще использовать в вычислениях, чем абсолютные массы.
• Относительная молекулярная масса ($M_r$) также является безразмерной величиной и вычисляется как сумма относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав молекулы. Например, для молекулы воды ($H_2O$):
  $M_r(H_2O) = 2 \cdot A_r(H) + 1 \cdot A_r(O) \approx 2 \cdot 1 + 16 = 18$
  Очевидно, что складывать простые числа (1, 16, 18) намного легче, чем оперировать абсолютными массами в граммах со степенями $10^{-24}$.

4. Связь микромира с макромиром через молярную массу
Ключевое преимущество этой системы — ее прямая связь с лабораторной практикой через понятие "моль". Числовое значение относительной атомной или молекулярной массы совпадает с числовым значением молярной массы ($M$) — массы одного моля вещества, выраженной в граммах на моль (г/моль).
Например, поскольку $M_r(H_2O) \approx 18$, это означает, что молярная масса воды $M(H_2O) \approx 18 \text{ г/моль}$. Это позволяет химикам легко переходить от количества вещества (в молях) к его массе (в граммах), которую можно измерить на весах. Так, взвесив 18 граммов воды, химик знает, что он взял 1 моль, то есть примерно $6.022 \times 10^{23}$ молекул воды. Эта связь является основой всех стехиометрических расчетов в химии.

Ответ: Химики используют относительные атомные и молекулярные массы, так как это позволяет заменить крайне малые и неудобные для расчетов абсолютные массы атомов на простые безразмерные числа. Эта система значительно упрощает вычисления и, что самое важное, обеспечивает прямую и удобную связь между количеством частиц на микроуровне (атомов, молекул) и массой вещества на макроуровне (граммы), с которой работают в лаборатории.