قم بالتحويل بين الجرامات والمولات عن طريق إدخال الكتلة والكتلة المولية. ضروري لطلاب الكيمياء والمعلمين والمحترفين الذين يعملون مع الحسابات الكيميائية.
قم بالتحويل بين الجرامات والمولات عن طريق إدخال الكتلة بالجرامات والكتلة المولية للمادة.
المول هو وحدة قياس تستخدم في الكيمياء للتعبير عن كميات مادة كيميائية. يحتوي مول واحد من أي مادة على 6.02214076 × 10²³ كيانًا أساسيًا (ذرات، جزيئات، أيونات، إلخ).
على سبيل المثال، يحتوي مول واحد من الماء (H₂O) على كتلة 18.02 غ ويحتوي على 6.02214076 × 10²³ جزيئات ماء.
يعتبر محول الجرامات إلى المولات أداة أساسية لطلاب الكيمياء والمعلمين والمهنيين الذين يحتاجون إلى تحويل سريع ودقيق بين الكتلة (بالجرامات) وكمية المادة (بالمولات). هذا التحويل أساسي للحسابات الكيميائية، والستيوكيومترية، وأعمال المختبر. تبسط الآلة الحاسبة سهلة الاستخدام هذه العملية من خلال إجراء التحويل تلقائيًا بناءً على الكتلة المولية للمادة، مما يلغي إمكانية حدوث أخطاء رياضية ويوفر الوقت الثمين.
في الكيمياء، المول هو الوحدة القياسية لقياس كمية المادة. يحتوي مول واحد على 6.02214076 × 10²³ كيانًا أساسيًا (ذرات، جزيئات، أيونات، إلخ)، والمعروف برقم أفوجادرو. يعتبر التحويل بين الجرامات والمولات مهارة حاسمة لأي شخص يعمل مع المعادلات الكيميائية، أو إعداد المحاليل، أو تحليل التفاعلات الكيميائية.
ستشرح هذه الدليل الشامل كيفية استخدام آلة حاسبة لتحويل الجرامات إلى مولات، والمبادئ الرياضية وراء التحويل، والتطبيقات العملية، وإجابات على الأسئلة الشائعة حول حسابات المولات.
العلاقة الأساسية بين الكتلة بالجرامات وكمية المولات تُعطى بالصيغ التالية:
وعكس ذلك، للتحويل من المولات إلى الجرامات:
الكتلة المولية لمادة ما هي كتلة مول واحد من تلك المادة، معبرة بالجرامات لكل مول (غ/مول). بالنسبة للعناصر، تكون الكتلة المولية مساوية رقميًا للوزن الذري الموجود في الجدول الدوري. بالنسبة للمركبات، يتم حساب الكتلة المولية عن طريق إضافة الأوزان الذرية لجميع الذرات في الصيغة الجزيئية.
على سبيل المثال:
دعنا نستعرض مثالًا بسيطًا لتوضيح عملية التحويل:
المشكلة: تحويل 25 جرامًا من كلوريد الصوديوم (NaCl) إلى مولات.
الحل:
تحديد الكتلة المولية لـ NaCl:
تطبيق الصيغة:
لذا، فإن 25 جرامًا من NaCl تعادل 0.4278 مول.
تم تصميم الآلة الحاسبة لدينا لتكون بديهية وسهلة الاستخدام، حيث تتطلب الحد الأدنى من المدخلات لتقديم نتائج دقيقة. اتبع هذه الخطوات البسيطة للتحويل بين الجرامات والمولات:
يعتبر تحويل الجرامات إلى مولات أمرًا أساسيًا في العديد من التطبيقات الكيميائية. إليك بعض السيناريوهات الأكثر شيوعًا حيث يكون هذا التحويل ضروريًا:
عند موازنة المعادلات الكيميائية وتحديد كميات المتفاعلات المطلوبة أو المنتجات الناتجة، يجب على الكيميائيين تحويل الكتل إلى مولات. نظرًا لأن المعادلات الكيميائية تمثل العلاقات بين الجزيئات (بالمولات)، لكن القياسات المخبرية تُجرى عادةً بالجرامات، فإن هذا التحويل هو خطوة حاسمة في التخطيط والتحليل التجريبي.
مثال: في التفاعل 2H₂ + O₂ → 2H₂O، إذا كان لديك 10 جرامات من الهيدروجين، كم جرام من الأكسجين مطلوب للتفاعل الكامل؟
عند إعداد محاليل بتركيزات محددة (المولارية)، يحتاج الكيميائيون إلى التحويل بين الجرامات والمولات لتحديد الكمية الصحيحة من المذاب للذوبان.
مثال: لتحضير 500 مل من محلول NaOH بتركيز 0.1 م:
في الإجراءات التحليلية مثل المعايرات، والتحليل الوزني، والطيفية، غالبًا ما تحتاج النتائج إلى التحويل بين الكميات المولية والكميات الكتلية.
في تطوير الأدوية وتصنيعها، تُقاس المواد الفعالة (APIs) غالبًا بالمولات لضمان الجرعات الدقيقة، بغض النظر عن شكل الملح أو حالة الترطيب للمركب.
عند تحليل الملوثات أو المركبات الطبيعية في العينات البيئية، يحتاج العلماء غالبًا إلى التحويل بين التركيزات الكتلية (مثل ملغ/ل) والتركيزات المولية (مثل مللي مول/ل).
بينما تعتبر حسابات المولات معيارًا في الكيمياء، هناك طرق بديلة لبعض التطبيقات:
في التفاعلات الكيميائية التي تشمل عدة متفاعلات، غالبًا ما يتم استهلاك متفاعل واحد بالكامل قبل الآخرين. يُعرف هذا المتفاعل، المعروف بالمتفاعل المحدود، بأنه يحدد الحد الأقصى من المنتج الذي يمكن تشكيله. يتطلب تحديد المتفاعل المحدود تحويل جميع كتل المتفاعلات إلى مولات ومقارنتها بمعاملاتها الستيوكيومترية في المعادلة الكيميائية المتوازنة.
مثال: اعتبر التفاعل بين الألمنيوم والأكسجين لتكوين أكسيد الألمنيوم:
4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃
إذا كان لدينا 10.0 غ من الألمنيوم و10.0 غ من الأكسجين، أيهما هو المتفاعل المحدود؟
تحويل الكتل إلى مولات:
المقارنة مع معاملات الستيوكيومترية:
نظرًا لأن الألمنيوم يعطي أقل كمية من التفاعل (0.093 مول)، فهو المتفاعل المحدود.
العائد النظري لتفاعل ما هو كمية المنتج التي سيتم تشكيلها إذا تم تنفيذ التفاعل بكفاءة 100%. في الممارسة العملية، غالبًا ما يكون العائد الفعلي أقل بسبب عوامل مختلفة مثل التفاعلات المتنافسة، أو التفاعلات غير المكتملة، أو الفقدان أثناء المعالجة. يتم حساب العائد المئوي على النحو التالي:
يتطلب حساب العائد النظري تحويل من المتفاعل المحدود (بالمولات) إلى المنتج (بالمولات) باستخدام النسبة الستيوكيومترية، ثم تحويلها إلى جرامات باستخدام الكتلة المولية للمنتج.
مثال: في تفاعل أكسيد الألمنيوم أعلاه، إذا كان المتفاعل المحدود هو 0.371 مول من الألمنيوم، احسب العائد النظري لـ Al₂O₃ والعائد المئوي إذا تم إنتاج 15.8 غ من Al₂O₃ فعليًا.
حساب مولات Al₂O₃ المنتجة نظريًا:
التحويل إلى جرامات:
حساب العائد المئوي:
هذا يعني أن 83.3% من Al₂O₃ الممكن نظريًا تم الحصول عليه فعليًا في التفاعل.
يعتبر تحويل الجرامات إلى مولات أمرًا حاسمًا لتحديد الصيغة التجريبية والصيغة الجزيئية للمركبات من البيانات التجريبية. تمثل الصيغة التجريبية النسبة البسيطة للأعداد الكاملة من الذرات في المركب، بينما تعطي الصيغة الجزيئية العدد الفعلي للذرات من كل عنصر في الجزيء.
العملية لتحديد الصيغة التجريبية:
مثال: يحتوي مركب على 40.0% كربون، 6.7% هيدروجين، و53.3% أكسجين بالكتلة. تحديد صيغته التجريبية.
افترض عينة 100 غ:
قسم على أصغر قيمة (3.33):
الصيغة التجريبية: CH₂O
تطورت فكرة المول بشكل كبير على مر القرون، لتصبح واحدة من الوحدات الأساسية السبع في النظام الدولي للوحدات (SI).
يمكن تتبع أسس مفهوم المول إلى أعمال أمييديو أفوجادرو في أوائل القرن التاسع عشر. في عام 1811، افترض أفوجادرو أن أحجام الغاز المتساوية عند نفس درجة الحرارة والضغط تحتوي على أعداد متساوية من الجزيئات. كانت هذه المبدأ، المعروف بقانون أفوجادرو، خطوة حاسمة نحو فهم العلاقة بين الكتلة وعدد الجسيمات.
تم تقديم مصطلح "مول" من قبل فيلهلم أوستفالد في أواخر القرن التاسع عشر، مشتقًا من الكلمة اللاتينية "مولس" التي تعني "كتلة" أو "كتلة كبيرة". ومع ذلك، لم يتم قبول المول على نطاق واسع كوحدة أساسية في الكيمياء حتى القرن العشرين.
في عام 1971، تم تعريف المول رسميًا من قبل المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (BIPM) على أنه كمية المادة التي تحتوي على نفس عدد الكيانات الأساسية مثل 12 غ من الكربون-12. ربط هذا التعريف المول مباشرة برقم أفوجادرو، الذي يساوي تقريبًا 6.022 × 10²³.
في عام 2019، كجزء من مراجعة رئيسية للنظام الدولي للوحدات، تم إعادة تعريف المول من حيث قيمة ثابتة لعدد أفوجادرو. ينص التعريف الحالي على:
"المول هو كمية المادة التي تحتوي على بالضبط 6.02214076 × 10²³ كيانًا أساسيًا."
يفصل هذا التعريف المول عن الكيلوغرام ويوفر أساسًا أكثر دقة واستقرارًا للقياسات الكيميائية.
إليك تنفيذات لتحويل الجرامات إلى مولات في لغات برمجة مختلفة:
1' صيغة Excel لتحويل الجرامات إلى مولات
2=B2/C2
3' حيث يحتوي B2 على الكتلة بالجرامات و C2 يحتوي على الكتلة المولية بالغرامات لكل مول
4
5' دالة Excel VBA
6Function GramsToMoles(grams As Double, molarMass As Double) As Double
7 If molarMass = 0 Then
8 GramsToMoles = 0 ' تجنب القسمة على الصفر
9 Else
10 GramsToMoles = grams / molarMass
11 End If
12End Function
131def grams_to_moles(grams, molar_mass):
2 """
3 تحويل الجرامات إلى مولات
4
5 المعلمات:
6 الجرامات (float): الكتلة بالجرامات
7 الكتلة المولية (float): الكتلة المولية بالغرامات لكل مول
8
9 العائدات:
10 float: الكمية بالمولات
11 """
12 if molar_mass == 0:
13 return 0 # تجنب القسمة على الصفر
14 return grams / molar_mass
15
16def moles_to_grams(moles, molar_mass):
17 """
18 تحويل المولات إلى جرامات
19
20 المعلمات:
21 المولات (float): الكمية بالمولات
22 الكتلة المولية (float): الكتلة المولية بالغرامات لكل مول
23
24 العائدات:
25 float: الكتلة بالجرامات
26 """
27 return moles * molar_mass
28
29# مثال على الاستخدام
30mass_g = 25
31molar_mass_NaCl = 58.44 # غ/مول
32moles = grams_to_moles(mass_g, molar_mass_NaCl)
33print(f"{mass_g} غ من NaCl تعادل {moles:.4f} مول")
341/**
2 * تحويل الجرامات إلى مولات
3 * @param {number} grams - الكتلة بالجرامات
4 * @param {number} molarMass - الكتلة المولية بالغرامات لكل مول
5 * @returns {number} الكمية بالمولات
6 */
7function gramsToMoles(grams, molarMass) {
8 if (molarMass === 0) {
9 return 0; // تجنب القسمة على الصفر
10 }
11 return grams / molarMass;
12}
13
14/**
15 * تحويل المولات إلى جرامات
16 * @param {number} moles - الكمية بالمولات
17 * @param {number} molarMass - الكتلة المولية بالغرامات لكل مول
18 * @returns {number} الكتلة بالجرامات
19 */
20function molesToGrams(moles, molarMass) {
21 return moles * molarMass;
22}
23
24// مثال على الاستخدام
25const massInGrams = 25;
26const molarMassNaCl = 58.44; // غ/مول
27const molesOfNaCl = gramsToMoles(massInGrams, molarMassNaCl);
28console.log(`${massInGrams} غ من NaCl تعادل ${molesOfNaCl.toFixed(4)} مول`);
291public class ChemistryConverter {
2 /**
3 * تحويل الجرامات إلى مولات
4 * @param grams الكتلة بالجرامات
5 * @param molarMass الكتلة المولية بالغرامات لكل مول
6 * @return الكمية بالمولات
7 */
8 public static double gramsToMoles(double grams, double molarMass) {
9 if (molarMass == 0) {
10 return 0; // تجنب القسمة على الصفر
11 }
12 return grams / molarMass;
13 }
14
15 /**
16 * تحويل المولات إلى جرامات
17 * @param moles الكمية بالمولات
18 * @param molarMass الكتلة المولية بالغرامات لكل مول
19 * @return الكتلة بالجرامات
20 */
21 public static double molesToGrams(double moles, double molarMass) {
22 return moles * molarMass;
23 }
24
25 public static void main(String[] args) {
26 double massInGrams = 25;
27 double molarMassNaCl = 58.44; // غ/مول
28 double molesOfNaCl = gramsToMoles(massInGrams, molarMassNaCl);
29 System.out.printf("%.2f غ من NaCl تعادل %.4f مول%n", massInGrams, molesOfNaCl);
30 }
31}
321#include <iostream>
2#include <iomanip>
3
4/**
5 * تحويل الجرامات إلى مولات
6 * @param grams الكتلة بالجرامات
7 * @param molarMass الكتلة المولية بالغرامات لكل مول
8 * @return الكمية بالمولات
9 */
10double gramsToMoles(double grams, double molarMass) {
11 if (molarMass == 0) {
12 return 0; // تجنب القسمة على الصفر
13 }
14 return grams / molarMass;
15}
16
17/**
18 * تحويل المولات إلى جرامات
19 * @param moles الكمية بالمولات
20 * @param molarMass الكتلة المولية بالغرامات لكل مول
21 * @return الكتلة بالجرامات
22 */
23double molesToGrams(double moles, double molarMass) {
24 return moles * molarMass;
25}
26
27int main() {
28 double massInGrams = 25;
29 double molarMassNaCl = 58.44; // غ/مول
30 double molesOfNaCl = gramsToMoles(massInGrams, molarMassNaCl);
31
32 std::cout << std::fixed << std::setprecision(2) << massInGrams
33 << " غ من NaCl تعادل " << std::setprecision(4) << molesOfNaCl
34 << " مول" << std::endl;
35
36 return 0;
37}
381# تحويل الجرامات إلى مولات
2# @param grams [Float] الكتلة بالجرامات
3# @param molar_mass [Float] الكتلة المولية بالغرامات لكل مول
4# @return [Float] الكمية بالمولات
5def grams_to_moles(grams, molar_mass)
6 return 0 if molar_mass == 0 # تجنب القسمة على الصفر
7 grams / molar_mass
8end
9
10# تحويل المولات إلى جرامات
11# @param moles [Float] الكمية بالمولات
12# @param molar_mass [Float] الكتلة المولية بالغرامات لكل مول
13# @return [Float] الكتلة بالجرامات
14def moles_to_grams(moles, molar_mass)
15 moles * molar_mass
16end
17
18# مثال على الاستخدام
19mass_in_grams = 25
20molar_mass_nacl = 58.44 # غ/مول
21moles_of_nacl = grams_to_moles(mass_in_grams, molar_mass_nacl)
22puts "#{mass_in_grams} غ من NaCl تعادل #{moles_of_nacl.round(4)} مول"
23إليك جدول بالمواد الشائعة وكتلها المولية للرجوع السريع:
| المادة | الصيغة الكيميائية | الكتلة المولية (غ/مول) |
|---|---|---|
| الماء | H₂O | 18.02 |
| كلوريد الصوديوم | NaCl | 58.44 |
| الجلوكوز | C₆H₁₂O₆ | 180.16 |
| ثاني أكسيد الكربون | CO₂ | 44.01 |
| الأكسجين | O₂ | 32.00 |
| الهيدروجين | H₂ | 2.02 |
| حمض الكبريتيك | H₂SO₄ | 98.08 |
| الأمونيا | NH₃ | 17.03 |
| الميثان | CH₄ | 16.04 |
| الإيثانول | C₂H₅OH | 46.07 |
| حمض الأسيتيك | CH₃COOH | 60.05 |
| كربونات الكالسيوم | CaCO₃ | 100.09 |
| هيدروكسيد الصوديوم | NaOH | 40.00 |
| حمض الهيدروكلوريك | HCl | 36.46 |
| حمض النيتريك | HNO₃ | 63.01 |
المول هو وحدة SI لقياس كمية المادة. يحتوي مول واحد على 6.02214076 × 10²³ كيانًا أساسيًا (ذرات، جزيئات، أيونات، إلخ)، والمعروف برقم أفوجادرو. يوفر المول وسيلة لعد الذرات والجزيئات عن طريق وزنها.
نقوم بالتحويل بين الجرامات والمولات لأن التفاعلات الكيميائية تحدث بين أعداد محددة من الجزيئات (تقاس بالمولات)، لكن في المختبر، نقيس المواد عادةً بالكتلة (بالجرامات). يتيح لنا هذا التحويل ربط الكميات الكبيرة التي يمكن قياسها بالعمليات على المستوى الجزيئي التي ندرسها.
لإيجاد الكتلة المولية لمركب، اجمع الأوزان الذرية لجميع الذرات في الصيغة الجزيئية. على سبيل المثال، بالنسبة لـ H₂O: 2(1.008 غ/مول) + 16.00 غ/مول = 18.016 غ/مول. يمكنك العثور على الأوزان الذرية في الجدول الدوري.
لا، الكتلة المولية ضرورية للتحويل بين الجرامات والمولات. بدون معرفة الكتلة المولية للمادة، من المستحيل إجراء هذا التحويل بدقة.
بالنسبة للمزائج، ستحتاج إلى معرفة التركيبة وحساب كتلة مولية فعالة بناءً على نسب كل مكون. بدلاً من ذلك، يمكنك إجراء حسابات منفصلة لكل مكون من المزيج.
اتبع القواعد القياسية للأرقام المعنوية في الحسابات: عند الضرب أو القسمة، يجب أن تكون النتيجة بنفس عدد الأرقام المعنوية مثل القياس الذي يحتوي على أقل عدد من الأرقام المعنوية. بالنسبة للجمع والطرح، يجب أن تكون النتيجة بنفس عدد الأماكن العشرية مثل القياس الذي يحتوي على أقل عدد من الأماكن العشرية.
الوزن الجزيئي (أو الكتلة الجزيئية) هو كتلة جزيء واحد بالنسبة إلى 1/12 من كتلة ذرة الكربون-12، معبرًا عنه بوحدات الوزن الذري (amu) أو الدالتون (Da). الكتلة المولية هي كتلة مول واحد من مادة، معبرة بالغرامات لكل مول (غ/مول). رقميًا، لها نفس القيمة ولكن بوحدات مختلفة.
لتحويل من المولات إلى عدد الجسيمات، اضرب في عدد أفوجادرو: عدد الجسيمات = المولات × 6.02214076 × 10²³ لتحويل من عدد الجسيمات إلى المولات، اقسم على عدد أفوجادرو: المولات = عدد الجسيمات ÷ 6.02214076 × 10²³
لا، لا يمكن أن تكون الكتلة المولية صفرًا أو سالبًا. نظرًا لأن الكتلة المولية تمثل كتلة مول واحد من مادة، ولا يمكن أن تكون الكتلة صفرًا أو سالبًا في الكيمياء، فإن الكتلة المولية دائمًا ما تكون قيمة إيجابية.
عند الإشارة إلى نظير معين، استخدم كتلة ذلك النظير المحدد. عندما لا يتم تحديد أي نظير، استخدم الوزن الذري المتوسط الموزون من الجدول الدوري، الذي يأخذ في الاعتبار وفرة النظائر المختلفة بشكل طبيعي.
براون، ت. ل.، ليماي، هـ. إ.، بورستين، ب. إ.، ميرفي، ج. ج.، وودوارد، ب. م. (2017). الكيمياء: العلم المركزي (الطبعة 14). بيرسون.
تشانغ، ر.، وغولدسبي، ك. أ. (2015). الكيمياء (الطبعة 12). ماكغرو هيل للتعليم.
الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC). (2019). قاموس المصطلحات الكيميائية (كتاب "الذهب"). https://goldbook.iupac.org/
المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST). (2018). NIST Chemistry WebBook. https://webbook.nist.gov/chemistry/
المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (BIPM). (2019). النظام الدولي للوحدات (SI) (الطبعة 9). https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/
أتكينز، ب.، ودي باولا، ج. (2014). الكيمياء الفيزيائية لأتكينز (الطبعة 10). مطبعة جامعة أكسفورد.
هل تبحث عن المزيد من الأدوات الكيميائية؟ تحقق من الآلات الحاسبة الأخرى لدينا:
تجعل آلة تحويل الجرامات إلى مولات حسابات الكيمياء سريعة وخالية من الأخطاء. سواء كنت طالبًا تعمل على واجب كيمياء، أو معلمًا تحضر مواد مختبرية، أو كيميائيًا محترفًا تقوم بإجراء أبحاث، ستوفر لك هذه الأداة الوقت وتضمن الدقة في عملك.
جرب الآلة الحاسبة الآن عن طريق إدخال قيمك في الحقول أعلاه!
اكتشف المزيد من الأدوات التي قد تكون مفيدة لسير عملك