המר בין מולקולות למסה בקלות באמצעות משקל מולקולרי עם מחשבון הכימיה הזה. חיוני לסטודנטים ומקצוענים העובדים עם משוואות כימיות וסטוכיומטריה.
נוסחת מסה: מסה = מולקולות × משקל מולקולרי
המול הוא יחידת מידה שמשמשת בכימיה כדי לבטא כמויות של חומר כימי. מול אחד של כל חומר מכיל בדיוק 6.02214076×10²³ ישויות יסודיות (אטומים, מולקולות, יונים וכו'). מחשבון המול עוזר להמיר בין מסה למולקולות באמצעות המשקל המולקולרי של החומר.
מחשבון המולים הוא כלי חיוני לסטודנטים ולמקצוענים בכימיה שמפשט המרות בין מולים ומסה. מחשבון זה עושה שימוש בקשר הבסיסי בין מולים, משקל מולקולרי ומסה כדי לבצע חישובים מהירים ומדויקים, קריטיים למשוואות כימיות, סטיכיומטריה ועבודות מעבדה. בין אם אתם מאזנים משוואות כימיות, מכינים פתרונות או מנתחים תשואות תגובה, הבנת המרות מולי-מסה היא בסיסית להצלחה בכימיה. המחשבון שלנו מבטל את הפוטנציאל לטעויות מתמטיות, חוסך זמן יקר ומבטיח דיוק בחישובים הכימיים שלכם.
מושג המול משמש כגשר בין העולם המיקרוסקופי של אטומים ומולקולות לבין העולם המקרוסקופי של כמויות מדידות. על ידי מתן ממשק פשוט להמרה בין מולים ומסה, מחשבון זה עוזר לכם להתמקד בהבנת מושגים כימיים ולא להיתפס במורכבות החישובים.
המול הוא יחידת הבסיס של SI למדידת כמות חומר. מול אחד מכיל בדיוק 6.02214076 × 10²³ ישויות יסודיות (אטומים, מולקולות, יונים או חלקיקים אחרים). מספר ספציפי זה, הידוע כמספר אבוגדרו, מאפשר לכימאים לספור חלקיקים על ידי שקילתם.
הקשר בין מולים, מסה ומשקל מולקולרי נשלט על ידי המשוואות הבסיסיות הללו:
לחישוב מסה ממולים:
לחישוב מולים ממסה:
כאשר:
מחשבון המולים שלנו מציע גישה פשוטה להמרה בין מולים ומסה. בצעו את הצעדים הפשוטים הבאים כדי לבצע חישובים מדויקים:
נחשב את המסה של מים (H₂O) כאשר יש לנו 2 מולים:
חישוב זה עושה שימוש בנוסחה: מסה = מולים × משקל מולקולרי = 2 מול × 18.015 גרם/מול = 36.03 גרם
חישובי מולים הם בסיסיים למספר יישומים בכימיה בכל ההגדרות החינוכיות, מחקריות ותעשייתיות:
סטודנטים רבים מתקשים בקביעת המשקל המולקולרי הנכון לשימוש בחישובים.
פתרון: תמיד בדקו מקורות מהימנים למשקלים מולקולריים, כגון:
בלבול בין יחידות שונות עלול להוביל לטעויות משמעותיות.
פתרון: שמרו על יחידות עקביות במהלך החישובים שלכם:
שמירה על ספרות משמעותיות נכונות היא חיונית לדיווח מדויק.
פתרון: עקבו אחרי ההנחיות הללו:
בעוד שהמרת מולים-מסה היא בסיסית, כימאים לעיתים זקוקים לשיטות חישוב נוספות בהתאם להקשר הספציפי:
מולריות (M): מולים של מסיס לליטר פתרון
מולליות (m): מולים של מסיס לקילוגרם של ממס
אחוז מסה: אחוז המסה של רכיב בתערובת
התפתחות מושג המול מייצגת מסע מרתק בהיסטוריה של הכימיה:
במאה ה-19, כימאים כמו ג'ון דלטון החלו לפתח את תאוריית האטום, והציעו כי יסודות מתאחדים ביחסים קבועים כדי ליצור תרכובות. עם זאת, הם חסרו דרך סטנדרטית לספור אטומים ומולקולות.
אמדאו אבוגדרו הציע כי נפחים שווים של גזים בתנאים זהים מכילים מספר שווה של מולקולות. רעיון מהפכני זה הניח את היסוד לקביעת משקלים מולקולריים יחסיים.
סטניסלאו קניזארו השתמש בהשערת אבוגדרו כדי לפתח מערכת עקבית של משקלים אטומיים, מה שסייע לסטנדרטיזציה של מדידות כימיות.
ווילהלם אוסטוולד היה הראשון להציג את המונח "מול" (מהלטינית "moles" שמשמעותה "מסה") כדי לתאר את המשקל המולקולרי של חומר המובע בגרמים.
המול הוגדר רשמית כיחידת בסיס של SI בשנת 1967 ככמות חומר המכילה את אותו מספר ישויות יסודיות כמו שיש באטומים ב-12 גרם של פחמן-12.
ב-2019, ההגדרה עודכנה כדי להגדיר את המול בדיוק במונחים של מספר אבוגדרו: מול אחד מכיל בדיוק 6.02214076 × 10²³ ישויות יסודיות.
הנה יישומים של המרות מולי-מסה בשפות תכנות שונות:
1' נוסחת Excel לחישוב מסה ממולים
2=B1*C1 ' כאשר B1 מכיל מולים ו-C1 מכיל משקל מולקולרי
3
4' נוסחת Excel לחישוב מולים ממסה
5=B1/C1 ' כאשר B1 מכיל מסה ו-C1 מכיל משקל מולקולרי
6
7' פונקציית VBA של Excel לחישובי מולים
8Function MolesToMass(moles As Double, molecularWeight As Double) As Double
9 MolesToMass = moles * molecularWeight
10End Function
11
12Function MassToMoles(mass As Double, molecularWeight As Double) As Double
13 MassToMoles = mass / molecularWeight
14End Function
151def moles_to_mass(moles, molecular_weight):
2 """
3 חישוב מסה ממולים ומשקל מולקולרי
4
5 פרמטרים:
6 moles (float): כמות במולים
7 molecular_weight (float): משקל מולקלי בגרם/מול
8
9 מחזיר:
10 float: מסה בגרמים
11 """
12 return moles * molecular_weight
13
14def mass_to_moles(mass, molecular_weight):
15 """
16 חישוב מולים ממסה ומשקל מולקולרי
17
18 פרמטרים:
19 mass (float): מסה בגרמים
20 molecular_weight (float): משקל מולקלי בגרם/מול
21
22 מחזיר:
23 float: כמות במולים
24 """
25 return mass / molecular_weight
26
27# דוגמת שימוש
28water_molecular_weight = 18.015 # גרם/מול
29moles_of_water = 2.5 # מול
30mass = moles_to_mass(moles_of_water, water_molecular_weight)
31print(f"{moles_of_water} מולים של מים שוקלים {mass:.4f} גרמים")
32
33# המרה חזרה למולים
34calculated_moles = mass_to_moles(mass, water_molecular_weight)
35print(f"{mass:.4f} גרמים של מים הם {calculated_moles:.4f} מולים")
361/**
2 * חישוב מסה ממולים ומשקל מולקולרי
3 * @param {number} moles - כמות במולים
4 * @param {number} molecularWeight - משקל מולקלי בגרם/מול
5 * @returns {number} מסה בגרמים
6 */
7function molesToMass(moles, molecularWeight) {
8 return moles * molecularWeight;
9}
10
11/**
12 * חישוב מולים ממסה ומשקל מולקולרי
13 * @param {number} mass - מסה בגרמים
14 * @param {number} molecularWeight - משקל מולקלי בגרם/מול
15 * @returns {number} כמות במולים
16 */
17function massToMoles(mass, molecularWeight) {
18 return mass / molecularWeight;
19}
20
21// דוגמת שימוש
22const waterMolecularWeight = 18.015; // גרם/מול
23const molesOfWater = 2.5; // מול
24const mass = molesToMass(molesOfWater, waterMolecularWeight);
25console.log(`${molesOfWater} מולים של מים שוקלים ${mass.toFixed(4)} גרמים`);
26
27// המרה חזרה למולים
28const calculatedMoles = massToMoles(mass, waterMolecularWeight);
29console.log(`${mass.toFixed(4)} גרמים של מים הם ${calculatedMoles.toFixed(4)} מולים`);
301public class MoleCalculator {
2 /**
3 * חישוב מסה ממולים ומשקל מולקולרי
4 * @param moles כמות במולים
5 * @param molecularWeight משקל מולקלי בגרם/מול
6 * @return מסה בגרמים
7 */
8 public static double molesToMass(double moles, double molecularWeight) {
9 return moles * molecularWeight;
10 }
11
12 /**
13 * חישוב מולים ממסה ומשקל מולקולרי
14 * @param mass מסה בגרמים
15 * @param molecularWeight משקל מולקלי בגרם/מול
16 * @return כמות במולים
17 */
18 public static double massToMoles(double mass, double molecularWeight) {
19 return mass / molecularWeight;
20 }
21
22 public static void main(String[] args) {
23 double waterMolecularWeight = 18.015; // גרם/מול
24 double molesOfWater = 2.5; // מול
25
26 double mass = molesToMass(molesOfWater, waterMolecularWeight);
27 System.out.printf("%.2f מולים של מים שוקלים %.4f גרמים%n",
28 molesOfWater, mass);
29
30 // המרה חזרה למולים
31 double calculatedMoles = massToMoles(mass, waterMolecularWeight);
32 System.out.printf("%.4f גרמים של מים הם %.4f מולים%n",
33 mass, calculatedMoles);
34 }
35}
361#include <iostream>
2#include <iomanip>
3
4/**
5 * חישוב מסה ממולים ומשקל מולקולרי
6 * @param moles כמות במולים
7 * @param molecularWeight משקל מולקלי בגרם/מול
8 * @return מסה בגרמים
9 */
10double molesToMass(double moles, double molecularWeight) {
11 return moles * molecularWeight;
12}
13
14/**
15 * חישוב מולים ממסה ומשקל מולקולרי
16 * @param mass מסה בגרמים
17 * @param molecularWeight משקל מולקלי בגרם/מול
18 * @return כמות במולים
19 */
20double massToMoles(double mass, double molecularWeight) {
21 return mass / molecularWeight;
22}
23
24int main() {
25 double waterMolecularWeight = 18.015; // גרם/מול
26 double molesOfWater = 2.5; // מול
27
28 double mass = molesToMass(molesOfWater, waterMolecularWeight);
29 std::cout << std::fixed << std::setprecision(4);
30 std::cout << molesOfWater << " מולים של מים שוקלים "
31 << mass << " גרמים" << std::endl;
32
33 // המרה חזרה למולים
34 double calculatedMoles = massToMoles(mass, waterMolecularWeight);
35 std::cout << mass << " גרמים של מים הם "
36 << calculatedMoles << " מולים" << std::endl;
37
38 return 0;
39}
40מול הוא יחידת SI למדידת כמות חומר. מול אחד מכיל בדיוק 6.02214076 × 10²³ ישויות יסודיות (אטומים, מולקולות, יונים וכו'). מספר זה ידוע כמספר אבוגדרו או קבוע אבוגדרו.
כדי לחשב את המשקל המולקולרי של תרכובת, יש לסכם את המשקלים האטומיים של כל האטומים במולקולה. לדוגמה, מים (H₂O) יש משקל מולקולרי של כ-18.015 גרם/מול, מחושב כך: (2 × משקל אטומי של מימן) + (1 × משקל אטומי של חמצן) = (2 × 1.008) + 16.00 = 18.015 גרם/מול.
מושג המול מגשר על הפער בין העולם המיקרוסקופי של אטומים ומולקולות לבין העולם המקרוסקופי של כמויות מדידות. הוא מאפשר לכימאים לספור חלקיקים על ידי שקילתם, מה שמאפשר לבצע חישובים סטיכיומטריים ולהכין פתרונות בריכוזים ספציפיים.
מחשבון המולים מספק תוצאות עם דיוק גבוה. עם זאת, הדיוק של החישובים שלכם תלוי בדיוק הערכים שאתם מזינים, במיוחד המשקל המולקולרי. עבור רוב המטרות החינוכיות והמעבדתיות, המחשבון מספק דיוק יותר מספק.
כן, אבל עליכם לשקול מה אתם מחשבים. עבור חומרים טהורים, השתמשו במשקל המולקולרי של התרכובת. עבור פתרונות, ייתכן שתצטרכו לחשב את המולים של מסיס על בסיס ריכוז ונפח. עבור תערובות, תצטרכו לחשב כל רכיב בנפרד.
טעויות נפוצות כוללות שימוש במשקלים מולקולריים לא נכונים, בלבול בין יחידות (כגון ערבוב גרמים וקילוגרמים) והחלה של הנוסחה הלא נכונה עבור החישוב הנדרש. תמיד בדקו את היחידות ואת המשקלים המולקולריים שלכם לפני ביצוע חישובים.
עבור תרכובות לא נפוצות, אתם יכולים:
כן, המחשבון יכול להתמודד עם טווח רחב של ערכים, ממספרים מאוד קטנים ועד מאוד גדולים. עם זאת, שימו לב שכאשר עובדים עם ערכים קיצוניים, עליכם לשקול להשתמש בכתיבה מדעית כדי למנוע טעויות עיגול פוטנציאליות.
טמפרטורה בדרך כלל לא משפיעה ישירות על הקשר בין מסה למולים. עם זאת, טמפרטורה יכולה להשפיע על חישובים מבוססי נפח, במיוחד עבור גזים. כאשר עובדים עם גזים ומשתמשים בחוק הגז האידיאלי (PV = nRT), טמפרטורה היא גורם קריטי.
במונחים מעשיים, משקל מולקולי ומסה מולרית משמשים לעיתים לסירוגין. עם זאת, טכנית, משקל מולקולי הוא ערך יחסי חסר מימד (בהשוואה ל-1/12 מהמסה של פחמן-12), בעוד שמסה מולרית יש לה יחידות של גרם/מול. ברוב החישובים, כולל אלו במחשבון שלנו, אנו משתמשים בגרם/מול כיחידה.
בראון, ט. ל., למאי, ה. א., בורסטן, ב. א., מרפי, צ. ג., & וודוורד, פ. מ. (2017). כימיה: המדע המרכזי (מהדורה 14). פירסון.
צ'אנג, ר., & גולדסבי, ק. א. (2015). כימיה (מהדורה 12). מקגרו-היל.
IUPAC. (2019). המערכת הבינלאומית של יחידות (SI) (מהדורה 9). המשרד הבינלאומי של משקלים ומדידות.
פטרוצ'י, ר. ה., הרינג, פ. ג., מדורה, ג. ד., & ביסוננטה, צ. (2016). כימיה כללית: עקרונות ויישומים מודרניים (מהדורה 11). פירסון.
זומדאהל, ס. ס., & זומדאהל, ס. א. (2013). כימיה (מהדורה 9). קנג'ייג' למידה.
מכון התקנים הלאומי של ארצות הברית. (2018). NIST Chemistry WebBook. https://webbook.nist.gov/chemistry/
האיגוד הבינלאומי לכימיה טהורה ויישומית. (2021). אוצר המונחים הכימיים (ספר זהב). https://goldbook.iupac.org/
מוכנים לבצע את חישובי המולים שלכם? נסו את מחשבון המולים שלנו עכשיו כדי להמיר במהירות בין מולים ומסה עבור כל חומר כימי. בין אם אתם סטודנטים העובדים על שיעורי כימיה, חוקרים במעבדה או מקצוענים בתעשיית הכימיה, המחשבון שלנו יחסוך לכם זמן ויבטיח דיוק בעבודתכם.
גלה עוד כלים שעשויים להיות שימושיים עבור זרימת העבודה שלך