Gramų į Moles Keitiklis | Nemokamas Chemijos Skaičiuotuvas

Kas yra gramų perskaičiavimas į molius?

Gramų perskaičiavimas į molius – tai procesas, kai nustatoma, kiek molių medžiagos sudaro tam tikrą jos masę. Molis yra vienetas, kurį chemikai naudoja atomams, molekulėms arba jonams skaičiuoti. Gramų perskaičiavimas į molius susieja laboratorinėmis svarstyklėmis išmatuotą masę su cheminėje reakcijoje dalyvaujančių dalelių skaičiumi.

Cheminės lygtys aprašo reakcijas moliais: vienas vienos medžiagos molis reaguoja su tam tikru kitos medžiagos molių skaičiumi. Svarstyklės matuoja masę gramais. Perskaičiavimas tarp šių dydžių leidžia chemikui paversti subalansuotą lygtį tikru medžiagos kiekiu, kurį reikia pasverti.

Viename bet kurios medžiagos mole yra tiksliai 6,02214076 × 10²³ elementariųjų esybių. Šis skaičius vadinamas Avogadro konstanta. Tokia tiksli jo vertė nustatyta 2019 m., kai Generalinė svarsčių ir matų konferencija (CGPM) peržiūrėjo molio apibrėžtį.

Gramų perskaičiavimo į molius formulė

Molių skaičius lygus masei gramais, padalytai iš medžiagos molinės masės:

$\text{Molių skaičius} = \frac{\text{Masė (g)}}{\text{Molinė masė (g/mol)}}$

Norint perskaičiuoti atvirkščiai, iš molių į gramus, reikia ne dalyti, o dauginti:

$\text{Masė (g)} = \text{Molių skaičius} \times \text{Molinė masė (g/mol)}$

Molinė masė – tai vieno medžiagos molio masė, išreikšta gramais moliui (g/mol). Atskiro elemento molinė masė yra periodinėje lentelėje nurodyta atominė masė. Junginio atveju tai visų jo formulėje esančių atomų atominių masių suma.

Kaip apskaičiuoti molinę masę

Norint rasti junginio molinę masę, reikia sudėti kiekvieno elemento atominę masę, padaugintą iš to elemento atomų skaičiaus formulėje. Apatiniai indeksai formulėje rodo, kiek kiekvieno elemento atomų yra.

• Vandenilis (H): 1,008 g/mol
• Anglis (C): 12,011 g/mol
• Deguonis (O): 15,999 g/mol
• Vanduo (H₂O): 2(1,008) + 15,999 = 18,015 g/mol, paprastai rašoma 18,02 g/mol
• Gliukozė (C₆H₁₂O₆): 6(12,011) + 12(1,008) + 6(15,999) = 180,16 g/mol

Šios atominės masės yra standartinės vertės, kurias skelbia IUPAC. Senesniuose vadovėliuose deguonies atominė masė suapvalinama iki 16,00, todėl paskutiniame dešimtainiame skaitmenyje molinė masė šiek tiek pasikeičia.

Formulėje esantys skliaustai taikomi kiekvienam jų viduje esančiam atomui. Kalcio fosfate, Ca₃(PO₄)₂, yra 3 kalcio atomai, 2 fosforo atomai ir 8 deguonies atomai (2 grupės po 4 deguonies atomus), o ne tik po vieną kiekvieno elemento atomą.

Hidratuose, pavyzdžiui, vario(II) sulfato pentahidrato (CuSO₄·5H₂O), kristalo struktūroje yra susijungusių vandens molekulių. Šių vandens molekulių masę reikia pridėti prie molinės masės. Junginiui CuSO₄·5H₂O tai reiškia pridėti 5 × 18,02 g/mol, nes yra penkios vandens molekulės.

Išspręstas pavyzdys

Užduotis: perskaičiuoti 25 g natrio chlorido (NaCl) į molius.

Žingsnis 1: rasti NaCl molinę masę.

• Natris (Na): 22,99 g/mol
• Chloras (Cl): 35,45 g/mol
• NaCl: 22,99 + 35,45 = 58,44 g/mol

Žingsnis 2: padalyti masę iš molinės masės.

$\text{Molių skaičius} = \frac{25 \text{ g}}{58.44 \text{ g/mol}} = 0.4278 \text{ mol}$

Taigi 25 g NaCl atitinka 0,4278 mol. Perskaičiuoklė kiekvieną rezultatą suapvalina iki keturių skaitmenų po kablelio, todėl šiame pavyzdyje rodo 0,4278.

Perskaičiuoklė taip pat veikia atvirkščiai. Perjungus ją į perskaičiavimą iš molių į gramus, randama 0,05 mol natrio hidroksido (NaOH, molinė masė 40,00 g/mol) masė:

$\text{Masė} = 0.05 \text{ mol} \times 40.00 \text{ g/mol} = 2.0 \text{ g}$

Molinė masė negali būti lygi nuliui, nes dalyba iš nulio neturi sprendinio. Kai molinės masės laukelyje nustatyta 0, perskaičiuoklė vietoj rezultato rodo klaidą.

Kodėl šis perskaičiavimas svarbus

Subalansuotos cheminės lygtys nurodo reagentų ir produktų molių santykius, tačiau reagentai matuojami pagal masę. Gramų perskaičiavimas į molius sujungia šiuos du dydžius.

Reakcijos stechiometrija. Reakcijoje 2H₂ + O₂ → 2H₂O 10 g vandenilio dujų perskaičiuojama į 10 ÷ 2,016 = 4,96 mol H₂. Lygtis rodo 2:1 H₂ ir O₂ santykį, todėl 4,96 mol H₂ reikia 2,48 mol O₂, o tai lygu 2,48 × 32,00 = 79,4 g O₂.

Tirpalų ruošimas. Norint paruošti 500 mL 0,1 mol/L natrio hidroksido tirpalo, reikia 0,1 × 0,5 = 0,05 mol NaOH, o tai sudaro 0,05 × 40,00 = 2,0 g.

Ribojančiojo reagento uždaviniai. Sumaišius du reagentus, kiekvieno jų perskaičiavimas į molius ir palyginimas su subalansuota lygtimi parodo, kuris reagentas pirmas pasibaigs ir ribos galimo susidaryti produkto kiekį.

Empirinės formulės. Laboratoriniai duomenys paprastai pateikia kiekvieno junginio elemento masės procentinę dalį. Kiekvieno elemento masę perskaičiavus į molius ir palyginus molių santykius, gaunama paprasčiausia sveikųjų skaičių junginio formulė.

Dažniausios molinės masės

Molio istorija

Amedeo Avogadro 1811 m. iškėlė prielaidą, kad vienoduose dujų tūriuose, esant tokiai pačiai temperatūrai ir slėgiui, yra vienodas molekulių skaičius. Ši idėja, dabar vadinama Avogadro dėsniu, buvo vienas pirmųjų žingsnių siejant masę su dalelių skaičiumi. Žodis „molis“ paprastai priskiriamas chemikui Wilhelmui Ostwaldui 1890-aisiais; jis kilo iš vokiečių kalbos žodžio „Mol“, žodžio „Molekulargewicht“, reiškiančio molekulinę masę, trumpinio.

1971 m. molis tapo oficialiu SI baziniu vienetu, apibrėžtu kaip medžiagos kiekis, kuriame yra tiek pat elementariųjų esybių, kiek atomų yra 12 g anglies-12. 2019 m. SI sistema buvo peržiūrėta, todėl molis apibrėžiamas tiesiogiai fiksuota Avogadro konstantos verte 6,02214076 × 10²³, o ne fiziniu anglies-12 mėginiu.

Dažnai užduodami klausimai

Kas yra molis chemijoje? Molis yra SI medžiagos kiekio vienetas. Viename bet kokios medžiagos molyje yra 6,02214076 × 10²³ dalelių, kaip ir vienas tuzinas reiškia 12 daiktų. Tai leidžia chemikams skaičiuoti daleles jas sveriant.

Kodėl perskaičiuojama tarp gramų ir molių? Cheminės lygtys aprašo reakcijas naudodamos molių santykius, tačiau reagentai matuojami pagal masę. Perskaičiavimas subalansuotą lygtį paverčia kiekiu, kurį galima pasverti svarstyklėmis.

Kaip randama junginio molinė masė? Sudėkite visų formulėje esančių atomų atomines mases, kiekvieną atomą įskaičiuodami tinkamą skaičių kartų, įskaitant skliaustuose esančius atomus ir, hidratuose, kristale esančias vandens molekules.

Ar galima perskaičiuoti gramus į molius nežinant molinės masės? Ne. Perskaičiavimui būtina molinė masė. Prieš atliekant perskaičiavimą, ją reikia rasti lentelėje arba apskaičiuoti pagal cheminę formulę.

Kuo skiriasi molekulinė masė ir molinė masė? Šie du skaičiai sutampa, tačiau jie matuoja skirtingus dalykus. Molekulinė masė, dar vadinama santykine molekuline mase, palygina vieną molekulę su viena dvyliktąja anglies-12 atomo dalimi, todėl neturi vieneto. Molinė masė yra vieno medžiagos molio masė, išreikšta gramais moliui.

Kaip moliai perskaičiuojami į dalelių skaičių? Padauginkite molių skaičių iš Avogadro konstantos: dalelės = moliai × 6,02214076 × 10²³. Norėdami perskaičiuoti atvirkščiai, dalelių skaičių padalykite iš Avogadro konstantos.

Kokia dažna klaida apskaičiuojant molinę masę? Neįskaičiuojami skliaustuose esantys atomai, pavyzdžiui, Ca(NO₃)₂ formulėje, arba pamirštama įtraukti vandens molekules į hidratą, pavyzdžiui, CuSO₄·5H₂O.