Molinės masės skaičiuoklė - Momentinis molekulinis svoris

Molinės masės skaičiuoklė pagal cheminę formulę nustato vieno cheminio junginio molio masę. Rezultatas pateikiamas gramais vienam moliui (g/mol); ši vertė taip pat vadinama molekuline mase.

Kas yra molinė masė?

Molinė masė yra vieno medžiagos molio masė. Molis yra nustatytas dalelių skaičius: 6,02214076 × 10²³, vadinamas Avogadro skaičiumi. Šis skaičius yra tikslus. Jis buvo apibrėžtas Tarptautinės vienetų sistemos (SI) 2019 m. atnaujinime.

Chemikai naudoja molius, nes atomai ir molekulės yra per maži, kad juos būtų galima sverti po vieną. Molis dalelių skaičių paverčia mase, kurią gali išmatuoti laboratorinės svarstyklės.

Molinės masės formulė

Junginio molinė masė yra visų jo formulėje esančių atomų atominių masių suma:

$M = \sum_{i} (A_i \times n_i)$

• $M$ yra junginio molinė masė, išreikšta g/mol
• $A_i$ yra elemento $i$ atominė masė, išreikšta g/mol
• $n_i$ yra elemento $i$ atomų skaičius formulėje

Atominės masės imamos iš periodinės elementų lentelės. Kiekviena iš jų yra svertinis natūraliai aptinkamų elemento izotopų vidurkis, pagrįstas Tarptautinės teorinės ir taikomosios chemijos sąjungos (IUPAC) paskelbtomis standartinėmis vertėmis.

Kaip apskaičiuoti molinę masę: žingsnis po žingsnio

Pavyzdys 1: vanduo (H₂O)

1. Išvardykite kiekvieną elementą ir jo atomų skaičių: 2 vandenilio (H), 1 deguonies (O).
2. Kiekvieno elemento atominę masę padauginkite iš jo atomų skaičiaus: H = 1,008 × 2 = 2,016 g/mol; O = 15,999 × 1 = 15,999 g/mol.
3. Sudėkite rezultatus: 2,016 + 15,999 = 18,015 g/mol.

Vandens molinė masė yra 18,015 g/mol.

Pavyzdys 2: kalcio hidroksidas (Ca(OH)₂)

Skliaustai reiškia, kad viskas, kas yra jų viduje, dauginama iš skaičiaus, parašyto po uždaromojo skliausto. Ca(OH)₂ junginyje grupė (OH) pasikartoja du kartus.

1. Atomai: 1 Ca, 2 O, 2 H.
2. Dauginame: Ca = 40,078 × 1 = 40,078; O = 15,999 × 2 = 31,998; H = 1,008 × 2 = 2,016.
3. Sudedame: 40,078 + 31,998 + 2,016 = 74,092 g/mol.

Ca(OH)₂ ir CaOH₂ nėra ta pati formulė. Be skliaustų CaOH₂ reikštų tik vieną deguonies atomą, o ne du, taigi tai būtų kitas ir neteisingas junginys.

Kaip naudoti šią skaičiuoklę

1. Į įvesties lauką įrašykite cheminę formulę, pavyzdžiui, H2O, NaCl arba Ca(OH)2.
2. Naudokite standartinį raidžių registrą. Pirmoji elemento simbolio raidė rašoma didžioji, o antroji, jei tokia yra, – mažoji. „Na“ yra natris, o „na“ nelaikoma elemento simboliu.
3. Atomams, kurie kartojasi, grupuoti naudokite apvaliuosius, laužtinius arba riestinius skliaustus, tada po uždaromojo skliausto įrašykite skaičių.
4. Peržiūrėkite bendrą molinę masę, elementų pasiskirstymo lentelę ir kiekvieno elemento masės procentinę dalį.

Skaičiuoklė nurodo trijų rūšių problemas: neatpažįstamą simbolį, simbolį, kurio ji negali perskaityti, ir neuždaromus skliaustus. Raidžių registras yra svarbesnis, nei gali atrodyti. Įrašius „Co2“, o ne „CO2“, klaida nerodoma, nes „Co“ yra galiojantis cheminio elemento simbolis – kobaltas. Skaičiuoklė „Co2“ perskaito kaip du kobalto atomus, o ne kaip anglies dioksidą.

Kodėl molinė masė yra svarbi

Molinė masė susieja svarstyklėmis išmatuotą masę su molių skaičiumi toje masėje. Chemikai cheminėms lygtims subalansuoti ir reakcijų išeigai apskaičiuoti naudoja molius, o ne gramus.

Dažna laboratorinė užduotis – paruošti žinomos koncentracijos tirpalą. Norint paruošti 500 mL 0,1 mol/L koncentracijos natrio chlorido (NaCl, molinė masė 58,44 g/mol) tirpalą:

$m = c \times V \times M$

kur m – masė gramais, c – koncentracija moliais litre, o V – tūris litrais.

masė = 0,1 mol/L × 0,5 L × 58,44 g/mol = 2,922 g

Pasvėrus 2,922 g NaCl ir ištirpinus jį 500 mL vandens, gaunama reikiama koncentracija. Molinės masės paklaida tiesiogiai lemia galutinės koncentracijos paklaidą.

Dažnai užduodami klausimai

Kuo skiriasi molinė masė ir molekulinė masė?

Jos apibūdina tą patį dydį, tik išreiškiamą skirtingais vienetais. Molinė masė išreiškiama gramais moliui (g/mol). Molekulinė masė dažnai išreiškiama atominės masės vienetais (amu) arba daltonais (Da). Skaičius abiem atvejais yra toks pats: vandens masė yra 18,015 g/mol arba 18,015 Da.

Kodėl skaičiuoklė rašo „nežinomas elementas“?

Tai reiškia, kad ji aptiko periodinėje lentelėje nesantį simbolį, pavyzdžiui, „Xx“, arba simbolį, kuriame neteisingai vartojamas raidžių registras. Tik pirmoji elemento simbolio raidė gali būti didžioji.

Ar ši skaičiuoklė gali apdoroti hidratus, pavyzdžiui, CuSO₄·5H₂O?

Ne tiesiogiai. Skaičiuoklė neatpažįsta hidrato formulėse naudojamo pakelto taško, todėl įvedus „CuSO4.5H2O“ pateikiama klaida. Vietoj to atskirai apskaičiuokite abi dalis. Bevandenio CuSO₄ molinė masė yra 159,602 g/mol. Penkių vandens molekulių masė yra 5 × 18,015 = 90,075 g/mol. Bendra vario sulfato pentahidrato molinė masė yra 249,677 g/mol.

Kiek tikslūs yra rezultatai?

Skaičiuoklė molinę masę pateikia keturių skaitmenų po kablelio tikslumu, pavyzdžiui, vandens masę nurodo kaip 18,0150 g/mol. Tai didesnis tikslumas, nei reikia daugeliui laboratorinių darbų. Standartinių analitinių svarstyklių tikslumas yra maždaug ±0,001 g, todėl jos paprastai yra didesnis paklaidos šaltinis.

Ar skaičiuoklė naudoja IUPAC atomines mases?

Taip. Ji naudoja IUPAC – organizacijos, nustatančios visame pasaulyje atominių masių etalonines vertes, – paskelbtas standartines atomines mases. Elementams, kurių izotopų santykiai skiriasi priklausomai nuo geologinės kilmės, pavyzdžiui, ličiui, IUPAC skelbia intervalą, o skaičiuoklės naudoja vieną įprastą vertę iš šio intervalo.

Ką formulėje reiškia apvalieji ir laužtiniai skliaustai?

Jie sugrupuoja atomus, kurie kartojasi kaip vienetas. Ca(OH)₂ junginyje grupė (OH) dauginama iš 2, todėl prie 1 kalcio atomo pridedama 2 deguonies ir 2 vandenilio atomų. Laužtiniai skliaustai [ ] ir riestiniai skliaustai { } veikia taip pat ir gali būti įterpti į apvaliuosius skliaustus; tai naudinga sudėtingoms formulėms, pavyzdžiui, koordinaciniams junginiams.