Penukaran Gram ke Mol | Kalkulator Kimia Percuma

Apakah Penukaran Gram kepada Mol?

Penukaran gram kepada mol ialah proses menentukan bilangan mol yang diwakili oleh jisim tertentu sesuatu bahan. Mol ialah unit yang digunakan oleh ahli kimia untuk mengira atom, molekul atau ion. Penukaran gram kepada mol menghubungkan jisim yang diukur pada penimbang makmal dengan bilangan zarah yang terlibat dalam tindak balas kimia.

Persamaan kimia menerangkan tindak balas berdasarkan mol, iaitu satu mol sesuatu bahan bertindak balas dengan bilangan mol tertentu bagi bahan lain. Penimbang mengukur jisim dalam gram. Penukaran antara kedua-duanya membolehkan ahli kimia menukarkan persamaan seimbang kepada jumlah sebenar untuk ditimbang.

Satu mol bagi mana-mana bahan mengandungi tepat 6.02214076 × 10²³ entiti asas. Nombor ini dipanggil pemalar Avogadro. Nilai tepat ini ditetapkan pada 2019, apabila Persidangan Agung Timbangan dan Sukatan (CGPM) menyemak semula takrif mol.

Formula Gram kepada Mol

Bilangan mol bersamaan dengan jisim dalam gram dibahagikan dengan jisim molar bahan:

$\text{Mol} = \frac{\text{Jisim (g)}}{\text{Jisim molar (g/mol)}}$

Untuk melakukan penukaran sebaliknya, daripada mol kepada gram, darabkan dan bukannya bahagi:

$\text{Jisim (g)} = \text{Mol} \times \text{Jisim molar (g/mol)}$

Jisim molar ialah jisim satu mol sesuatu bahan, dinyatakan dalam gram per mol (g/mol). Bagi satu unsur, jisim molar ialah berat atom yang ditunjukkan dalam jadual berkala. Bagi sebatian, jisim molar ialah jumlah berat atom bagi setiap atom dalam formulanya.

Cara Mengira Jisim Molar

Untuk mencari jisim molar sesuatu sebatian, jumlahkan berat atom setiap unsur yang didarab dengan bilangan kemunculannya dalam formula. Subskrip dalam formula menunjukkan bilangan atom bagi setiap unsur yang hadir.

• Hidrogen (H): 1.008 g/mol
• Karbon (C): 12.011 g/mol
• Oksigen (O): 15.999 g/mol
• Air (H₂O): 2(1.008) + 15.999 = 18.015 g/mol, biasanya ditulis sebagai 18.02 g/mol
• Glukosa (C₆H₁₂O₆): 6(12.011) + 12(1.008) + 6(15.999) = 180.16 g/mol

Berat atom ini ialah nilai piawai yang diterbitkan oleh IUPAC. Buku teks lama membundarkan oksigen kepada 16.00, yang mengubah sedikit jisim molar pada tempat perpuluhan terakhir.

Tanda kurung dalam formula terpakai pada setiap atom di dalamnya. Kalsium fosfat, Ca₃(PO₄)₂, mempunyai 3 atom kalsium, 2 atom fosforus dan 8 atom oksigen (2 kumpulan yang setiap satunya mengandungi 4 atom oksigen), bukannya hanya satu bagi setiap unsur.

Hidrat, seperti kuprum(II) sulfat pentahidrat (CuSO₄·5H₂O), mengandungi molekul air yang terikat di dalam hablur. Jisim molekul air itu mesti ditambah kepada jisim molar. Bagi CuSO₄·5H₂O, ini bermakna menambah 5 × 18.02 g/mol untuk lima molekul air tersebut.

Contoh pengiraan

Masalah: Tukarkan 25 g natrium klorida (NaCl) kepada mol.

Langkah 1: Cari jisim molar NaCl.

• Natrium (Na): 22.99 g/mol
• Klorin (Cl): 35.45 g/mol
• NaCl: 22.99 + 35.45 = 58.44 g/mol

Langkah 2: Bahagikan jisim dengan jisim molar.

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

Jadi, 25 g NaCl bersamaan dengan 0.4278 mol. Penukar ini membundarkan setiap hasil kepada empat tempat perpuluhan, jadi ia memaparkan 0.4278 bagi contoh ini.

Penukar ini juga boleh melakukan penukaran sebaliknya. Menukarnya kepada mod mol-ke-gram akan mencari jisim 0.05 mol natrium hidroksida (NaOH, dengan jisim molar 40.00 g/mol):

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

Jisim molar tidak boleh sifar kerana pembahagian dengan sifar tidak mempunyai jawapan. Penukar memaparkan ralat dan bukannya hasil apabila medan jisim molar ditetapkan kepada 0.

Mengapa Penukaran Ini Penting

Persamaan kimia seimbang menyatakan nisbah mol antara bahan tindak balas dan hasil tindak balas, tetapi reagen diukur berdasarkan jisim. Penukaran gram kepada mol ialah langkah yang menghubungkan kedua-duanya.

Stoikiometri tindak balas. Dalam tindak balas 2H₂ + O₂ → 2H₂O, 10 g gas hidrogen bertukar kepada 10 ÷ 2.016 = 4.96 mol H₂. Persamaan itu menunjukkan nisbah 2:1 H₂ kepada O₂, jadi 4.96 mol H₂ memerlukan 2.48 mol O₂, bersamaan dengan 2.48 × 32.00 = 79.4 g O₂.

Penyediaan larutan. Penyediaan 500 mL larutan natrium hidroksida 0.1 mol/L memerlukan 0.1 × 0.5 = 0.05 mol NaOH, iaitu 0.05 × 40.00 = 2.0 g.

Masalah reagen pengehad. Apabila dua bahan tindak balas digabungkan, penukaran setiap satunya kepada mol dan perbandingan dengan persamaan seimbang menunjukkan bahan yang habis terlebih dahulu dan mengehadkan jumlah hasil tindak balas yang boleh terbentuk.

Formula empirik. Data makmal biasanya memberikan peratus jisim setiap unsur dalam sesuatu sebatian. Menukarkan jisim setiap unsur kepada mol, kemudian membandingkan nisbah mol, menghasilkan formula nombor bulat paling ringkas bagi sebatian itu.

Jisim Molar Lazim

Sejarah Mol

Amedeo Avogadro mencadangkan pada 1811 bahawa isipadu gas yang sama, pada suhu dan tekanan yang sama, mengandungi bilangan molekul yang sama. Idea ini, yang kini dipanggil hukum Avogadro, merupakan langkah awal untuk menghubungkan jisim dengan bilangan zarah. Perkataan "mol" biasanya dikaitkan dengan ahli kimia Wilhelm Ostwald pada 1890-an, daripada perkataan Jerman "Mol", singkatan bagi berat molekul.

Pada 1971, mol menjadi unit asas SI rasmi yang ditakrifkan sebagai jumlah bahan yang mengandungi bilangan entiti asas yang sama seperti bilangan atom dalam 12 g karbon-12. Pada 2019, sistem SI disemak supaya mol ditakrifkan secara langsung melalui nilai tetap pemalar Avogadro, 6.02214076 × 10²³, bukannya melalui sampel fizikal karbon-12.

Soalan lazim

Apakah mol dalam kimia? Mol ialah unit SI bagi jumlah bahan. Satu mol bagi apa-apa bahan mengandungi 6.02214076 × 10²³ zarah, sama seperti satu dozen bermaksud 12 barang. Mol membolehkan ahli kimia mengira zarah dengan menimbangnya.

Mengapa menukar antara gram dan mol? Persamaan kimia menerangkan tindak balas menggunakan nisbah mol, tetapi reagen diukur berdasarkan jisim. Penukaran ini menterjemahkan persamaan seimbang kepada jumlah yang boleh ditimbang pada penimbang.

Bagaimanakah jisim molar sebatian ditentukan? Jumlahkan berat atom setiap atom dalam formula dengan mengira setiap atom mengikut bilangan yang betul, termasuk atom di dalam tanda kurung dan, bagi hidrat, molekul air dalam hablur.

Bolehkah gram ditukar kepada mol tanpa mengetahui jisim molar? Tidak. Jisim molar diperlukan untuk penukaran ini. Nilainya mesti dirujuk atau dikira daripada formula kimia sebelum penukaran boleh dilakukan.

Apakah perbezaan antara berat molekul dengan jisim molar? Kedua-dua nombor itu sama, tetapi mengukur perkara yang berbeza. Berat molekul, yang juga dipanggil jisim molekul relatif, membandingkan satu molekul dengan satu perdua belas atom karbon-12, jadi ia tidak mempunyai unit. Jisim molar ialah jisim satu mol bahan, dalam gram per mol.

Bagaimanakah mol ditukar kepada bilangan zarah? Darabkan bilangan mol dengan pemalar Avogadro: zarah = mol × 6.02214076 × 10²³. Untuk melakukan penukaran sebaliknya, bahagikan bilangan zarah dengan pemalar Avogadro.

Apakah kesilapan lazim semasa mengira jisim molar? Tertinggal atom di dalam tanda kurung, seperti dalam Ca(NO₃)₂, atau terlupa memasukkan molekul air dalam hidrat seperti CuSO₄·5H₂O.