Kalkulator przeliczania gramów na mole | Darmowy kalkulator chemiczny

Na czym polega przeliczanie gramów na mole?

Przeliczanie gramów na mole polega na ustaleniu, ilu molom substancji odpowiada dana masa. Mol to jednostka używana przez chemików do liczenia atomów, cząsteczek lub jonów. Przeliczanie gramów na mole łączy masę zmierzoną na wadze laboratoryjnej z liczbą cząstek uczestniczących w reakcji chemicznej.

Równania chemiczne opisują reakcje w molach: jeden mol jednej substancji reaguje z określoną liczbą moli innej substancji. Wagi mierzą masę w gramach. Przeliczanie między tymi jednostkami pozwala chemikowi przełożyć równanie stechiometryczne na rzeczywistą ilość substancji do odważenia.

Jeden mol dowolnej substancji zawiera dokładnie 6,02214076 × 10²³ jednostek elementarnych. Liczba ta nosi nazwę stałej Avogadra. Ustalono ją na tej dokładnej wartości w 2019 roku, gdy Generalna Konferencja Miar (CGPM) zmieniła definicję mola.

Wzór przeliczania gramów na mole

Liczba moli jest równa masie w gramach podzielonej przez masę molową substancji:

$\text{Mole} = \frac{\text{Masa (g)}}{\text{Masa molowa (g/mol)}}$

Aby wykonać przeliczenie w drugą stronę, z moli na gramy, należy zamiast dzielenia zastosować mnożenie:

$\text{Masa (g)} = \text{Mole} \times \text{Masa molowa (g/mol)}$

Masa molowa to masa jednego mola substancji, wyrażona w gramach na mol (g/mol). W przypadku pojedynczego pierwiastka masa molowa odpowiada masie atomowej podanej w układzie okresowym. W przypadku związku chemicznego jest sumą mas atomowych wszystkich atomów występujących w jego wzorze.

Jak obliczyć masę molową

Aby znaleźć masę molową związku chemicznego, należy zsumować masy atomowe poszczególnych pierwiastków, pomnożone przez liczbę ich wystąpień we wzorze. Indeksy we wzorze pokazują, ile atomów każdego pierwiastka się w nim znajduje.

• Wodór (H): 1,008 g/mol
• Węgiel (C): 12,011 g/mol
• Tlen (O): 15,999 g/mol
• Woda (H₂O): 2(1,008) + 15,999 = 18,015 g/mol, zwykle zapisywane jako 18,02 g/mol
• Glukoza (C₆H₁₂O₆): 6(12,011) + 12(1,008) + 6(15,999) = 180,16 g/mol

Te masy atomowe są standardowymi wartościami opublikowanymi przez IUPAC. W starszych podręcznikach masę atomową tlenu zaokrągla się do 16,00, co nieznacznie zmienia masę molową na ostatnim miejscu po przecinku.

Nawiasy we wzorze dotyczą każdego znajdującego się w nich atomu. Fosforan wapnia, Ca₃(PO₄)₂, zawiera 3 atomy wapnia, 2 atomy fosforu i 8 atomów tlenu (2 grupy po 4 atomy tlenu), a nie tylko po jednym atomie każdego pierwiastka.

Hydraty, takie jak pięciowodny siarczan miedzi(II) (CuSO₄·5H₂O), zawierają cząsteczki wody związane w krysztale. Masę tych cząsteczek wody należy dodać do masy molowej. Dla CuSO₄·5H₂O oznacza to dodanie 5 × 18,02 g/mol dla pięciu cząsteczek wody.

Przykład obliczeń

Zadanie: Przelicz 25 g chlorku sodu (NaCl) na mole.

Krok 1: Oblicz masę molową NaCl.

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

Krok 2: Podziel masę przez masę molową.

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

Zatem 25 g NaCl odpowiada 0,4278 mol. Przelicznik zaokrągla każdy wynik do czterech miejsc po przecinku, dlatego dla tego przykładu wyświetla 0,4278.

Przelicznik działa również w drugą stronę. Przełączenie go na przeliczanie moli na gramy pozwala znaleźć masę 0,05 mol wodorotlenku sodu (NaOH, masa molowa 40,00 g/mol):

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

Masa molowa nie może być równa zeru, ponieważ dzielenie przez zero nie ma rozwiązania. Gdy w polu masy molowej ustawiona jest wartość 0, przelicznik wyświetla błąd zamiast wyniku.

Dlaczego to przeliczenie ma znaczenie

Zbilansowane równania chemiczne określają stosunki molowe między substratami a produktami, ale odczynniki odmierza się według masy. Przeliczanie gramów na mole jest etapem, który łączy te dwie wielkości.

Stechiometria reakcji. W reakcji 2H₂ + O₂ → 2H₂O, 10 g wodoru gazowego odpowiada 10 ÷ 2,016 = 4,96 mol H₂. Równanie wskazuje stosunek 2:1 H₂ do O₂, więc 4,96 mol H₂ wymaga 2,48 mol O₂, co odpowiada 2,48 × 32,00 = 79,4 g O₂.

Przygotowywanie roztworów. Przygotowanie 500 mL roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,1 mol/L wymaga 0,1 × 0,5 = 0,05 mol NaOH, czyli 0,05 × 40,00 = 2,0 g.

Zadania z reagentem ograniczającym. Gdy łączy się dwa substraty, przeliczenie ilości każdego z nich na mole i porównanie z równaniem stechiometrycznym pokazuje, który wyczerpie się pierwszy i ograniczy ilość powstającego produktu.

Wzory empiryczne. Dane laboratoryjne zwykle podają udział masowy każdego pierwiastka w związku. Przeliczenie masy każdego pierwiastka na mole, a następnie porównanie stosunków molowych pozwala ustalić najprostszy wzór związku wyrażony małymi liczbami całkowitymi.

Typowe masy molowe

Historia mola

Amedeo Avogadro zaproponował w 1811 roku, że równe objętości gazu, w tej samej temperaturze i pod tym samym ciśnieniem, zawierają taką samą liczbę cząsteczek. Ta idea, nazywana obecnie prawem Avogadra, była jednym z pierwszych kroków do powiązania masy z liczbą cząstek. Słowo „mol” zwykle przypisuje się chemikowi Wilhelmowi Ostwaldowi w latach 1890, od niemieckiego słowa „Mol”, będącego skrótem od określenia „masa cząsteczkowa”.

W 1971 roku mol stał się oficjalną podstawową jednostką SI, definiowaną jako ilość substancji zawierająca tyle obiektów elementarnych, ile atomów znajduje się w 12 g węgla-12. W 2019 roku zmieniono układ SI, tak aby mol był definiowany bezpośrednio przez ustaloną wartość stałej Avogadra, 6,02214076 × 10²³, a nie przez fizyczną próbkę węgla-12.

Najczęściej zadawane pytania

Czym jest mol w chemii? Mol to jednostka SI ilości substancji. Jeden mol dowolnej substancji zawiera 6,02214076 × 10²³ cząstek, podobnie jak tuzin oznacza 12 przedmiotów. Dzięki niemu chemicy mogą liczyć cząstki, ważąc je.

Dlaczego przelicza się gramy na mole i mole na gramy? Równania chemiczne opisują reakcje za pomocą stosunków molowych, ale odczynniki mierzy się według masy. Przeliczenie przekłada zbilansowane równanie na ilość, którą można odważyć na wadze.

Jak wyznacza się masę molową związku chemicznego? Należy dodać masy atomowe wszystkich atomów we wzorze, uwzględniając właściwą liczbę każdego atomu, w tym atomów znajdujących się w nawiasach oraz, w przypadku hydratów, cząsteczek wody obecnych w krysztale.

Czy można przeliczyć gramy na mole bez znajomości masy molowej? Nie. Do przeliczenia potrzebna jest masa molowa. Należy ją odczytać z tablic lub obliczyć na podstawie wzoru chemicznego przed wykonaniem przeliczenia.

Jaka jest różnica między masą cząsteczkową a masą molową? Obie liczby są takie same, ale opisują różne wielkości. Masa cząsteczkowa, nazywana także względną masą cząsteczkową, porównuje jedną cząsteczkę z jedną dwunastą atomu węgla-12, więc nie ma jednostki. Masa molowa to masa jednego mola substancji, wyrażona w gramach na mol.

Jak przelicza się mole na liczbę cząstek? Należy pomnożyć liczbę moli przez stałą Avogadra: cząstki = mole × 6,02214076 × 10²³. Aby wykonać przeliczenie odwrotne, należy podzielić liczbę cząstek przez stałą Avogadra.

Jaki jest częsty błąd podczas obliczania masy molowej? Pominięcie atomów znajdujących się w nawiasach, jak we wzorze Ca(NO₃)₂, albo nieuwzględnienie cząsteczek wody w hydracie, takim jak CuSO₄·5H₂O.