Калькулятор молей

Калькулятор молей переводит количество вещества из молей в массу в граммах и обратно, используя молярную массу вещества. Он работает в обоих направлениях: переводит моли в массу и массу в моли.

Что такое моль?

Моль (обозначение: mol) — основная единица измерения количества вещества в системе СИ. Один моль любого вещества содержит ровно 6,02214076 × 10²³ элементарных частиц, например атомов, молекул или ионов. Это фиксированное число называется числом Авогадро. Записанное с единицей измерения, 6,02214076 × 10²³ mol⁻¹, оно представляет собой постоянную Авогадро, обозначаемую N_A.

Моль позволяет химикам считать частицы, взвешивая их. Отдельные атомы невозможно пересчитать на весах, но весы измеряют массу в граммах. Моль связывает эти две шкалы.

До 2019 года моль определялся через углерод-12: один моль представлял собой такое количество вещества, которое содержит столько же частиц, сколько атомов содержится ровно в 12 граммах углерода-12. Генеральная конференция по мерам и весам переопределила моль, зафиксировав число Авогадро на уровне ровно 6,02214076 × 10²³, вместо привязки к физическому образцу. Новое определение вступило в силу 20 мая 2019 г..

Формула перевода молей в массу

Моли, массу и молярную массу связывают две формулы:

Масса (г) = количество вещества (моль) × молярная масса (г/моль)

Количество вещества (моль) = масса (г) ÷ молярная масса (г/моль)

Молярная масса, также называемая молекулярной массой, — это масса одного моля вещества. Она измеряется в граммах на моль (г/моль) и равна сумме атомных масс всех атомов в химической формуле вещества.

Как рассчитать массу по количеству вещества в молях

Чтобы найти массу, умножьте количество вещества в молях на молярную массу.

Пример: масса 2 молей воды

Вода (H₂O) имеет молярную массу 18,015 г/моль.

Масса = 2 mol × 18,015 г/моль = 36,03 г

Масса двух молей воды составляет 36,03 грамма.

Как рассчитать количество вещества по массе

Чтобы найти количество вещества в молях, разделите массу на молярную массу.

Пример: количество вещества в 100 граммах поваренной соли

Хлорид натрия (NaCl) имеет молярную массу 58,44 г/моль.

Количество вещества = 100 г ÷ 58,44 г/моль = 1,71 mol

В 100 граммах поваренной соли содержится примерно 1,71 моль NaCl.

Как найти молярную массу

Молярную массу находят, складывая атомные массы всех атомов в формуле и используя значения из периодической таблицы.

Для воды (H₂O):

2 атома водорода: 2 × 1,008 = 2,016 г/моль
1 атом кислорода: 1 × 15,999 = 15,999 г/моль
Всего: 18,015 г/моль

Для соединений, содержащих молекулы воды, связанные в кристаллической структуре, которые называются гидратами, необходимо также учитывать воду. Пентагидрат сульфата меди (CuSO₄·5H₂O) имеет молярную массу около 249,68 г/моль: 159,60 г/моль для безводного CuSO₄ плюс 5 × 18,015 г/моль для пяти молекул воды.

Распространённые значения молярной массы

Вещество	Формула	Молярная масса (г/моль)
Вода	H₂O	18,015
Хлорид натрия (поваренная соль)	NaCl	58,44
Углекислый газ	CO₂	44,01
Кислород	O₂	32,00
Глюкоза	C₆H₁₂O₆	180,16
Серная кислота	H₂SO₄	98,07
Гидроксид натрия	NaOH	40,00
Соляная кислота	HCl	36,46
Аммиак	NH₃	17,03
Метан	CH₄	16,04

Каждое значение представляет собой сумму 2021 стандартных атомных масс ИЮПАК для данной формулы, округлённую до двух знаков после запятой.

Как пользоваться этим калькулятором

Калькулятор имеет два режима. В режиме «Из молей в массу» вводятся количество вещества в молях и молярная масса в г/моль, после чего они перемножаются. В режиме «Из массы в моли» вводятся масса в граммах и молекулярная масса в г/моль, после чего выполняется деление.

Молярную массу необходимо вводить вручную, поскольку инструмент не ищет химические формулы. В таблице выше приведены вещества, которые чаще всего встречаются на занятиях.

Результаты для массы в граммах отображаются с точностью до четырёх знаков после запятой, а для количества вещества в молях — до шести знаков. Отрицательная масса или отрицательное количество вещества не принимаются, а молекулярная масса должна быть больше нуля, поэтому инструмент никогда не выдаёт невозможный результат.

Зачем нужен моль в химии

Химические формулы описывают соотношения частиц, а лабораторное оборудование измеряет массу. Моль обеспечивает переход между этими величинами, поэтому он используется во всех разделах химии.

В стехиометрии уравнение химической реакции в уравненном виде задаёт молярные соотношения между реагентами и продуктами. Чтобы предсказать, сколько продукта образуется в реакции, химик рассчитывает количество вещества в молях по исходной массе, применяет молярное соотношение из уравнения, а затем пересчитывает полученное количество вещества обратно в массу.

При приготовлении растворов молярность описывает концентрацию как количество молей растворённого вещества на литр раствора. Чтобы приготовить 500 мл 0,1 mol/л раствора гидроксида натрия, требуется 0,1 mol/л × 0,5 л = 0,05 mol вещества. Перевод в массу даёт 0,05 mol × 40,00 г/моль = 2,00 г NaOH.

Часто задаваемые вопросы

Как перевести моли в граммы?

Умножьте количество молей на молярную массу: масса (г) = количество вещества (моль) × молярная масса (г/моль). Для 2 молей воды это 2 × 18,015 = 36,03 г.

Как перевести граммы в моли?

Разделите массу на молярную массу: количество вещества (моль) = масса (г) ÷ молярная масса (г/моль). Для 100 г NaCl это 100 ÷ 58,44 ≈ 1,71 mol.

Что такое число Авогадро?

Число Авогадро — это 6,02214076 × 10²³, точное число частиц в одном моле любого вещества. Оно названо в честь итальянского учёного Амедео Авогадро, который в 1811 году выдвинул предположение, что равные объёмы газа при одинаковых температуре и давлении содержат одинаковое число молекул.

В чём разница между молекулярной и молярной массой?

В повседневной лабораторной практике эти два термина означают одно и то же и имеют одинаковое числовое значение в г/моль. Строго говоря, молекулярная масса — безразмерное отношение, сравнивающее массу молекулы с одной двенадцатой массы атома углерода-12, тогда как молярная масса измеряется в г/моль. В учебниках и калькуляторах эти термины обычно используются как взаимозаменяемые.

Сколько граммов содержится в одном моле?

Это зависит от вещества. Один моль любого вещества весит ровно столько граммов, какова его молярная масса: один моль углерода весит 12,01 г, один моль воды — 18,015 г, а один моль глюкозы — 180,16 г.

Можно ли использовать этот калькулятор для проверки домашних заданий по химии?

Да. Он применяет стандартные формулы связи массы и количества вещества, поэтому с его помощью можно проверить расчёт, выполненный вручную, или ответ домашнего задания. Однако сначала полезно выполнить расчёт вручную, чтобы лучше понять стехиометрию и значащие цифры.

Источники

Бюро международных мер и весов (BIPM). Международная система единиц (СИ), 9-е издание, 2019.
Национальный институт стандартов и технологий (NIST). NIST Chemistry WebBook. https://webbook.nist.gov/chemistry/
Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC). Compendium of Chemical Terminology («Золотая книга»). https://goldbook.iupac.org/
Комиссия ИЮПАК по изотопным содержаниям и атомным массам (CIAAW). Standard Atomic Weights 2021. https://ciaaw.org/atomic-weights.htm

Калькулятор молей | Бесплатный конвертер молей в массу