Preveďte medzi gramami a molmi zadaním hmotnosti a molárnej hmotnosti. Nevyhnutné pre študentov chémie, učiteľov a odborníkov pracujúcich s chemickými výpočtami.
Prevod medzi gramami a molmi zadaním hmotnosti v gramoch a molárnej hmotnosti látky.
Mól je jednotka merania používaná v chémii na vyjadrenie množstiev chemickej látky. Jeden mól akejkoľvek látky obsahuje presne 6.02214076 × 10²³ elementárnych entít (atómov, molekúl, iónov atď.).
Napríklad, 1 mól vody (H₂O) má hmotnosť 18.02 g a obsahuje 6.02214076 × 10²³ molekúl vody.
Prevodník gramov na moly je nevyhnutný nástroj pre študentov chémie, učiteľov a profesionálov, ktorí potrebujú rýchlo a presne prevádzať medzi hmotnosťou (gramy) a množstvom látky (moly). Tento prevod je základný pre chemické výpočty, stechiometriu a laboratórnu prácu. Náš používateľsky prívetivý kalkulátor zjednodušuje tento proces automatickým vykonávaním prevodu na základe molárnej hmotnosti látky, čím eliminuje potenciálne matematické chyby a šetrí cenný čas.
V chémii je mol štandardnou jednotkou na meranie množstva látky. Jeden mol obsahuje presne 6.02214076 × 10²³ elementárnych entít (atómov, molekúl, iónov atď.), známych ako Avogadrovo číslo. Prevádzanie medzi gramami a molmi je kritická zručnosť pre každého, kto pracuje s chemickými rovnicami, pripravuje roztoky alebo analyzuje chemické reakcie.
Tento komplexný sprievodca vysvetlí, ako používať náš kalkulátor gramov na moly, matematické princípy za prevodom, praktické aplikácie a odpovede na často kladené otázky o výpočtoch molov.
Základný vzťah medzi hmotnosťou v gramoch a množstvom v moloch je daný nasledujúcim vzorcom:
Naopak, na prevod z molov na gramy:
Molárna hmotnosť látky je hmotnosť jedného mola tejto látky, vyjadrená v gramoch na mol (g/mol). Pre prvky je molárna hmotnosť číselne rovná atómovej hmotnosti uvedenej v periodickej tabuľke. Pre zlúčeniny sa molárna hmotnosť vypočíta sčítaním atómových hmotností všetkých atómov v molekulárnom vzorci.
Napríklad:
Poďme prejsť jednoduchým príkladom, aby sme ilustrovali proces prevodu:
Problém: Preveďte 25 gramov chloridu sodného (NaCl) na moly.
Riešenie:
Určte molárnu hmotnosť NaCl:
Použite vzorec:
Preto 25 gramov NaCl je ekvivalentné 0.4278 molom.
Náš kalkulátor je navrhnutý tak, aby bol intuitívny a jednoduchý, vyžaduje minimálny vstup na poskytnutie presných výsledkov. Postupujte podľa týchto jednoduchých krokov na prevod medzi gramami a molmi:
Prevádzanie medzi gramami a molmi je nevyhnutné v mnohých chemických aplikáciách. Tu sú niektoré z najbežnejších scenárov, kde je táto konverzia potrebná:
Pri vyvažovaní chemických rovníc a určovaní množstva potrebných reaktantov alebo vytvorených produktov musia chemici prevádzať medzi gramami a molmi. Keďže chemické rovnice predstavujú vzťahy medzi molekulami (v moloch), ale laboratórne merania sa zvyčajne vykonávajú v gramoch, tento prevod je kritickým krokom v plánovaní a analýze experimentov.
Príklad: V reakcii 2H₂ + O₂ → 2H₂O, ak máte 10 gramov vodíka, koľko gramov kyslíka je potrebných na úplnú reakciu?
Pri príprave roztokov s konkrétnymi koncentráciami (molarita) musia chemici prevádzať medzi gramami a molmi, aby určili správne množstvo rozpúšťadla, ktoré sa má rozpustiť.
Príklad: Na prípravu 500 mL 0.1 M roztoku NaOH:
V analytických postupoch, ako sú titrácie, gravimetrická analýza a spektroskopia, je často potrebné prevádzať výsledky medzi hmotnosťou a molárnymi množstvami.
Pri vývoji a výrobe liekov sa aktívne farmaceutické zložky (API) často merajú v moloch, aby sa zabezpečilo presné dávkovanie, bez ohľadu na formu soli alebo hydratáciu zlúčeniny.
Pri analýze znečisťujúcich látok alebo prírodných zlúčenín v environmentálnych vzorkách musia vedci často prevádzať medzi hmotnostnými koncentráciami (napr. mg/L) a molárnymi koncentráciami (napr. mmol/L).
Aj keď sú výpočty molov štandardom v chémii, existujú alternatívne prístupy pre konkrétne aplikácie:
Pri chemických reakciách, ktoré zahŕňajú viacero reaktantov, je často jeden reaktant úplne spotrebovaný pred ostatnými. Tento reaktant, známy ako obmedzujúce činidlo, určuje maximálne množstvo produktu, ktoré môže byť vytvorené. Identifikácia obmedzujúceho činidla si vyžaduje prevod všetkých hmotností reaktantov na moly a ich porovnanie s ich stechiometrickými koeficientmi v vyváženej chemickej rovnici.
Príklad: Zvážte reakciu medzi hliníkom a kyslíkom na vytvorenie oxidu hlinitého:
4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃
Ak máme 10.0 g hliníka a 10.0 g kyslíka, ktorý je obmedzujúcim činidlom?
Preveďte hmotnosti na moly:
Porovnajte so stechiometrickými koeficientmi:
Keďže hliník dáva menšie množstvo reakcie (0.093 mol), je obmedzujúcim činidlom.
Teoretický výnos reakcie je množstvo produktu, ktoré by sa vytvorilo, ak by reakcia prebehla do úplného dokončenia s 100% účinnosťou. V praxi je skutočný výnos často nižší kvôli rôznym faktorom, ako sú konkurujúce reakcie, neúplné reakcie alebo strata počas spracovania. Percentuálny výnos sa vypočíta ako:
Vypočítanie teoretického výnosu si vyžaduje prevod z obmedzujúceho činidla (v moloch) na produkt (v moloch) pomocou stechiometrického pomeru, potom prevod na gramy pomocou molárnej hmotnosti produktu.
Príklad: V reakcii oxidu hlinitého vyššie, ak je obmedzujúcim činidlom 0.371 mol hliníka, vypočítajte teoretický výnos Al₂O₃ a percentuálny výnos, ak sa skutočne vyprodukuje 15.8 g Al₂O₃.
Vypočítajte moly teoreticky vyprodukovaného Al₂O₃:
Preveďte na gramy:
Vypočítajte percentuálny výnos:
To znamená, že 83.3% teoreticky možného Al₂O₃ bolo skutočne získaných v reakcii.
Prevádzanie medzi gramami a molmi je kľúčové pre určenie empirických a molekulárnych vzorcov zlúčenín z experimentálnych údajov. Empirický vzorec predstavuje najjednoduchší celočíselný pomer atómov v zlúčenine, zatiaľ čo molekulárny vzorec uvádza skutočný počet atómov každého prvku v molekule.
Proces na určenie empirického vzorca:
Príklad: Zlúčenina obsahuje 40.0% uhlíka, 6.7% vodíka a 53.3% kyslíka podľa hmotnosti. Určte jej empirický vzorec.
Predpokladajte vzorku 100 g:
Delením najmenšou hodnotou (3.33):
Empirický vzorec: CH₂O
Koncept mola sa v priebehu storočí výrazne vyvinul a stal sa jednou zo siedmich základných jednotiek v Medzinárodnom systéme jednotiek (SI).
Základy konceptu mola môžeme vysledovať až k práci Amedea Avogadra na začiatku 19. storočia. V roku 1811 Avogadro predpokladal, že rovnaké objemy plynov pri rovnakej teplote a tlaku obsahujú rovnaký počet molekúl. Tento princíp, dnes známy ako Avogadrova zákon, bol kľúčovým krokom k pochopeniu vzťahu medzi hmotnosťou a počtom častíc.
Termín "mol" zaviedol Wilhelm Ostwald na konci 19. storočia, odvodený od latinského slova "moles", čo znamená "hmotnosť" alebo "objem". Avšak až na začiatku 20. storočia sa mol stal široko akceptovanou základnou jednotkou v chémii.
V roku 1971 bola mol oficiálne definovaná Medzinárodným úradom pre miery a váhy (BIPM) ako množstvo látky obsahujúce presne toľko elementárnych entít, koľko je atómov v 12 gramoch uhlíka-12. Táto definícia spojila mol priamo s Avogadrovo číslom, približne 6.022 × 10²³.
V roku 2019, ako súčasť veľkej revízie systému SI, bol mol redefinovaný v súvislosti s pevnou číselnou hodnotou Avogadrovej konštanty. Súčasná definícia uvádza:
"Mol je množstvo látky, ktoré obsahuje presne 6.02214076 × 10²³ elementárnych entít."
Táto definícia oddeľuje mol od kilogramu a poskytuje presnejší a stabilnejší základ pre chemické merania.
Tu sú implementácie prevodu gramov na moly v rôznych programovacích jazykoch:
1' Excel vzorec na prevod gramov na moly
2=B2/C2
3' Kde B2 obsahuje hmotnosť v gramoch a C2 obsahuje molárnu hmotnosť v g/mol
4
5' Excel VBA funkcia
6Function GramsToMoles(grams As Double, molarMass As Double) As Double
7 If molarMass = 0 Then
8 GramsToMoles = 0 ' Vyhnúť sa deleniu nulou
9 Else
10 GramsToMoles = grams / molarMass
11 End If
12End Function
131def grams_to_moles(grams, molar_mass):
2 """
3 Prevod gramov na moly
4
5 Parametre:
6 grams (float): Hmotnosť v gramoch
7 molar_mass (float): Molárna hmotnosť v g/mol
8
9 Návrat:
10 float: Množstvo v moloch
11 """
12 if molar_mass == 0:
13 return 0 # Vyhnúť sa deleniu nulou
14 return grams / molar_mass
15
16def moles_to_grams(moles, molar_mass):
17 """
18 Prevod molov na gramy
19
20 Parametre:
21 moles (float): Množstvo v moloch
22 molar_mass (float): Molárna hmotnosť v g/mol
23
24 Návrat:
25 float: Hmotnosť v gramoch
26 """
27 return moles * molar_mass
28
29# Príklad použitia
30mass_g = 25
31molar_mass_NaCl = 58.44 # g/mol
32moles = grams_to_moles(mass_g, molar_mass_NaCl)
33print(f"{mass_g} g NaCl je {moles:.4f} mol")
341/**
2 * Prevod gramov na moly
3 * @param {number} grams - Hmotnosť v gramoch
4 * @param {number} molarMass - Molárna hmotnosť v g/mol
5 * @returns {number} Množstvo v moloch
6 */
7function gramsToMoles(grams, molarMass) {
8 if (molarMass === 0) {
9 return 0; // Vyhnúť sa deleniu nulou
10 }
11 return grams / molarMass;
12}
13
14/**
15 * Prevod molov na gramy
16 * @param {number} moles - Množstvo v moloch
17 * @param {number} molarMass - Molárna hmotnosť v g/mol
18 * @returns {number} Hmotnosť v gramoch
19 */
20function molesToGrams(moles, molarMass) {
21 return moles * molarMass;
22}
23
24// Príklad použitia
25const massInGrams = 25;
26const molarMassNaCl = 58.44; // g/mol
27const molesOfNaCl = gramsToMoles(massInGrams, molarMassNaCl);
28console.log(`${massInGrams} g NaCl je ${molesOfNaCl.toFixed(4)} mol`);
291public class ChemistryConverter {
2 /**
3 * Prevod gramov na moly
4 * @param grams Hmotnosť v gramoch
5 * @param molarMass Molárna hmotnosť v g/mol
6 * @return Množstvo v moloch
7 */
8 public static double gramsToMoles(double grams, double molarMass) {
9 if (molarMass == 0) {
10 return 0; // Vyhnúť sa deleniu nulou
11 }
12 return grams / molarMass;
13 }
14
15 /**
16 * Prevod molov na gramy
17 * @param moles Množstvo v moloch
18 * @param molarMass Molárna hmotnosť v g/mol
19 * @return Hmotnosť v gramoch
20 */
21 public static double molesToGrams(double moles, double molarMass) {
22 return moles * molarMass;
23 }
24
25 public static void main(String[] args) {
26 double massInGrams = 25;
27 double molarMassNaCl = 58.44; // g/mol
28 double molesOfNaCl = gramsToMoles(massInGrams, molarMassNaCl);
29 System.out.printf("%.2f g NaCl je %.4f mol%n", massInGrams, molesOfNaCl);
30 }
31}
321#include <iostream>
2#include <iomanip>
3
4/**
5 * Prevod gramov na moly
6 * @param grams Hmotnosť v gramoch
7 * @param molarMass Molárna hmotnosť v g/mol
8 * @return Množstvo v moloch
9 */
10double gramsToMoles(double grams, double molarMass) {
11 if (molarMass == 0) {
12 return 0; // Vyhnúť sa deleniu nulou
13 }
14 return grams / molarMass;
15}
16
17/**
18 * Prevod molov na gramy
19 * @param moles Množstvo v moloch
20 * @param molarMass Molárna hmotnosť v g/mol
21 * @return Hmotnosť v gramoch
22 */
23double molesToGrams(double moles, double molarMass) {
24 return moles * molarMass;
25}
26
27int main() {
28 double massInGrams = 25;
29 double molarMassNaCl = 58.44; // g/mol
30 double molesOfNaCl = gramsToMoles(massInGrams, molarMassNaCl);
31
32 std::cout << std::fixed << std::setprecision(2) << massInGrams
33 << " g NaCl je " << std::setprecision(4) << molesOfNaCl
34 << " mol" << std::endl;
35
36 return 0;
37}
381# Prevod gramov na moly
2# @param grams [Float] Hmotnosť v gramoch
3# @param molar_mass [Float] Molárna hmotnosť v g/mol
4# @return [Float] Množstvo v moloch
5def grams_to_moles(grams, molar_mass)
6 return 0 if molar_mass == 0 # Vyhnúť sa deleniu nulou
7 grams / molar_mass
8end
9
10# Prevod molov na gramy
11# @param moles [Float] Množstvo v moloch
12# @param molar_mass [Float] Molárna hmotnosť v g/mol
13# @return [Float] Hmotnosť v gramoch
14def moles_to_grams(moles, molar_mass)
15 moles * molar_mass
16end
17
18# Príklad použitia
19mass_in_grams = 25
20molar_mass_nacl = 58.44 # g/mol
21moles_of_nacl = grams_to_moles(mass_in_grams, molar_mass_nacl)
22puts "#{mass_in_grams} g NaCl je #{moles_of_nacl.round(4)} mol"
23Tu je tabuľka bežných látok a ich molárnych hmotností na rýchlu referenciu:
| Látka | Chemický vzorec | Molárna hmotnosť (g/mol) |
|---|---|---|
| Voda | H₂O | 18.02 |
| Chlorid sodný | NaCl | 58.44 |
| Glukóza | C₆H₁₂O₆ | 180.16 |
| Oxid uhličitý | CO₂ | 44.01 |
| Kyslík | O₂ | 32.00 |
| Vodík | H₂ | 2.02 |
| Kyselina sírová | H₂SO₄ | 98.08 |
| Amónia | NH₃ | 17.03 |
| Metán | CH₄ | 16.04 |
| Etanol | C₂H₅OH | 46.07 |
| Kyselina octová | CH₃COOH | 60.05 |
| Uhličitan vápenatý | CaCO₃ | 100.09 |
| Hydroxid sodný | NaOH | 40.00 |
| Kyselina chlorovodíková | HCl | 36.46 |
| Kyselina dusičná | HNO₃ | 63.01 |
Mol je SI jednotka na meranie množstva látky. Jeden mol obsahuje presne 6.02214076 × 10²³ elementárnych entít (atómov, molekúl, iónov atď.), čo je známe ako Avogadrovo číslo. Mol poskytuje spôsob, ako počítať atómy a molekuly vážením.
Prevádzame medzi gramami a molmi, pretože chemické reakcie prebiehajú medzi konkrétnymi počtami molekúl (meranými v moloch), ale v laboratóriu zvyčajne meráme látky podľa hmotnosti (v gramoch). Tento prevod umožňuje chemikom vzťahovať makroskopické množstvá, ktoré môžu merať, na procesy na molekulárnej úrovni, ktoré skúmajú.
Aby ste našli molárnu hmotnosť zlúčeniny, sčítajte atómové hmotnosti všetkých atómov v molekulárnom vzorci. Napríklad pre H₂O: 2(1.008 g/mol) + 16.00 g/mol = 18.016 g/mol. Môžete nájsť atómové hmotnosti v periodickej tabuľke.
Nie, molárna hmotnosť je nevyhnutná pre prevod medzi gramami a molmi. Bez znalosti molárnej hmotnosti látky nie je možné tento prevod vykonať presne.
Pre zmesi by ste museli poznať zloženie a vypočítať efektívnu molárnu hmotnosť na základe pomerov jednotlivých zložiek. Alternatívne by ste mohli vykonať samostatné výpočty pre každú zložku zmesi.
Dodržujte štandardné pravidlá pre významné číslice vo výpočtoch: Pri násobení alebo delení by mal výsledok mať rovnaký počet významných číslic ako meranie s najmenším počtom významných číslic. Pri sčítaní a odčítaní by mal výsledok mať rovnaký počet desatinných miest ako meranie s najmenším počtom desatinných miest.
Molekulová hmotnosť (alebo molekulárna hmotnosť) je hmotnosť jednej molekuly v porovnaní s 1/12 hmotnosti atómu uhlíka-12, vyjadrená v atómových hmotnostných jednotkách (amu) alebo daltonoch (Da). Molárna hmotnosť je hmotnosť jedného mola látky, vyjadrená v gramoch na mol (g/mol). Číselne majú rovnakú hodnotu, ale rôzne jednotky.
Na prevod z molov na počet častíc vynásobte Avogadrovo číslo: Počet častíc = Moly × 6.02214076 × 10²³ Na prevod z počtu častíc na moly vydelte Avogadrovo číslo: Moly = Počet častíc ÷ 6.02214076 × 10²³
Nie, molárna hmotnosť nemôže byť nulová alebo negatívna. Keďže molárna hmotnosť predstavuje hmotnosť jedného mola látky, a hmotnosť nemôže byť nulová alebo negatívna v chémii, molárna hmotnosť je vždy kladná hodnota.
Keď je uvedený konkrétny izotop, použite hmotnosť toho konkrétneho izotopu. Keď nie je uvedený žiadny izotop, použite váženú priemernú atómovú hmotnosť z periodickej tabuľky, ktorá zohľadňuje prirodzenú abundanciu rôznych izotopov.
Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J., & Woodward, P. M. (2017). Chémia: Centrálna veda (14. vydanie). Pearson.
Chang, R., & Goldsby, K. A. (2015). Chémia (12. vydanie). McGraw-Hill Education.
Medzinárodná únia pre čistú a aplikovanú chémiu (IUPAC). (2019). Kompendium chemickej terminológie (zlatá kniha). https://goldbook.iupac.org/
Národný inštitút štandardov a technológie (NIST). (2018). NIST Chemistry WebBook. https://webbook.nist.gov/chemistry/
Medzinárodný úrad pre miery a váhy (BIPM). (2019). Medzinárodný systém jednotiek (SI) (9. vydanie). https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/
Atkins, P., & de Paula, J. (2014). Atkinsova fyzikálna chémia (10. vydanie). Oxford University Press.
Hľadáte ďalšie chemické nástroje? Pozrite si naše ďalšie kalkulačky:
Náš prevodník gramov na moly robí chemické výpočty rýchle a bez chýb. Či už ste študent, ktorý pracuje na úlohách z chémie, učiteľ, ktorý pripravuje laboratórne materiály, alebo profesionálny chemik, ktorý vykonáva výskum, tento nástroj vám ušetrí čas a zabezpečí presnosť vo vašej práci.
Vyskúšajte kalkulačku teraz zadaním svojich hodnôt do polí vyššie!
Objavte ďalšie nástroje, ktoré by mohli byť užitočné pre vašu pracovnú postupnosť