Kalkulator molarne mase - Trenutni izračun molekulske mase

Kalkulator molske mase iz kemijske formule kemijske spojine določi maso enega mola. Rezultat je izražen v gramih na mol (g/mol), ta vrednost pa se imenuje tudi molekulska masa.

Kaj je molska masa?

Molska masa je masa enega mola snovi. Mol je določeno število delcev: 6,02214076 × 10²³, znano kot Avogadrovo število. To število je natančno. Določeno je bilo z definicijo v posodobitvi 2019 Mednarodnega sistema enot (SI).

Kemiki uporabljajo mole, ker so atomi in molekule veliko premajhni, da bi jih tehtali posamezno. Mol pretvori število delcev v maso, ki jo lahko izmeri laboratorijska tehtnica.

Formula za molsko maso

Molska masa spojine je vsota atomskih mas vseh atomov v njeni formuli:

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

• $M$ je molska masa spojine v g/mol
• $A_i$ je atomska masa elementa $i$ v g/mol
• $n_i$ je število atomov elementa $i$ v formuli

Atomske mase so navedene v periodnem sistemu. Vsaka je tehtano povprečje naravno prisotnih izotopov elementa na podlagi standardnih vrednosti, ki jih objavlja Mednarodna zveza za čisto in uporabno kemijo (IUPAC).

Kako izračunati molsko maso: korak za korakom

Primer 1: voda (H₂O)

1. Navedite vsak element in število njegovih atomov: 2 vodika (H), 1 kisika (O).
2. Pomnožite vsako atomsko maso s številom atomov: H = 1,008 × 2 = 2,016 g/mol; O = 15,999 × 1 = 15,999 g/mol.
3. Seštejte rezultate: 2,016 + 15,999 = 18,015 g/mol.

Molska masa vode je 18,015 g/mol.

Primer 2: kalcijev hidroksid (Ca(OH)₂)

Oklepaji pomenijo, da se vse, kar je v njih, pomnoži s številom za zaklepajem. V Ca(OH)₂ se skupina (OH) pojavi dvakrat.

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

Ca(OH)₂ in CaOH₂ nista enaki formuli. Brez oklepajev bi CaOH₂ pomenila le en atom kisika namesto dveh, torej drugačno in nepravilno spojino.

Kako uporabljati ta kalkulator

1. V vnosno polje vnesite kemijsko formulo, na primer H2O, NaCl ali Ca(OH)2.
2. Uporabljajte standardno zapisovanje velikih in malih črk. Prva črka simbola elementa je velika, morebitna druga črka pa mala. »Na« je natrij; »na« se ne razume kot simbol elementa.
3. Za združevanje ponavljajočih se atomov uporabite oklepaje, oglate oklepaje ali zavite oklepaje, nato pa za zaklepajem dodajte število.
4. Preberite skupno molsko maso, tabelo sestave po elementih in masni delež vsakega elementa.

Kalkulator označi tri vrste težav: simbola, ki ga ne prepozna, znaka, ki ga ne more prebrati, in oklepajev, ki niso zaključeni. Velike in male črke so pomembnejše, kot se morda zdi. Če namesto »CO2« vnesete »Co2«, se napaka ne pojavi, ker je »Co« veljaven simbol elementa, kobalta. Kalkulator »Co2« prebere kot dva atoma kobalta, ne kot ogljikov dioksid.

Zakaj je molska masa pomembna

Molska masa povezuje maso, izmerjeno na tehtnici, s številom molov v tej masi. Kemiki za uravnoteženje kemijskih enačb in izračun izkoristkov reakcij uporabljajo mole, ne gramov.

Pogosta laboratorijska naloga je priprava raztopine z znano koncentracijo. Za pripravo 500 mL 0,1 mol/L raztopine natrijevega klorida (NaCl, molska masa 58,44 g/mol):

$m = c \times V \times M$

kjer je m masa v gramih, c koncentracija v molih na liter in V prostornina v litrih.

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

Če odtehtate 2,922 g NaCl in ga raztopite v 500 mL vode, dobite ciljno koncentracijo. Napaka v molski masi se neposredno prenese v napako končne koncentracije.

Pogosta vprašanja

Kako se molska masa razlikuje od molekulske mase?

Opisujeta isto količino, vendar v različnih enotah. Molska masa je izražena v gramih na mol (g/mol). Molekulska masa je pogosto izražena v enotah atomske mase (amu) ali daltonih (Da). Število je v obeh primerih enako: voda ima 18,015 g/mol oziroma 18,015 Da.

Zakaj kalkulator izpiše »neznan element«?

To pomeni, da je našel simbol, ki ga ni v periodnem sistemu, na primer »Xx«, ali simbol z nepravilno velikostjo črk. Velika je lahko samo prva črka simbola elementa.

Ali lahko ta kalkulator obravnava hidrate, kot je CuSO₄·5H₂O?

Ne neposredno. Kalkulator ne prepozna dvignjene pike, ki se uporablja v formulah hidratov, zato vnos »CuSO4.5H2O« povzroči napako. Namesto tega izračunajte oba dela ločeno. Brezvodni CuSO₄ ima 159,602 g/mol. Pet molekul vode je 5 × 18,015 = 90,075 g/mol. Skupna molska masa bakrovega sulfata pentahidrata je 249,677 g/mol.

Kako natančni so rezultati?

Kalkulator izpiše molsko maso na štiri decimalna mesta, na primer 18,0150 g/mol za vodo. To je večja natančnost, kot jo potrebuje večina laboratorijskega dela. Standardna analitska tehtnica je natančna približno do ±0,001 g, kar je običajno večji vir napake.

Ali kalkulator uporablja atomske teže IUPAC?

Da. Uporablja standardne atomske teže, ki jih objavlja IUPAC, organizacija, ki določa referenčne vrednosti za atomske mase po vsem svetu. Pri elementih, katerih izotopska razmerja se razlikujejo glede na geološki izvor, na primer pri litiju, IUPAC objavi razpon, kalkulatorji pa uporabljajo eno konvencionalno vrednost iz tega razpona.

Kaj pomenijo oklepaji in oglati oklepaji v formuli?

Z njimi se združijo atomi, ki se ponavljajo kot enota. V Ca(OH)₂ se skupina (OH) pomnoži z 2, zato se poleg 1 atoma kalcija dodata 2 atoma kisika in 2 atoma vodika. Oglati oklepaji [ ] in zaviti oklepaji { } delujejo enako ter so lahko vgnezdeni v oklepaje, kar je uporabno pri zapletenih formulah, kot so formule koordinacijskih spojin.