Какво всъщност ви казва молекулното тегло
Всеки атом в периодичната таблица има маса и всяка молекула е просто фиксиран брой атоми, свързани заедно. Съберете атомните маси на всичко във формулата и ще получите молекулното тегло - масата на един мол (6,022×10²³ молекули) от това вещество, изразено в грамове на мол. Това е числото, което позволява на химика да премине от формула, написана на хартия, до действително количество, което може да претегли на кантар.
Това има постоянно значение в една лаборатория: реакциите се планират в молове, защото така се комбинират атомите, но везните измерват грамове. Молекулното тегло е коефициентът на преобразуване между двете. Объркайте се и разтворът се оказва два пъти по-концентриран от предвиденото или реакцията изчерпва един реагент по средата.
Разработване на ръка
Процесът е един и същ всеки път: разделете формулата на елементи и техния брой, потърсете атомното тегло на всеки елемент, умножете и след това добавете всичко заедно. Водата е най-простият пример.
H2O = (2 × H) + (1 × O)
= (2 × 1.008) + (1 × 15.999)
= 2.016 + 15.999 = 18.015 g/mol
Скобите работят по същия начин като в алгебрата - каквото и да е вътре, се умножава по долния индекс, който следва затварящата скоба, след което резултатът се сгъва в общата сума. Калциевият хидроксид, Ca(OH)2, има две хидроксидни групи, свързани с един калциев атом:
Ca(OH)2 = Ca + 2 × (O + H)
= 40.078 + 2 × (15.999 + 1.008)
= 40.078 + 31.998 + 2.016 = 74.092 g/mol
За по-голяма молекула като глюкоза, C6H12O6, същото правило просто се повтаря за всеки елемент: шест въглерода, дванадесет водорода, шест кислорода, всеки умножен по собственото си атомно тегло и сумиран. Този калкулатор прави точно тази аритметика незабавно и показва разбивката по елементи, така че можете да проверите работата.
Хидратира: когато водата е част от кристала
Some compounds crystallize with water molecules locked into their structure — copper sulfate pentahydrate, CuSO4·5H2O, is a classic example, and the bright blue crystals you might recognize from a chemistry set. The dot (or a raised middle dot, ·) means "plus, separately": calculate the anhydrous compound and the water as two blocks, then add them.
CuSO4 = 63.546 + 32.066 + (4 × 15.999) = 159.608 g/mol
5H2O = 5 × 18.015 = 90.075 g/mol
CuSO4·5H2O = 159.608 + 90.075 ≈ 249.68 g/mol
Ето защо безводната форма и хидратната форма на едно и също съединение имат забележимо различни моларни маси - водата не е грешка при закръгляване, тя е приблизително 36% от общото тегло на кристала в този случай. Загрейте достатъчно хидрат и той губи тази вода, оставяйки по-лекия безводен прах.
Защо атомните тегла са десетични, а не цели числа
Периодичната таблица изброява хлор при 35,453, а не подредени 35 или 37 - и това не е неточност. Хлорът се среща естествено като смес от изотопи, предимно хлор-35 и хлор-37, и посочената стойност е среднопретеглената спрямо изобилието стойност за всеки атом, който бихте срещнали в природата. IUPAC и NIST поддържат тези стандартни атомни тегла, а калкулаторът използва тези публикувани стойности за всеки елемент, така че резултатите съответстват на това, което бихте получили от отпечатана периодична таблица или лабораторен справочен лист.
Превръщане на молекулното тегло в грамове и молове
След като знаете моларната маса, преобразуването между грамове и молове е едно деление или умножение:
moles = mass (g) ÷ molar mass (g/mol)
mass (g) = moles × molar mass (g/mol)
Тази единствена връзка е в основата на подготовката на решението - сдвояването на този калкулатор с aкалкулатор за моларностви позволява да преминете направо от целева концентрация към точната маса на твърдото вещество, което трябва да претеглите - както и стехиометрия, където всеки реагент и продукт в балансирано уравнение се преобразува чрез собствената си моларна маса, за да се изчислят добивите и остатъчният реагент.