Quin pes molecular et diu realment
Cada àtom de la taula periòdica té una massa, i cada molècula és només un nombre fix d'àtoms units. Sumeu les masses atòmiques de tot el que hi ha a la fórmula i obteniu el pes molecular: la massa d'un mol (6,022 × 10²³ molècules) d'aquesta substància, expressada en grams per mol. És el nombre que permet a un químic passar d'una fórmula escrita en paper a una quantitat real que pot pesar en una bàscula.
Això importa constantment en un laboratori: les reaccions es planifiquen en mols perquè així és com es combinen els àtoms, però les escales mesuren grams. El pes molecular és el factor de conversió entre els dos. Fes-ho malament i una solució acaba el doble de concentrada que la prevista, o una reacció s'acaba amb un reactiu a la meitat.
Treballant-ho a mà
El procés és el mateix cada vegada: dividiu la fórmula en elements i els seus recomptes, busqueu el pes atòmic de cada element, multipliqueu-ho i, a continuació, sumeu-ho tot. L'aigua és l'exemple més senzill.
H2O = (2 × H) + (1 × O)
= (2 × 1.008) + (1 × 15.999)
= 2.016 + 15.999 = 18.015 g/mol
Els parèntesis funcionen de la mateixa manera que a l'àlgebra: el que hi ha dins es multiplica pel subíndex que segueix el claudàtor de tancament, i després el resultat es doblega al total. L'hidròxid de calci, Ca(OH)2, té dos grups hidròxid units a un àtom de calci:
Ca(OH)2 = Ca + 2 × (O + H)
= 40.078 + 2 × (15.999 + 1.008)
= 40.078 + 31.998 + 2.016 = 74.092 g/mol
Per a una molècula més gran com la glucosa, C6H12O6, es repeteix la mateixa regla per a cada element: sis carbonis, dotze hidrògens, sis oxigens, cadascun multiplicat pel seu propi pes atòmic i sumat. Aquesta calculadora fa exactament aquesta aritmètica a l'instant i mostra el desglossament per element perquè pugueu comprovar el treball.
Hidrata: quan l'aigua forma part del cristall
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
És per això que la forma anhidra i la forma hidrat del mateix compost tenen masses molars notablement diferents: l'aigua no és un error d'arrodoniment, és aproximadament el 36% del pes total del cristall en aquest cas. Escalfeu prou hidrat i perd aquesta aigua, deixant enrere la pols anhidra més lleugera.
Per què els pesos atòmics són decimals, no nombres enters
Una taula periòdica enumera el clor a 35,453, no un 35 o 37 ordenats, i això no és imprecisió. El clor es produeix de manera natural com una barreja d'isòtops, principalment clor-35 i clor-37, i el valor indicat és la mitjana ponderada per l'abundància de tots els àtoms que trobareu a la natura. IUPAC i NIST mantenen aquests pesos atòmics estàndard i la calculadora utilitza aquests valors publicats per a cada element, de manera que els resultats s'alineen amb el que obtindríeu d'una taula periòdica impresa o d'un full de referència de laboratori.
Convertir el pes molecular en grams i mols
Un cop coneixeu la massa molar, la conversió entre grams i mols és una divisió o multiplicació:
moles = mass (g) ÷ molar mass (g/mol)
mass (g) = moles × molar mass (g/mol)
Aquesta única relació sustenta la preparació de la solució: emparellant aquesta calculadora amb acalculadora de molaritatus permet passar directament d'una concentració objectiu a la massa exacta de sòlid que heu de pesar, així com l'estequiometria, on cada reactiu i producte d'una equació equilibrada es converteix a través de la seva pròpia massa molar per esbrinar els rendiments i el reactiu sobrant.