Apakah berat molekul sebenarnya memberitahu anda
Setiap atom pada jadual berkala mempunyai jisim, dan setiap molekul hanyalah bilangan atom tetap yang terikat bersama. Jumlahkan jisim atom semua dalam formula dan anda mendapat berat molekul — jisim satu mol (6.022×10²³ molekul) bahan itu, dinyatakan dalam gram setiap mol. Ia adalah nombor yang membolehkan ahli kimia beralih daripada formula yang ditulis di atas kertas kepada jumlah sebenar yang boleh mereka timbang pada skala.
Perkara ini sentiasa penting dalam makmal: tindak balas dirancang dalam tahi lalat kerana itulah cara atom bergabung, tetapi skala mengukur gram. Berat molekul adalah faktor penukaran antara keduanya. Silap faham dan penyelesaian berakhir dua kali lebih pekat seperti yang dimaksudkan, atau tindak balas kehabisan satu reagen separuh jalan.
Mengolahnya dengan tangan
Prosesnya adalah sama setiap kali: pecahkan formula kepada unsur dan kiraan mereka, cari berat atom setiap unsur, darab, kemudian tambah semuanya. Air adalah contoh paling mudah.
H2O = (2 × H) + (1 × O)
= (2 × 1.008) + (1 × 15.999)
= 2.016 + 15.999 = 18.015 g/mol
Tanda kurung berfungsi dengan cara yang sama seperti dalam algebra — apa sahaja yang ada di dalam akan didarab dengan subskrip yang mengikuti kurungan penutup, kemudian hasilnya dilipat menjadi jumlah keseluruhan. Kalsium hidroksida, Ca(OH)2, mempunyai dua kumpulan hidroksida yang terikat pada satu atom kalsium:
Ca(OH)2 = Ca + 2 × (O + H)
= 40.078 + 2 × (15.999 + 1.008)
= 40.078 + 31.998 + 2.016 = 74.092 g/mol
Untuk molekul yang lebih besar seperti glukosa, C6H12O6, peraturan yang sama hanya berulang untuk setiap unsur: enam karbon, dua belas hidrogen, enam oksigen, setiap satu didarab dengan berat atomnya sendiri dan dijumlahkan. Kalkulator ini melakukan aritmetik dengan tepat serta-merta, dan menunjukkan pecahan setiap elemen supaya anda boleh menyemak kerja.
Hidrat: apabila air adalah sebahagian daripada kristal
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
Inilah sebabnya mengapa bentuk kontang dan bentuk hidrat bagi sebatian yang sama mempunyai jisim molar yang ketara berbeza — air bukanlah ralat pembulatan, ia adalah kira-kira 36% daripada jumlah berat kristal dalam kes ini. Panaskan hidrat secukupnya dan ia kehilangan air itu, meninggalkan serbuk kontang yang lebih ringan.
Mengapa berat atom ialah perpuluhan, bukan nombor bulat
Jadual berkala menyenaraikan klorin pada 35.453, bukan 35 atau 37 yang kemas — dan itu bukan ketidaktepatan. Klorin berlaku secara semula jadi sebagai campuran isotop, kebanyakannya klorin-35 dan klorin-37, dan nilai yang disenaraikan ialah purata berwajaran kelimpahan merentas setiap atom yang anda temui di alam semula jadi. IUPAC dan NIST mengekalkan berat atom piawai ini, dan kalkulator menggunakan nilai yang diterbitkan tersebut untuk setiap elemen, jadi keputusan sejajar dengan perkara yang anda akan dapat daripada jadual berkala bercetak atau helaian rujukan makmal.
Mengubah berat molekul kepada gram dan mol
Sebaik sahaja anda mengetahui jisim molar, menukar antara gram dan tahi lalat ialah satu bahagian atau pendaraban:
moles = mass (g) ÷ molar mass (g/mol)
mass (g) = moles × molar mass (g/mol)
Hubungan tunggal itu menyokong penyediaan penyelesaian — memasangkan kalkulator ini dengan akalkulator kemolaranmembolehkan anda pergi terus daripada kepekatan sasaran kepada jisim pepejal yang tepat yang anda perlukan untuk menimbang — serta stoikiometri, di mana setiap bahan tindak balas dan produk dalam persamaan seimbang akan ditukar melalui jisim molarnya sendiri untuk mengetahui hasil dan reagen sisa.