Welk molecuulgewicht je eigenlijk vertelt
Elk atoom in het periodiek systeem heeft een massa, en elk molecuul is slechts een vast aantal aan elkaar gebonden atomen. Tel de atoommassa's van alles in de formule bij elkaar op en je krijgt het molecuulgewicht: de massa van één mol (6,022×10²³ moleculen) van die stof, uitgedrukt in gram per mol. Het is het getal waarmee een scheikundige kan overgaan van een op papier geschreven formule naar een daadwerkelijke hoeveelheid die hij op een weegschaal kan afwegen.
In een laboratorium is dit voortdurend van belang: reacties worden gepland in mol, want zo combineren atomen, maar schalen meten grammen. Het molecuulgewicht is de conversiefactor tussen de twee. Als je het verkeerd doet, komt een oplossing twee keer zo geconcentreerd uit als bedoeld, of raakt een reactie halverwege op.
Met de hand uitwerken
Het proces is elke keer hetzelfde: verdeel de formule in elementen en hun aantallen, zoek het atoomgewicht van elk element op, vermenigvuldig het en tel alles bij elkaar op. Water is het eenvoudigste voorbeeld.
H2O = (2 × H) + (1 × O)
= (2 × 1.008) + (1 × 15.999)
= 2.016 + 15.999 = 18.015 g/mol
Haakjes werken op dezelfde manier als in de algebra: wat erin staat, wordt vermenigvuldigd met het subscript dat volgt op het haakje sluiten, waarna het resultaat wordt opgeteld bij het totaal. Calciumhydroxide, Ca(OH)2, heeft twee hydroxidegroepen gebonden aan één calciumatoom:
Ca(OH)2 = Ca + 2 × (O + H)
= 40.078 + 2 × (15.999 + 1.008)
= 40.078 + 31.998 + 2.016 = 74.092 g/mol
Voor een groter molecuul als glucose, C6H12O6, herhaalt dezelfde regel zich voor elk element: zes koolstofatomen, twaalf waterstofatomen, zes zuurstofatomen, elk vermenigvuldigd met zijn eigen atoomgewicht en opgeteld. Deze rekenmachine voert precies die rekensom direct uit en toont de uitsplitsing per element, zodat u het werk kunt controleren.
Hydrateert: wanneer water deel uitmaakt van het 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
Dit is de reden waarom de watervrije vorm en de hydraatvorm van dezelfde verbinding merkbaar verschillende molmassa's hebben - het water is geen afrondingsfout, het is in dit geval ongeveer 36% van het totale gewicht van het kristal. Verhit een hydraat voldoende en het verliest dat water, waardoor het lichtere watervrije poeder achterblijft.
Waarom atoomgewichten decimalen zijn, geen hele getallen
Een periodiek systeem vermeldt chloor op 35,453, geen nette 35 of 37 – en dat is geen onnauwkeurigheid. Chloor komt van nature voor als een mix van isotopen, voornamelijk chloor-35 en chloor-37, en de vermelde waarde is het gewogen gemiddelde van elk atoom dat je in de natuur tegenkomt. IUPAC en NIST handhaven deze standaard atoomgewichten, en de rekenmachine gebruikt deze gepubliceerde waarden voor elk element, zodat de resultaten overeenkomen met wat u zou krijgen uit een gedrukt periodiek systeem of een laboratoriumreferentieblad.
Moleculair gewicht omzetten in gram en mol
Als je eenmaal de molaire massa kent, is het omrekenen tussen gram en mol één deling of vermenigvuldiging:
moles = mass (g) ÷ molar mass (g/mol)
mass (g) = moles × molar mass (g/mol)
Die ene relatie ligt ten grondslag aan de voorbereiding van oplossingen – door deze rekenmachine te koppelen aan eenmolariteit rekenmachineHiermee kunt u rechtstreeks van een doelconcentratie naar de exacte massa vaste stof gaan die u moet afwegen - evenals stoichiometrie, waarbij elke reactant en product in een uitgebalanceerde vergelijking wordt omgezet via zijn eigen molaire massa om de opbrengsten en het overgebleven reagens te berekenen.