O que o peso molecular realmente lhe diz
Cada átomo da tabela periódica tem massa e cada molécula é apenas um número fixo de átomos ligados entre si. Some as massas atômicas de tudo na fórmula e você obterá o peso molecular – a massa de um mol (6,022×10²³ moléculas) dessa substância, expressa em gramas por mol. É o número que permite ao químico passar de uma fórmula escrita no papel até uma quantidade real que pode pesar em uma balança.
Isso é importante constantemente em um laboratório: as reações são planejadas em moles porque é assim que os átomos se combinam, mas as escalas medem gramas. O peso molecular é o fator de conversão entre os dois. Se errar, a solução acabará duas vezes mais concentrada do que o pretendido ou a reação esgotará um reagente na metade.
Trabalhando com a mão
O processo é sempre o mesmo: divida a fórmula em elementos e suas contagens, procure o peso atômico de cada elemento, multiplique e depois some tudo. A água é o exemplo mais simples.
H2O = (2 × H) + (1 × O)
= (2 × 1.008) + (1 × 15.999)
= 2.016 + 15.999 = 18.015 g/mol
Os parênteses funcionam da mesma maneira que na álgebra - o que quer que esteja dentro é multiplicado pelo subscrito que segue o colchete de fechamento e o resultado se soma ao total. O hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, possui dois grupos hidróxido ligados a um átomo de cálcio:
Ca(OH)2 = Ca + 2 × (O + H)
= 40.078 + 2 × (15.999 + 1.008)
= 40.078 + 31.998 + 2.016 = 74.092 g/mol
Para uma molécula maior como a glicose, C6H12O6, a mesma regra se repete para cada elemento: seis carbonos, doze hidrogênios, seis oxigênios, cada um multiplicado por seu próprio peso atômico e somado. Esta calculadora faz exatamente essa aritmética instantaneamente e mostra o detalhamento por elemento para que você possa verificar o trabalho.
Hidrata: quando a água faz parte do cristal
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
É por isso que a forma anidra e a forma hidratada do mesmo composto têm massas molares visivelmente diferentes - a água não é um erro de arredondamento, neste caso representa aproximadamente 36% do peso total do cristal. Aqueça bastante um hidrato e ele perde a água, deixando para trás o pó anidro mais leve.
Por que os pesos atômicos são decimais e não números inteiros
Uma tabela periódica lista o cloro em 35,453, e não em 35 ou 37 - e isso não é imprecisão. O cloro ocorre naturalmente como uma mistura de isótopos, principalmente cloro-35 e cloro-37, e o valor listado é a média ponderada pela abundância de cada átomo que você encontraria na natureza. A IUPAC e o NIST mantêm esses pesos atômicos padrão, e a calculadora usa esses valores publicados para cada elemento, de modo que os resultados se alinham com o que você obteria de uma tabela periódica impressa ou de uma folha de referência de laboratório.
Transformando peso molecular em gramas e moles
Depois de saber a massa molar, a conversão entre gramas e moles é uma divisão ou multiplicação:
moles = mass (g) ÷ molar mass (g/mol)
mass (g) = moles × molar mass (g/mol)
Esse relacionamento único sustenta a preparação da solução — emparelhar esta calculadora com umcalculadora de molaridadepermite ir direto de uma concentração alvo para a massa exata de sólido que você precisa pesar - bem como a estequiometria, onde cada reagente e produto em uma equação balanceada é convertido através de sua própria massa molar para calcular os rendimentos e os reagentes restantes.