Как найти молярную массу примеры. Как вычислить молекулярную и молярную массы вещества

ЭПИГРАФ
И буду как моль для Ефрема...
Книга пророка Осии 5:12

Зная молекулярную массу вещества и молярность раствора можно рассчитать количество растворенного вещества и массовую долю растворенного вещества.

Подсчитать молекулярную массу можно на «Калькуляторе молекулярной массы» (откроется в новой вкладке), или самому, взяв данные (масса атома - число под символом элемента а таблице Менделеева)

В практических случаях молярность раствора приводят в кратных долях - милли, нано и пр. Ниже приведена таблица дольных единиц, рекомендованных в системе СИ

Терминология

Моль - единица измерения количества вещества, устаревшее название – грамм-молекула. Моль является одной из семи основных единиц в системе СИ. Точная формулировка понятия "моль" такова:
Толковый словарь по медицине

МОЛЯРНОСТЬ - (molarity) концентрация раствора, выраженная через массу (в граммах) растворенного вещества, содержащуюся в литре раствора, в отношении к его молекулярной массе (по другому молярность это число молей, содержащееся в одном литре раствора)

МОЛЯЛЬНОСТЬ - (molality) число молей растворённого вещества в 1000 г растворителя. Измеряется в молях на кг, также распространено выражение в «моляльности». Так, раствор с концентрацией 0,5 моль/кг называют 0,5-моляльным.
Несмотря на сходство названий, молярная концентрация и моляльность - величины различные. В отличие от молярной концентрации, при выражении концентрации в моляльности расчёт ведут на массу растворителя, а не на объём раствора. Вследствие этого моляльность не зависит от температуры. Моль есть количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 кг. При применении моля структурные элементы должны быть специфицированы и могут быть атомами, молекулами, ионами, электронами и другими частицами или специфицированными группами частиц.
Количество специфицированных структурных элементов в одном моле вещества называется числом Авогадро. Число Авогадро приблизительно равно 6.022×10 23 моль -1

Из сказанного выше следует, что молярная масса углерода-12 составляет 12 г/моль. Чтобы определить молярную массу какого либо вещества, следует посчитать его молекулярную массу, которая равна сумме масс атомов, входящих в состав данной молекулы. Например, у соли NaCl масса атома натрия равна примерно 23, масса атома хлора - чуть больше 35, итого молекулярная масса составляет приблизительно 23+35=58, и молярная масса, соответственно, 58 г/моль. Молярная масса необходима для расчета содержания веществ в растворах, концентрация которых задана в форме молярности раствора . Определение молярности дано во врезке.

Например, согласно определению, одномолярный раствор хлористого натрия NaCl это раствор, в 1 литре которого содержится 1 моль (а это, как мы уже подсчитали, 58 грамм) NaCl. Соответственно, 0.1-молярный раствор будет содержать в литре 5.8 г NaCl. Зачастую молярность обозначают как M – 1M – 1-молярный раствор, 0.1M – 0.1-молярный раствор, и тд.

Другой случай. Вам необходимо приготовить 40 г 0.1-моляльного раствора NaCl. Из определения моляльности следует, что на 1 кг растворителя потребуется 5.844 NaCl. Допустим, на 40 г раствора потребуется Х грамм NaCl. Тогда растворителя потребуется (40-Х) грамм. Составим пропорцию и разрешим её относительно неизвестного Х. Получаем Х=40*0.1*58.44/1000 = 0.2324. Следовательно, для получения 40 г 0.1-моляльного NaCl следует 0.2324 г соли растворить в 40-0.2324 = 39,7676 г растворителя.
Этот расчет вы можете провести в приложении для Андроид на вкладке "Моляльность"

Содержимое:

Атомы слишком малы, чтобы измерять ими массу химических веществ. Для работы с реальными количествами материи ученые ввели понятие моля. В один моль вещества входит столько же атомов, сколько содержится в 12 граммах изотопа углерод-12, что составляет примерно 6,022 x 10 23 атомов. Эта постоянная величина получила название числа Авогадро. Данная константа применима для описания количества атомов или молекул любых веществ, причем масса одного моля вещества называется его молярной массой.

Шаги

1 Вычисление молярной массы химического элемента

1 Ознакомьтесь с понятием молярной массы. Молярной массой какого-либо вещества называют массу (в граммах) одного моля этого вещества. Молярную массу химического элемента можно вычислить, умножив атомную массу этого элемента на коэффициент пересчета, измеряемый в граммах на моль (г/моль).
2 Определите относительную атомную массу элемента. Относительной атомной массой какого-либо элемента называется средняя масса всех его изотопов, выраженная в атомных единицах массы (а.е.м.). Ее можно узнать из периодической таблицы Менделеева. Найдите в таблице необходимый элемент и обратите внимание на число, приведенное под символом этого элемента. Это нецелое число, имеющее знаки после десятичной запятой.
- К примеру, относительная атомная масса водорода составляет 1,007, у углерода она равна 12,0107, у кислорода − 15,9994, у хлора − 35,453.
3 Умножьте относительную атомную массу на коэффициент пересчета, равный 0,001 килограмма, или 1 грамм на моль. Тем самым, переведя атомные единицы массы в граммы на моль, вы определите молярную массу элемента. Для водорода у вас получится 1,007 грамма на моль, для углерода − 12,0107 грамма на моль, для кислорода − 15,9994 грамма на моль, и для хлора − 35,453 грамма на моль.
- Некоторые элементы состоят из молекул, каждая из которых образована из двух или более атомов. Для того, чтобы определить молярную массу элемента, молекулы которого состоят из двух атомов (например, водорода, кислорода или хлора), следует найти его относительную атомную массу, умножить ее на коэффициент пересчета в граммы и дополнительно умножить на 2 (число атомов в одной молекуле).
- В случае H 2 находим: 1,007 x 2 = 2,014 грамма на моль; для O 2 получаем: 15,9994 x 2 = 31,9988 грамма на моль; для Cl 2: 35,453 x 2 = 70,096 грамма на моль.

2 Вычисление молярной массы химического соединения

1 Определите химическую формулу вещества. В этой формуле содержится информация о количестве атомов всех элементов, входящих в состав молекулы данного вещества. Химическую формулу интересующего вас вещества можно найти в справочнике по химии. Например, хлористоводородная (соляная) кислота имеет формулу HCl, а для глюкозы формула записывается как C 6 H 12 O 6 . По химической формуле вещества вы сможете определить число атомов каждого элемента, входящего в его состав.
- В случае HCl молекула состоит из одного атома водорода и одного атома хлора.
- Молекула глюкозы C 6 H 12 O 6 состоит из 6 атомов углерода, 12 атомов водорода и 6 атомов кислорода.
2 Найдите относительные атомные массы всех элементов, входящих в состав данного вещества. Пользуясь периодической таблицей Менделеева, определите относительную атомную массу каждого элемента. Эта масса указана под символом соответствующего элемента. Как и в первом методе, необходимо умножить эти относительные атомные массы на 1 грамм/моль.
- Относительные атомные массы входящих в соляную кислоту водорода и хлора составляют 1,007 г/моль и 35,453 г/моль соответственно.
- Относительные атомные массы элементов, входящих в состав глюкозы, равны 12,0107 г/моль (углерод), 1,007 г/моль (водород) и 15,9994 г/моль (кислород).
3 Вычислите молярную массу каждого элемента, входящего в состав химического соединения. Умножьте атомную массу элемента на количество атомов этого элемента, содержащихся в одной молекуле вещества. Таким образом вы найдете относительное количество каждого элемента, входящего в состав рассматриваемого соединения.
- Молярные массы элементов, входящих в состав соляной кислоты HCl, составляют 1,007 грамма на моль (водород) и 35,453 грамма на моль (хлор).
- Для элементов, входящих в состав глюкозы C 6 H 12 O 6 , получаем следующие молярные массы: 12,0107 x 6 = 72,0642 г/моль (углерод); 1,007 x 12 = 12,084 г/моль (водород); 15,9994 x 6 = 95,9964 г/моль (кислород).
4 Сложите молярные массы всех элементов, входящих в состав химического соединения. Таким образом вы определите молярную массу данного соединения. Возьмите найденные ранее молярные массы элементов и сложите их. В результате у вас получится молярная масса интересующего вас вещества.
- Для соляной кислоты находим: 1,007 + 35,453 = 36,460 г/моль. Таким образом, масса одного моля соляной кислоты составляет 36,46 грамма.
- Молярная масса глюкозы составляет 72,0642 + 12,084 + 95,9964 = 180,1446 г/моль, то есть в одном моле глюкозы содержится приблизительно 180,14 грамма.

Для большинства химических элементов относительные атомные массы известны с точностью до 4 знаков после запятой. В расчетах обычно учитывается только 2 знака после запятой. Поэтому, например, в лаборатории молярную массу водорода записали бы как 36,46 г/моль, а глюкозы − как 180,14 г/моль.

Что вам понадобится

Справочник по химии или периодическая таблица Менделеева
Калькулятор

Для этого нужно сложить массы всех атомов в этой молекуле.

Пример 1. В молекуле воды Н 2 О 2 атома водорода и 1 атом кислорода. Атомная масса водорода = 1, а кислорода = 16. Поэтому молекулярная масса воды равна 1 + 1 + 16 = 18 атомных единиц массы, а молярная масса воды =18 г/моль.

Пример 2. В молекуле серной кислоты Н 2 SO 4 2 атома водорода, 1 атом серы и 4 атома кислорода. Поэтому молекулярная масса этого вещества составит 1 2 + 32 + 4 16 = 98 а.е.м, а молярная масса - 98 г/моль.

Пример 3. В молекуле сульфата алюминия Al 2 (SO 4) 3 2 атома алюминия, 3 атома серы и 12 атомов кислорода. Молекулярная масса этого вещества равна 27 · 2 + 32 · 3 + 16 · 12 = 342 а.е.м., а молярная масса - 342г/моль.

Моль, молярная масса

Молярная масса - это отношение массы вещества к количеству вещества, т.е. М(х) = m(x)/n(x), (1)

где М(х) - молярная масса вещества Х, m(x) – масса вещества Х, n(x) - количество вещества Х.

Единица СИ молярной массы - кг/моль,однако обычно используется единица г/моль. Единица массы - г, кг.

Единица СИ количества вещества - моль.

Моль - это такое количество вещества, в котором содержится 6,02·10 23 молекул этого вещества.

Любая задача по химии решается через количество вещества. Необходимо помнить основные формулы:

n(x) =m(x)/ М(х)

или общую формулу: n(x) =m(x)/М(х) = V(x)/Vm = N/N A , (2)

где V(x) – объем вещества Х(л), V m - молярный объем газа при н.у. (22,4 л/моль), N - число частиц, N A - постоянная Авогадро (6,02·10 23).

Пример 1. Определите массу иодида натрия NaI количеством вещества 0,6 моль.

Пример 2. Определите количество вещества атомного бора,содержащегося в тетраборате натрия Na 2 B 4 O 7 массой 40,4 г.

m(Na 2 B 4 O 7) = 40,4 г.

Молярная масса тетрабората натрия составляет 202 г/моль.

Определяем количество вещества Na 2 B 4 O 7:

n(Na 2 B 4 O 7) = m(Na 2 B 4 O 7)/М(Na 2 B 4 O 7) = 40,4/202 = 0,2 моль.

Вспомним, что 1 моль молекулы тетрабората натрия содержит 2 моль атомов натрия, 4 моль атомов бора и 7 моль атомов кислорода (см. формулу тетрабората натрия).

Тогда количество вещества атомного бора равно:

n(B)= 4 · n(Na 2 B 4 O 7) = 4 · 0,2 = 0,8 моль.

ЭПИГРАФ
И буду как моль для Ефрема...
Книга пророка Осии 5:12

Зная массу атомов и формулу соединения, легко подсчитать молекулярную (или молярную) массу соединения.

Массу атомов для вычисления молекулярной массы растворенного вещества Впрочем, вам она не понадобится при расчете, скрипт сам выберет нужное значение.

Введите в поле ниже химическую формулу вещества. Допустимые символы - большие и маленькие латинские буквы (которые встречаются в символах элементов), цифры и круглые скобки. Например, этиловый спирт будет C2H5OH . Гидроксид алюминия - Al(OH)3 . Ошибки при вводе скрипт не анализирует, так что старайтесь набирать формулу аккуратно. Система различает большие и маленькие буквы. Например, Fe - это железо, а FE - это ошибка. Sc - это скандий, а SC - сера и углерод.
Проверьте формулу.
И нажмите кнопку Ввод .

Введите химическую формулу

Дополнительные замечания

Для начала определим моль - единицу измерения количества вещества, устаревшее название – грамм-молекула. Моль является одной из семи основных единиц в системе СИ. Точная формулировка понятия "моль" такова:
Википедия

МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА - (менее правильный термин: молекулярный вес) масса молекулы, выраженная в атомных единицах массы. Численно равна молярной массе, выраженной в г/моль. Однако следует чётко представлять разницу между молярной массой и молекулярной массой, понимая, что они равны лишь численно и различаются по размерности.
Моль есть количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 кг. При применении моля структурные элементы должны быть специфицированы и могут быть атомами, молекулами, ионами, электронами и другими частицами или специфицированными группами частиц.
Количество специфицированных структурных элементов в одном моле вещества называется числом Авогадро. Число Авогадро приблизительно равно 6.022×10 23 моль -1

Разница между молярной массой и молекулярной массой - в размерности. Как следует из изложенного выше - молярная масса измеряется в г/моль, а молекулярная - в атомных единицах массы. Численно они равны

В практической и теоретической химии существуют и имеют практическое значение два таких понятия, как молекулярная (его часто заменяют понятием молекулярный вес, что не правильно) и молярная масса. Обе эти величины зависят от состава простого или сложного вещества.

Как определить или молекулярную? Обе эти физические величины нельзя (или почти нельзя) найти прямым измерением, например, взвешиванием вещества на весах. Их рассчитывают, исходя из химической формулы соединения и атомных масс всех элементов. Эти величины численно равны, но отличаются размерностью. выражается атомными единицами массы, которые являются условной величиной, имеют обозначение а. е. м., а также другое название — «дальтон». Единицы измерения молярной массы выражаются в г/моль.

Молекулярные массы простых веществ, молекулы которых состоят из одного атома, равны их атомным массам, которые указаны в периодической таблице Менделеева. Например, для:

натрия (Na) — 22,99 а. е. м.;
железа (Fe) — 55,85 а. е. м.;
серы (S) — 32,064 а. е. м.;
аргон (Ar) — 39,948 а. е. м.;
калия (K) — 39,102 а. е. м.

Также и молекулярные массы простых веществ, молекулы которых состоят из нескольких атомов химического элемента, рассчитывают как произведение атомной массы элемента на количество атомов в молекуле. Например, для:

кислорода (O2) — 16 . 2 = 32 а. е. м.;
азота (N2) — 14 .2 = 28 а. е. м.;
хлора (Cl2) — 35 . 2 = 70 а. е. м.;
озона (O3) — 16 . 3 = 48 а. е. м.

Рассчитывают молекулярные массы суммируя произведения атомной массы на число атомов для входящего в состав молекулы каждого элемента. Например, для:

(HCl) — 2 + 35 = 37 а. е. м.;
(CO) — 12 + 16 = 28 а. е. м.;
двуокиси углерода (CO2) — 12 + 16 . 2 = 44 а. е. м.

Но как найти молярную массу веществ?

Это сделать несложно, так как она является массой единицы количества конкретного вещества, выраженного в молях. То есть, если рассчитанную молекулярную массу каждого вещества умножить на постоянную величину, равную 1 г/моль, то получится его молярная масса. Например, как найти молярную массу (CO2)? Следует (12 + 16 . 2) .1 г/моль = 44 г/моль, то есть МСО2 = 44 г/моль. Для простых веществ, в молекулы, которых входит только один атом элемента, этот показатель, выраженный в г/молях численно совпадает с атомной массой элемента. Например, для серы MS = 32,064 г/моль. Как найти молярную массу простого вещества, молекула которого состоит из нескольких атомов, можно рассмотреть на примере кислорода: MO2 = 16 . 2 = 32 г/моль.

Здесь были приведены примеры для конкретных простых или сложных веществ. Но можно ли и как найти молярную массу продукта, состоящего из нескольких компонентов? Как и молекулярная, молярная масса многокомпонентной смеси является аддитивной величиной. Она является суммой произведений молярной массы компонента на его долю в смеси: M = ∑Mi . Xi, то есть может быть рассчитана как средняя молекулярная, так и средняя молярная масса.

На примере воздуха, в состав которого входит примерно 75,5 % азота, 23,15 % кислорода, 1,29 % аргона и 0,046 % двуокиси углерода (остальными примесями, которые содержатся в меньших количествах, можно пренебречь): Мвоздуха = 28 . 0,755 + 32 . 0,2315 + 40 . 0,129 + 44 . 0,00046 = 29,08424 г/моль ≈ 29 г/моль.

Как найти молярную массу вещества, если точность определения атомных масс, указанных в таблице Менделеева, разная? Для некоторых элементов она указана с точностью до десятых, для других с точностью до сотых, для третьих до тысячных, а для таких, как радон - до целых, для марганца до десятитысячных.

При расчете молярной массы не имеет смысла вести расчеты с большей точностью, чем до десятых, так как они имеют практическое применение, когда чистота самих химических веществ или реактивов будет вносить большую погрешность. Все эти расчеты носят приближенный характер. Но там, где химикам требуется большая точность, с помощью определенных процедур вносятся соответствующие поправки: устанавливается титр раствора, производятся калибровки по стандартным образцам и прочее.