Moláris tömeg számítás

A moláris tömeg (jele M, mértékegysége g/mol) megmutatja, hány gramm egy mól anyag. Egy mól pontosan 6,022 140 76 · 10²³ részecske (Avogadro-állandó). Egy vegyület moláris tömege az alkotó atomok atomtömegeinek összege, mindegyik a képletbeli darabszámával szorozva.

Például a víz (H₂O): 2 · 1,008 + 15,999 = 18,015 g/mol.

Ez a kalkulátor bármilyen összegképletből kiszámolja a moláris tömeget, és táblázatban mutatja az elemek darabszámát, atomtömegét, részösszegét és tömegszázalékát. Kezeli a zárójeleket (Ca(OH)₂), a szögletes zárójelet (K₄[Fe(CN)₆]) és a kristályvizet (CuSO₄·5H₂O).

Kémiaórán a sztöchiometriai feladatok szinte mindegyike a moláris tömeggel kezdődik: ebből tudod meg, hány gramm reagál, mennyi termék keletkezik, vagy mennyi anyag kell egy adott koncentrációjú oldathoz. Laborban, gyógyszertárban és a vegyiparban is ez az egyik leggyakoribb számítás.

• Az elemjel nagybetűvel kezdődik, a második betűje kicsi: Na, Cl, Fe, Ca. A kis- és nagybetű számít: a Co a kobalt, a CO a szén-monoxid.
• Az indexet egyszerűen a jel után írd: H2O, C6H12O6.
• Zárójel után a szám az egész csoportra vonatkozik: Ca(OH)2 = 1 Ca, 2 O, 2 H.
• Kristályvizet ponttal, csillaggal vagy középponttal választhatsz el: CuSO4·5H2O, CuSO4*5H2O vagy CuSO4.5H2O.
• Az ion töltését (SO4^2-, NH4+) a kalkulátor figyelmen kívül hagyja; az elektronok tömege elhanyagolható.

Kénsav, H₂SO₄:

1. H: 2 · 1,008 = 2,016
2. S: 1 · 32,06 = 32,06
3. O: 4 · 15,999 = 63,996
4. Összesen: 98,07 g/mol

Szőlőcukor, C₆H₁₂O₆: 6 · 12,011 + 12 · 1,008 + 6 · 15,999 = 180,156 g/mol.

Rézgálic (kristályvizes réz-szulfát), CuSO₄·5H₂O: 63,546 + 32,06 + 4 · 15,999 + 5 · 18,015 ≈ 249,68 g/mol. A kristályvíz itt a tömeg több mint harmada, ezért oldatkészítésnél nagyon nem mindegy, kristályvizes vagy vízmentes sóval számolsz.

A moláris tömeg köti össze a tömeget és az anyagmennyiséget:

n = m / M

ahol n az anyagmennyiség (mol), m a tömeg (g). A részecskék száma: N = n · 6,022 · 10²³.

Példa: hány mól és hány molekula 9 g víz? n = 9 / 18,015 ≈ 0,4996 mol, N ≈ 0,4996 · 6,022 · 10²³ ≈ 3,01 · 10²³ molekula.

A kalkulátorban a „tömeg” mezőbe írva ezt automatikusan kiszámolja. Oldatkészítésnél fordítva is hasznos: 0,5 mol NaCl (M = 58,44 g/mol) tömege 0,5 · 58,44 = 29,22 g.

Oldatkoncentráció: ha 250 ml 0,1 mol/dm³-es NaCl-oldatot akarsz készíteni, 0,025 mol só kell, ami 0,025 · 58,44 ≈ 1,46 g. A kalkulátorral a moláris tömeget, a fenti képlettel a bemérendő tömeget kapod meg; az oldatot mérőlombikban töltsd jelre.

Az elemenkénti tömegszázalék megmutatja, hogy a vegyület tömegének hányad része jut egy-egy elemre. A víznél a hidrogén kb. 11,19%, az oxigén kb. 88,81%.

Ez jól jön:

• elemanalízis ellenőrzésénél (a mért összetétel egyezik-e a feltételezett képlettel);
• műtrágyáknál (például a karbamid, CO(NH₂)₂ nitrogéntartalma kb. 46,6%);
• ércek és ötvözetek fémtartalmának becslésénél.

Az atomtömegek az IUPAC standard atomtömegei, a számításokhoz szokásos pontossággal; a radioaktív elemeknél a leghosszabb élettartamú izotóp tömegszáma szerepel.

Tapasztalati képlet: ha egy ismeretlen anyag tömegszázalékait mérik, az elemenkénti százalékot az atomtömeggel osztva, majd a legkisebb értékkel elosztva megkapod az atomok arányát. A kalkulátorral a feltételezett képlet összetételét egyetlen lépésben összevetheted a mért értékekkel.

• Kisbetű-nagybetű: a „CO” két elem (szén és oxigén), a „Co” egy (kobalt); a „NACL” nem értelmezhető, helyesen NaCl.
• Zárójel kihagyása: a CaOH2 nem a kalcium-hidroxid; helyesen Ca(OH)2.
• Kristályvíz elfelejtése: a CuSO₄ és a CuSO₄·5H₂O moláris tömege 159,6, illetve 249,7 g/mol.
• Kerekítés: iskolai feladatoknál gyakran egész atomtömegekkel (H = 1, O = 16) számolnak; ilyenkor az eredmény kicsit eltér a kalkulátorétól. Kövesd a feladat előírását.