Il calcolatore del peso molecolare converte una formula chimica in massa molare in grammi per mole. Inserisci una formula come H2O, C6H12O6 o CuSO4.5H2O; lo strumento moltiplica il peso atomico standard di ciascun elemento per il numero di atomi, somma i contributi e mostra la composizione percentuale in massa. Sono supportate le parentesi nidificate e la notazione dei punti idrati, in modo che le formule di laboratorio vengano incollate nella forma in cui appaiono sulle etichette.
Calcolare la massa molare da una formula chimica
La massa molare è la massa di una mole di una sostanza, espressa in grammi per mole. Moltiplica il peso atomico standard di ciascun elemento per il numero dei suoi atomi, quindi aggiungi ogni contributo. Lo strumento analizza pedici, parentesi e punti idratati, quindi restituisce il totale con una riga per elemento in modo che l'aritmetica rimanga visibile accanto alla somma.
Inserisci la formula senza spazi ove possibile. Utilizza le cifre per gli indici (H2O, C6H12O6). Utilizzare un punto o un punto centrale per gli idrati ("CuSO4.5H2O"). Parentesi quadre e gruppi nidificati funzionano per i composti di coordinazione. Il risultato si aggiorna quando la formula è valida; i token malformati emergono come errori di analisi anziché come totali errati silenziosi.
I pesi atomici standard seguono i valori convenzionali IUPAC utilizzati nella maggior parte dei laboratori didattici. Le miscele isotopiche che differiscono dalla media convenzionale necessitano di una sostituzione personalizzata del peso atomico, non della tabella predefinita.
Leggi la ripartizione per elemento
Ogni riga elenca il simbolo dell'elemento, il conteggio degli atomi dopo le parentesi espanse, il peso atomico utilizzato e il contributo di massa di quell'elemento. La somma della colonna dei contributi è uguale alla massa molare. La lettura della tabella rileva errori di battitura: un doppio pedice accidentale si presenta come un conteggio gonfiato prima che inizi qualsiasi pesatura.
Per l'acqua, la decomposizione è di due idrogeni e un ossigeno. L'idrogeno contribuisce per circa 2.016 g/mol; l'ossigeno contribuisce per circa 15.999 g/mol; il totale è di circa 18.015 g/mol. Per un idrato, l'acqua di cristallizzazione appare come un proprio blocco di atomi di H e O moltiplicato per il coefficiente di idrato, non come una linea di "acqua" separata a meno che l'UI non la raggruppi in questo modo.
Contribution (g/mol) = atom count × atomic weight
Molar mass (g/mol) = sum of all contributionsSe una formula utilizza parentesi, espanderle prima. In Ca(OH)2 il gruppo OH appare due volte, quindi il conteggio dell'ossigeno è 2 e il conteggio dell'idrogeno è 2, non 1 e 1.
Calcolare la composizione percentuale in massa
La composizione percentuale in massa di un elemento equivale al contributo di quell'elemento diviso per la massa molare, moltiplicato per 100. Le percentuali per tutti gli elementi in una formula corretta ammontano al 100% entro l'arrotondamento. I laboratori utilizzano queste cifre per verificare le dichiarazioni di purezza e per confrontare l'analisi elementare sperimentale con una formula teorica.
% element = (contribution / molar mass) × 100Per H2O a 18.015 g/mol: l'idrogeno è (2.016 / 18.015) × 100 ≈ 11.19%; l'ossigeno è (15.999 / 18.015) × 100 ≈ 88.81%. Per le pagelle degli studenti è usuale l'arrotondamento alla seconda cifra decimale; mantenere più cifre rispetto all'uscita dello strumento.
La composizione percentuale non sostituisce il lavoro basato su formule empiriche ricavato dai dati di combustione. Risponde alla domanda successiva: data la formula, quale frazione di massa dovrebbe contenere ciascun elemento.
Calcolare la massa molare del glucosio
Il glucosio (C6H12O6) è il solito test da manuale per verificare che il conteggio degli atomi e i pesi atomici si moltiplichino in modo pulito. Il carbonio è circa 12.011, l'idrogeno circa 1.008 e l'ossigeno circa 15.999. Sei atomi di carbonio, dodici idrogeni e sei ossigeni dovrebbero atterrare vicino a 180.156 g/mol quando vengono utilizzati questi pesi convenzionali.
1. Espandi la formula. C: 6, H: 12, O: 6.
2. Moltiplicare ciascun conteggio per il peso atomico. `` C: 6 × 12.011 = 72.066 H: 12 × 1.008 = 12.096 O: 6 × 15.999 = 95.994 ``
3. Sum. `` 72.066 + 12.096 + 95.994 = 180.156 g/mol ``
Massa molare del glucosio ≈ 180.156 g/mol. Percentuale di carbonio ≈ 40.00%; idrogeno ≈ 6.71%; ossigeno ≈ 53.28%. Piccole differenze rispetto alle tabelle stampate di solito derivano dalla cifra del peso atomico a cui l'autore ha arrotondato.
L'acqua è il rapido controllo di integrità. H2O:
H: 2 × 1.008 = 2.016
O: 1 × 15.999 = 15.999
Total ≈ 18.015 g/molSe un calcolo manuale arriva lontano da 18.015 per l'acqua, i pesi atomici o l'aritmetica sono sbagliati prima di tentare qualsiasi formula più difficile.
Scrivi le formule tra parentesi e idrati
Gli idrati e i complessi di coordinazione necessitano dell'espansione del gruppo prima che qualsiasi peso atomico venga moltiplicato. Un coefficiente dopo un punto di idrato moltiplica l'acqua di cristallizzazione. Parentesi graffe e parentesi moltiplicano i ligandi o gli ioni poliatomici. Lo stesso motore di massa molare gestisce entrambi una volta che il conteggio degli atomi viene espanso correttamente.
Gli idrati utilizzano un coefficiente dopo un punto per moltiplicare la formula dell'acqua. Il solfato di rame(II) pentaidrato è scritto CuSO4·5H2O o CuSO4.5H2O. Il "5" moltiplica H2O, aggiungendo 10 atomi di idrogeno e 5 atomi di ossigeno al conteggio di CuSO4 anidro.
CuSO4·5H2O
Cu: 1 × 63.546 = 63.546
S: 1 × 32.06 = 32.06
O: (4 + 5) × 15.999 = 143.991
H: 10 × 1.008 = 10.08
Total ≈ 249.68 g/molI complessi di coordinazione annidano i ligandi tra parentesi. Il cloruro di esaamminocobalto(III) è [Co(NH3)6]Cl3. Il gruppo NH3 appare sei volte all'interno del complesso; tre ioni cloruro si trovano all'esterno.
[Co(NH3)6]Cl3
Co: 1 × 58.933 = 58.933
N: 6 × 14.007 = 84.042
H: 18 × 1.008 = 18.144
Cl: 3 × 35.45 = 106.35
Total ≈ 267.48 g/molLe parentesi nidificate si moltiplicano dall'interno verso l'esterno. In Al2(SO4)3, il gruppo solfato appare tre volte: conteggio dello zolfo 3, conteggio dell'ossigeno 12. La calcolatrice espande i gruppi prima della somma in modo che la formula digitata possa corrispondere all'etichetta stampata.
Distinguere peso molecolare, massa molare e massa molecolare
Il linguaggio dei libri di testo mescola tre termini correlati. Il peso molecolare (massa molecolare relativa) è storicamente un rapporto senza unità relativo a 1/12 del carbonio-12. La massa molare è lo stesso numero delle unità di grammi per mole, che è ciò che utilizzano le bilance e la preparazione della soluzione. Per massa molecolare spesso si intende la massa di una molecola espressa in unità di massa atomica (u o Da).
Per la stechiometria ordinaria, considerare l'output in grammi per mole della calcolatrice come massa molare. Chiamarlo "peso molecolare" nel parlato è comune nei laboratori; il valore numerico corrisponde quando vengono utilizzati i pesi atomici convenzionali. I polimeri e i solidi non molecolari (reticoli ionici) hanno ancora una formula di massa anche quando "molecola" è una descrizione vaga.
La massa molecolare relativa Mr è adimensionale. La massa molare M ha unità. La massa molecolare di una molecola in u è numericamente vicina a Mr per la stessa formula. Mantieni l'unità che corrisponde al calcolo successivo: g/mol per moli di massa, u quando si parla di una singola molecola sull'asse di uno spettrometro di massa.
Leggi la tabella del peso atomico
I pesi atomici standard sono medie ponderate sulle abbondanze isotopiche terrestri, non i numeri di massa degli isotopi più comuni. Il cloro è vicino a 35.45, non 35 o 37. Il carbonio è vicino a 12.011, non esattamente 12. Il calcolatore del peso molecolare utilizza quelle medie convenzionali in modo che i risultati corrispondano ai manuali di laboratorio e ai certificati dei fornitori.
| Elemento | Simbolo | ca. peso atomico |
|---|---|---|
| Idrogeno | H | 1.008 |
| Carbonio | C | 12.011 |
| Azoto | N | 14.007 |
| Ossigeno | O | 15.999 |
| Zolfo | S | 32.06 |
| Cloro | Cl | 35.45 |
| Cobalto | Co | 58.933 |
| Rame | Cu | 63.546 |
I pesi atomici per alcuni elementi hanno intervalli in cui la composizione isotopica varia in base alla fonte. Gli strumenti didattici di solito fissano un valore convenzionale. Se un certificato elenca una cifra diversa per un lotto di reagente, sovrascrivere quell'elemento anziché forzare la tabella predefinita.
Domande frequenti
Come si calcola il peso molecolare da una formula?
Moltiplica il peso atomico di ciascun elemento per il numero dei suoi atomi dopo aver espanso le parentesi e gli idrati, quindi somma i contributi. Il totale in g/mol è la massa molare utilizzata per la stechiometria. L'acqua vicino a 18.015 g/mol è il controllo più veloce per verificare che l'idrogeno non sia stato inserito per errore come numero di massa atomica 1.000.
Perché l'acqua è circa 18.015 g/mol invece di 18?
Il peso atomico convenzionale dell'idrogeno è di circa 1.008, non 1.000. Due idrogeni contribuiscono per circa 2.016; ossigeno circa 15.999; la somma è di circa 18.015 g/mol. Il "18" arrotondato appare in un rapido calcolo mentale; la pesatura di laboratorio deve utilizzare il valore più pieno quando la bilancia lo supporta.
In che modo la calcolatrice gestisce CuSO4.5H2O?
La cifra dopo il punto moltiplica H2O. Per pentaidrato che aggiunge 10 H e 5 O ai conteggi degli atomi di CuSO4 anidro. Il totale del dispositivo è di circa 249.68 g/mol quando vengono applicati i pesi atomici convenzionali per Cu, S, O e H.
Che dire del [Co(NH3)6]Cl3?
Espandi NH3 sei volte, quindi aggiungi tre Cl fuori dalle parentesi. I contributi di cobalto, azoto, idrogeno e cloro ammontano a circa 267.48 g/mol. L'annidamento tra parentesi è la solita fonte di azoto sottostimato quando la formula viene espansa manualmente.
La massa molare è uguale al peso molecolare?
Nella pratica di laboratorio i numeri corrispondono quando entrambi utilizzano gli stessi pesi atomici. In senso stretto, la massa molare trasporta unità g/mol; la massa molecolare relativa è senza unità. Riporta g/mol per la pesatura e la preparazione della soluzione in modo che il calcolo successivo abbia un'unità esplicita.
I composti ionici possono avere un peso molecolare?
I solidi ionici hanno una massa formula basata sull'unità formula empirica. L'aritmetica è identica ai casi molecolari; il linguaggio si sposta da "molecola" a "unità formula". NaCl e CaCO3 sono esempi di routine.
Perché le tabelle pubblicate sono leggermente in disaccordo?
Gli autori arrotondano i pesi atomici a cifre diverse e IUPAC aggiorna i valori convenzionali nel tempo. Differenze di pochi centesimi di grammo per mole sono normali; grandi lacune di solito significano una formula sbagliata o un coefficiente di idrato mancato.
Lo strumento supporta isotopi come D2O?
Solo se viene inserito il deuterio come elemento il parser riconosce con il proprio peso atomico. L'H predefinito è idrogeno medio di protio, non deuterio. I lavori con acqua pesante richiedono una voce D (o 2H) esplicita e non devono riutilizzare il totale dell'attrezzatura H2O.
Come viene utilizzata la composizione percentuale?
La composizione percentuale prevede le frazioni di massa da una formula nota e confronta l'analisi elementare con la teoria. Di per sé non dimostra una formula molecolare quando diversi candidati condividono percentuali simili; i dati sulla combustione e altre prove continuano a decidere tra isomeri e multipli.
Riepilogo
Il calcolatore del peso molecolare trasforma una formula chimica in massa molare con una tabella trasparente per elemento e composizione percentuale. Acqua vicino a 18.015 g/mol, CuSO4·5H2O vicino a 249.68 g/mol e [Co(NH3)6]Cl3 vicino a 267.48 g/mol sono i controlli che confermano l'analisi di molecole semplici, idrati e parentesi.
Utilizzare il totale in grammi per mole per la stechiometria; considerare i dibattiti sulla denominazione tra peso molecolare e massa molare come secondari rispetto al corretto conteggio degli atomi.