分子量計算機 - 公式からのモル質量

メタ記述(155): 化学式から元素ごとの分解と組成率を含むモル質量を求めます。作業例は水、水和物、配位錯体をカバーします。

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分子量計算機は、化学式をグラム毎モルのモル質量に変換します。H2O、C6H12O6、CuSO4.5H2Oなどの式を入力してください。ツールは各元素の標準原子量に原子数を掛け、寄与を合計し、組成率を質量で示します。入れ子状の括弧とハイドレートドット表記もサポートされているため、ラボの公式はラベルに表示されている形で貼り付けられます。

化学式からモル質量を計算します

化学式からモル質量を計算する.

モル質量とは、物質の1モル分の質量で、グラム毎モルで報告されます。各元素の標準原子量に原子数を掛け、すべての寄与を足します。ツールは添字、括弧、ハイドレート点を解析し、合計を元素ごとの行で返すので、算術が和の隣で見えるようにします。

可能な限り、式は空欄なしで入力してください。添字には数字(H2O、C6H12O6)を使います。ハイドレートにはピリオドまたは中間のドット(CuSO4.5H2O)を使います。四角括弧と入れ子グループは、並列複合詞に有効です。公式が有効になると結果が更新されます。誤ったトークンは、無言の誤った合計ではなく、解析エラーとして現れます。

標準的な原子量は、ほとんどの教育実験で使われているIUPACの慣用値に従います。従来の平均値と異なる同位体混合物は、デフォルトの表ではなく、カスタムの原子量オーバーライドが必要です。

要素ごとの内訳を読んでみてください

要素ごとの内訳を読む.

各行には元素記号、括弧を広げた後の原子数、使用された原子量、そしてその元素の質量寄与が記載されています。寄与列の合計はモル質量に等しいです。表を読むと誤字が見つかります。誤って二重添字が加算され、計量が始まる前に数が膨らんで表示されます。

水の場合、分解は水素2基と酸素1基です。水素は約2.016 g/molを寄与します。酸素は約15.999 g/molを供給します。合計は約18.015 g/molです。水和物の場合、結晶化水は水素とO原子の独立したブロックにハイドレート係数を掛けた形で現れ、UIがそう分類しない限り別の「水」線としては現れません。

Contribution (g/mol) = atom count × atomic weight
Molar mass (g/mol)   = sum of all contributions

式に括弧がある場合は、まず展開してください。Ca(OH)2ではOH基が2回現れるため、酸素数は2、水素数は2であり、1や1ではありません。

質量による組成率を計算してください

質量パーセント組成を計算する.

元素の質量による組成率は、その元素の寄与をモル質量で割り、さらに100を掛けたものです。正しい式の全元素の割合は、丸めて100パーセントの合計となります。これらの数値は純度の主張を確認し、実験元素分析を理論的な公式と比較するために使われています。

% element = (contribution / molar mass) × 100

H2Oの18.015 g/molの場合、水素は(2.016 / 18.015) × 100 ≈ 11.19%;酸素は(15.999 / 18.015) × 100 ≈ 88.81%です。学生レポートでは小数点以下2桁に丸めることが一般的です。計器出力と比較する場合は桁数を多く保持してください。

パーセント組成は燃焼データに基づく経験的公式の研究に代わるものではありません。これは前向きな問いに答えます:公式が与えられたとき、各元素がどの程度の質量比率を持つべきか。

グルコースのモル質量を計算します

グルコースのモル質量を計算する.

グルコース(C6H12O6)は、原子数と原子量がきれいに増殖するという教科書的なチェック方法です。炭素は約12.011、水素は1.008、酸素は15.999程度です。これらの通常の重みを使うと、炭素6個、水素12個、酸素6個が約180.156 g/molに落ちるはずです。

1。公式を拡張しろ。 C: 6, H: 12, O: 6。

2。各カウントに原子量を掛け合わせる。 `` 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 ``

グルコースのモル質量≈ 180.156 g/mol。 炭素≈パーセント 40.00%;水素≈6.71%;酸素≈53.28%。印刷された表との違いは、通常、著者が原子量のどの桁に丸めたかによるものです。

水は迅速な正気の確認です。H2O:

H: 2 × 1.008 = 2.016
O: 1 × 15.999 = 15.999
Total ≈ 18.015 g/mol

もし水の手計算が18.015から大きく離れた場合、より難しい公式を試す前に原子量や算術が誤っていることになります。

式は括弧付きで、ハイドレートで書いてください

括弧と水和物を使って式を書く.

水和体と配位体は、原子量を乗算する前に基展開が必要です。水和の点の後に係数が加わり、結晶化水を乗算します。括弧と括弧は配位子や多原子イオンを増幅します。原子数が正しく展開されれば、同じモル質量エンジンが両方を処理します。

水和物は点の後に係数を用いて水式を掛けます。硫酸銅(II)五水和物はCuSO4·5H2OまたはCuSO4.5H2Oと表記されます。「5」はH2Oを増幅し、無水CuSO4のカウントに10水素原子と5酸素原子を加えます。

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/mol

配位錯体は配位子を括弧内に配置します。六アムミンコバルト(III)塩化物は[Co(NH3)6]Cl3です。NH3基は複合体内に6回現れます。外側には3つの塩化物イオンがあります。

[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/mol

入れ子括弧は内側から外側へと増幅されます。Al2(SO4)3では、硫酸塩基が3回現れます:硫黄含有量3、酸素含有量12。計算機は合計前にグループを展開し、タイプされた式が印刷されたラベルと一致できるようにします。

分子量、モル質量、分子量を区別する

分子量、分子量、分子量を区別する.

教科書的な言語は、3つの関連する用語を混ぜ合わせています。分子量(相対分子量)は、歴史的に炭素の1/12に対して単位のない比率です。モル質量はグラム単位で単位が異なる同じ数であり、バランスや溶液調製で使われます。分子量とはしばしば原子質量単位(uまたはDa)で示す1分子の質量を指します。

通常の化学量論では、計算機のグラム毎モルの出力をモル質量として扱います。実験室では「分子量」と呼ぶことが一般的です。数値は従来の原子量を使う場合に一致します。ポリマーや非分子固体(イオン格子)は、「分子」という表現が曖昧であっても質量の公式を持ちます。

相対分子量 Mr は無次元です。モル質量 M は単位を持ちます。同じ式で u の分子量は数値的に Mr に近いです。次の計算に一致する単位を保持してください:質量分析計軸上で単一分子を扱う際は、質量 u から mo を g/mol にします。

原子量表を読んでみてください

原子量表を読む.

標準的な原子量は、最も一般的な同位体の質量数ではなく、地球上の同位体存在比に対する加重平均値です。塩素は35.45に近い値であり、35や37ではありません。炭素は12.011に近いですが、正確に12ではありません。分子量計算機はこれらの従来型平均値を用いているため、結果は実験マニュアルやサプライヤーの証明書と一致します。

要素	シンボル	おおよその原子量
水素	H	1.008
炭素	C	12.011
窒素	N	14.007
酸素	O	15.999
硫黄	S	32.06
塩素	Cl	35.45
コバルト	Co	58.933
銅	Cu	63.546

一部の元素の原子量は、同位体組成が供給源によって異なる場合に範囲があります。教育ツールは通常、1つの従来型値を固定します。証明書に試薬ロットの異なる数値が記載されている場合は、デフォルトの表を強制するのではなく、その要素を上書きしてください。

よくある質問

公式から分子量をどうやって計算するのですか?

各元素の原子量に、拡張括弧と水和物を置いた後、原子数を掛けて合計します。g/molの合計は化学量論に用いられるモル質量です。水は−²⟧ g/molに近い状態が、誤って原子質量番号1.000として水素が入力されていないかを最も速く確認する指標です。

なぜ水は約18.015 g/molで、18ではないのでしょうか?

水素の通常の原子量は約1.008であり、1.000ではありません。2つの水素が約2.016を寄与します。酸素は約15.999です。合計は約18.015 g/molです。丸みを帯びた「18」は素早い計算で現れます。実験室の計量では、天秤が支持するより完全な数値を使うべきです。

計算機はCuSO4.5H2Oをどのように扱いますか?

点の後にある数字はH2Oを掛け合わせます。五水和物の場合、無水CuSO4原子に10 Hおよび5 Oを加えます。固定器の合計は、Cu、S、O、Hの通常の原子量を適用すると約249.68 g/molです。

では、[Co(NH3)6]Cl3はどうでしょうか?

NH3を6回展開し、ブラケットの外側に3 Clを加えます。コバルト、窒素、水素、塩素の寄与は約267.48 g/molとなります。ブラケット入れ子は、手で拡張した際に窒素が過少にカウントされる通常の原因です。

モル質量は分子量と同じですか?

実験室では、同じ原子量を使うと数値が一致します。厳密にはモル質量はg/mol単位を持ち、相対分子量は単位なしです。重さ測定と溶液調製のためにg/molを報告し、次の計算で明確な単位が付けられます。

イオン化合物に分子量は存在しますか?

イオン固体は経験式単位に基づく質量の公式を持ちます。算術は分子のケースと同一です。言葉は「分子」から「公式単位」へと変わります。NaClやCaCO3は典型的な例です。

なぜ公開されている表はわずかに意見が異なるのでしょうか?

著者は原子量を異なる数字に丸め、IUPACは従来値を時間とともに更新します。モルあたり数百分の1グラムの差は正常です。大きな差は通常、誤った式か水和物係数の欠落を意味します。

このツールはD2Oのような同位体に対応していますか?

パーサーが認識する元素として重水素を入力する場合のみ、原子量が存在します。デフォルトのHはプロチウム平均水素であり、重水素ではありません。重水作業には明示的なD(または2H)エントリーが必要で、H2Oフィクスチャの合計を再利用してはいけません。

パーセントの組成はどのように使われるのですか?

パーセント組成は既知の式から質量分率を予測し、元素分析を理論と照らし合わせます。複数の候補が似た割合を共有する場合、それだけで分子式を証明するわけではありません。燃焼データやその他の証拠は、異性体と多重体のどちらかを決定します。

まとめ

分子量計算機は、化学式をモル質量に変換し、元素ごとの透明な表と組成の割合を示します。水は18.015 g/mol、CuSO4·5H2Oは249.68 g/mol付近、[Co(NH3)6]Cl3は267.48 g/mol付近で、単純な分子、水和物、括弧の解析を確認するチェックです。

化学量論にはグラム毎モルの総量を使い、分子量とモル質量の命名論争は、原子数を正しく把握する際の二次的なものとして扱いましょう。