Молярная масса

Введи формулу — получишь молярную массу с разбором по атомам. Скобки, вложенные группы и кристаллогидраты понимаются.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

Точные массы IUPAC По умолчанию считаем школьными округлёнными — именно они дают ответ из задачника. С точными M(CuSO₄) выйдет 159,61 вместо 160

Скобки и кристаллогидраты понимаются: Ca(OH)2, CuSO4*5H2O

Как это считается

Молярная масса — сумма атомных масс всех атомов формульной единицы, взятых столько раз, сколько их в формуле:

M = \sum n_{i} \cdot A_{r} (i) [г/моль]

Вся сложность не в сложении, а в правильном прочтении формулы. Индекс за скобкой относится ко всей группе, а не к последнему элементу: в Al₂(SO₄)₃ кислорода двенадцать атомов. Вода кристаллогидрата тоже входит в массу целиком.

Отдельный вопрос — какие атомные массы брать. В таблице Менделеева стоят точные значения: медь 63,546, хлор 35,45. В школе их округляют до целых, и только хлор оставляют как 35,5. Разница выходит заметной: точный расчёт для CuSO₄ даёт 159,61 вместо привычных 160, и в тетради за такой ответ снимут балл. Поэтому по умолчанию считаем по школьным, а точные включаются отдельно.

Между массой вещества и числом его частиц стоит количество вещества (n) — величина, которая измеряется в молях. Один моль — не масса и не объём, а счётное число: в нём содержится 6,02·10²³ частиц, сколько бы они ни весили. Эту константу называют постоянной Авогадро. В моле железа и в моле воды количество частиц одинаково и равно этому числу, а масса — разная: у каждой молекулы своя.

Нужна молярная масса ради одного перехода — от граммов к молям. Коэффициенты в уравнении реакции относятся к молям, поэтому без неё не решается ни одна задача на расчёт по уравнению.

Примеры расчёта

Кристаллогидрат: вода входит в массу

M (C u S O_{4} \cdot 5 H_{2} O)

Разбираем формулу на атомы

$H : 10 O : 9 S : 1 C u : 1$

Считаем, сколько атомов каждого элемента входит в формульную единицу: водород — 10, кислород — 9, сера — 1, медь — 1. Индекс за скобкой умножает всю группу.
Складываем атомные массы

$M = 10 \cdot 1 + 9 \cdot 16 + 32 + 64 = 250$

Молярная масса — сумма атомных масс всех атомов формулы. Взяты школьные округлённые массы: именно они стоят в ответах задачника.

M = 250 г/моль

Пять молекул воды добавляют к 160 ещё девяносто — больше половины от массы самой соли. Забыть их и посчитать по CuSO₄ значит ошибиться в полтора раза, а в задачах на кристаллогидраты это самая частая потеря.

Скобки: индекс умножает всю группу

M (A l_{2} (S O_{4})_{3})

Разбираем формулу на атомы

$O : 12 A l : 2 S : 3$

Считаем, сколько атомов каждого элемента входит в формульную единицу: кислород — 12, алюминий — 2, сера — 3. Индекс за скобкой умножает всю группу.
Складываем атомные массы

$M = 12 \cdot 16 + 2 \cdot 27 + 3 \cdot 32 = 342$

Молярная масса — сумма атомных масс всех атомов формулы. Взяты школьные округлённые массы: именно они стоят в ответах задачника.

M = 342 г/моль

Тройка за скобкой относится не к кислороду, а ко всей сульфогруппе: серы три, кислорода двенадцать. Прочитать индекс как относящийся к последнему элементу — ошибка, которая даёт правдоподобное, но неверное число.

Вопросы

Почему у вас 160, а в другом калькуляторе 159,61?

Из-за округления. В школе атомные массы берут целыми (медь 64, а не 63,546) и только хлор считают как 35,5. По умолчанию мы считаем так же — иначе ответ не сойдётся с задачником. Точные массы IUPAC включаются галочкой.

Чем молярная масса отличается от относительной?

Численно ничем: у воды M = 18 г/моль, Mr = 18. Разница в смысле — Mr называют относительной молекулярной массой (для простых веществ — относительной атомной), она безразмерна и показывает, во сколько раз частица тяжелее 1/12 атома углерода. Молярная масса — та же цифра, но с размерностью: граммы на моль.

Сколько частиц содержится в одном моле?

Всегда одно и то же число — 6,02·10²³, независимо от вещества. Его называют постоянной Авогадро. В моле водорода H₂ ровно столько же молекул, сколько атомов железа в моле железа — просто у каждой частицы своя масса, поэтому и молярные массы получаются разными.

Как считать кристаллогидраты?

Вода входит в массу полностью. У CuSO₄·5H₂O это 160 + 5·18 = 250 г/моль. Пропустить воду — ошибиться в полтора раза, и на задачах этого типа так теряют чаще всего.

Что означает индекс за скобкой?

Он умножает всю группу. В Al₂(SO₄)₃ тройка относится к сульфогруппе целиком: серы три атома, кислорода двенадцать, а не четыре.

Зачем вообще нужна молярная масса?

Через неё переходят от граммов к молям: n = m/M. Без этого перехода не решается ни одна задача на уравнение реакции — коэффициенты в нём относятся к молям, а не к граммам.

Как записать формулу с кристаллогидратом?

Через звёздочку или точку: CuSO4*5H2O или CuSO4·5H2O. Подстрочные цифры из учебника тоже понимаются, если скопировать формулу целиком.

Молярная масса

Калькулятор