Kuinka laskea moolimassa

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Moolimassan laskeminen on olennaista stoikiometristen laskelmien suorittamiseksi, jotka koskevat kemiallisten yhdisteiden massaa tai tilavuutta. Tämä sisältää laskelmia, jotka liittyvät sekä kemiallisiin reaktioihin että tieteen tuntemien erityyppisten yhdisteiden koostumukseen.

Mikä on moolimassa?

Nimensä mukaisesti moolimassa ei ole muuta kuin yhden atomien, molekyylien tai kaavayksiköiden moolin massa. Toisin sanoen se edustaa näiden hiukkasten Avogadro-luvun tai, mikä on sama, 6 022,10 23 hiukkasen massojen summaa.

Moolimassa ilmaistaan ​​massayksiköinä moolia kohden tai massa per mooli -1 . Yleisimmin käytetyt yksiköt tieteen alalla ja useimmissa kansainvälisen yksikköjärjestelmän ottaneissa maissa ovat g/mol.

On kuitenkin muitakin yksiköitä, joita käytetään usein suunnittelussa, kuten kg/mol; Maissa, kuten Yhdysvalloissa ja Liberiassa, joissa käytetään keisarillista yksikköjärjestelmää, käytetään usein lb/lb-mol.

Molaarimassan laskemisen vaiheet

Moolimassan laskeminen on hyvin yksinkertaista. Tarvitsemme vain laskea yhteen kaikkien kemiallisen aineen muodostavien atomien moolimassat. Tätä varten tarvitsemme vain jaksollisen taulukon ja tiedämme aineen kemiallisen kaavan . Alla on vaiheet, jotka ovat tarpeen minkä tahansa yhdisteen tai kemiallisen aineen moolimassan laskemiseksi.

Vaihe 1: Kirjoita kemiallinen kaava ja määritä, mitä alkuaineita siinä on

Kemialliset aineet, sekä alkuaineet että kemialliset yhdisteet, voidaan esittää erilaisilla kemiallisilla kaavoilla. Yksinkertaisimmassa tapauksessa kaava on yksinkertaisesti järjestetty luettelo elementeistä, jotka muodostavat aineen, sekä kunkin elementin läsnä olevien atomien lukumäärä.

Kuitenkin on tapauksia, joissa esitetään rakennekaavoja, jotka vaikeuttavat moolimassan laskemista, joten on parempi muuntaa tällaiset rakennekaavat helpommin luettaviksi molekyylikaavoiksi.

Esimerkki:

Seuraavassa kuvassa on esitetty natrium-2-oksopropanoaatin rakennekaava. Rakennetta kirjoitettaessa on vaikea määrittää moolimassaa, joten ensimmäinen askel on ottaa rakennekaava ja määrittää sen molekyylikaava.

Kuinka laskea moolimassa?

Kuten näet, tässä tapauksessa yhdiste koostuu hiili-, vety-, happi- ja natriumatomeista.

Vaihe 2: Laske kunkin elementin atomien lukumäärä

Toinen tärkeä tieto, jota tarvitsemme, on kunkin tyypin atomien lukumäärä yhdisteessä. Tämä luku on ilmeinen tapauksissa, joissa meillä on yksinkertainen molekyylikaava. Tämä tapahtuu, koska yksinkertainen molekyylikaava koostuu täsmälleen luettelosta kunkin aineen muodostavan elementin symboleista, ja alaindeksi osoittaa, kuinka monta kertaa kyseinen elementti esiintyy rakenteessa. On kuitenkin oltava varovainen sellaisten molekyylikaavojen kanssa, joissa on sulkeita ja muita ryhmittelymerkkejä, koska näiden sulkeiden alaindeksit kertovat kaikki sisäiset alaindeksit.

On kätevää järjestää nämä tiedot pieneen taulukkoon helpottamaan laskelmia myöhemmin. Jokaisen elementin symbolin ja kunkin tyypin atomien lukumäärän lisäksi lisäämme vielä kaksi saraketta ja yhden rivin:

  • Sarake kunkin alkuaineen atomimassalle
  • Toinen sarake kokonaismoolimassalle, jonka kukin alkuaine vaikuttaa yhdisteen moolimassaan.
  • Yksi rivi lopussa kokonaismoolimassan laskemista varten.

Esimerkki:

Yllä esitetyn natrium-2-oksopropanoaatin kaava on C 3 H 3 NaO 3 , joten tämä yhdiste sisältää 3 C-atomia, 3 H-atomia, 1 Na-atomia ja 3 O-atomia. Taulukko näyttäisi tältä:

Elementti atomien lukumäärä Atomimassa (suhteellinen) Kokonaismassa elementtiä kohti (suhteellinen)
C. 3    
h 3    
na 1    
JOMPIKUMPI 3    
    MOOLAARI KOKONAISMASSA =  

Atomien kokonaismäärällä ei ole merkitystä moolimassan laskennassa , mutta joissakin stoikiometrisissa laskelmissa se on hyödyllinen.

HUOMAA: Nesteytysvettä sisältävien yhdisteiden kanssa tulee olla varovainen. Ensinnäkin siksi, että moolimassaa laskettaessa unohtuu hyvin yleistä lisätä veden vety- ja happiatomit näiden atomien kokonaismäärään. Toiseksi, koska hydraatiovesillä on yleensä kerroin, joka ilmaisee vesimolekyylien lukumäärän vedettömän yhdisteen yksikköä kohti, mikä tarkoittaa, että vedessä olevien H- ja O-atomien kokonaismäärä on kerrottava mainitulla kertoimella moolimassan laskemiseksi. oikein.

Esimerkki:

Kupari(II)sulfaattipentahydraatin tapauksessa jokainen kuparisulfaattiyksikkö liittyy 5 vesimolekyyliin, kuten täydellinen kaava osoittaa: CuSO 4 ·5H 2 O. Tässä tapauksessa vetyjen kokonaismäärä on 5 x 2 = 10 ja happien kokonaismäärä on 4 + 5 x 1 = 9.

Vaihe 3: Etsi alkuaineiden atomimassat jaksollisesta taulukosta

Vastaavien molaaristen atomimassojen arvot löytyvät mistä tahansa jaksollisesta taulukosta. Nämä itse asiassa osoittavat kunkin elementin suhteellisen atomimassan, mutta tämä on numeerisesti yhtä suuri kuin moolimassa, joten sinun tarvitsee vain lisätä yksiköt g/mol (tai lb/lb-mol, jos käytät järjestelmää). . imperial) laskelmien tulosta sijoitettaessa.

Jaksollinen taulukko listaa kaikki tunnetut alkuaineet järjestysnumeronsa mukaan. Jokainen elementti on solussa, joka sisältää vaihtelevan määrän tietoa, mutta melkein kaikki sisältävät suhteelliset atomimassat jossain. Jotta tiedät, mitkä tiedot vastaavat atomimassaa, sinun tulee katsoa selitystä, joka yleensä löytyy siirtymämetallien yläpuolella olevasta tyhjästä kohdasta.

Seuraavassa kuvassa on esimerkki tästä selityksestä, joka korostaa kentän, jossa kunkin alkuaineen suhteellinen atomimassa esiintyy kyseisessä jaksollisessa taulukossa.

Tunnista atomimassa jaksollisesta taulukosta

Kuten näemme, tässä tapauksessa atomimassat vastaavat kunkin solun vasemmasta yläkulmasta löytyviä tietoja. Näin ei kuitenkaan aina ole, joten on tärkeää aina tarkistaa selite, jotta vältytään väärien tietojen käyttämisestä.

Kun kaikki tarvitsemamme elementit löytyvät, täytämme taulukkoon vastaavilla atomimassoilla.

Esimerkki

Jatkaen natrium-2-oksopropanoaatin esimerkkiä, atomimassat lisäämisen jälkeen taulukko näyttää tältä:

Elementti atomien lukumäärä _ Atomimassa (suhteellinen) Kokonaismassa elementtiä kohti (suhteellinen)
C. 3 12,011  
h 3 1 008  
na 1 22 990  
JOMPIKUMPI 3 15 999  
    MOOLAARI KOKONAISMASSA =  

Vaihe 4: Kerro ja lisää

Löytääksemme kunkin alkuaineen kokonaismassan yhdisteen moolimassaan, meidän on kerrottava kunkin atomimassa kaavassa olevien kyseisen tyyppisten atomien lukumäärällä. Kun tämä toimenpide on suoritettu, kaikki tulokset lisätään moolimassan saamiseksi. Tässä vaiheessa vastaavat yksiköt lisätään ( g/mol tai lb/lb-mol tapauksen mukaan).

Esimerkki

Esimerkissämme tämä tarkoittaa toisen ja kolmannen sarakkeen arvojen kertomista, tulosten sijoittamista viimeiseen sarakkeeseen ja näiden arvojen lisäämistä moolimassan saamiseksi:

Elementti atomien lukumäärä _ Atomimassa (suhteellinen) Kokonaismassa elementtiä kohti (suhteellinen)
C. 3 12,011 36,033
h 3 1 008 3,024
na 1 22 990 22 990
JOMPIKUMPI 3 15 999 47,997
    MOOLAARI KOKONAISMASSA = 110,044 g/mol

Moolimassa, atomimassa, molekyylimassa ja kaavamassa

Ennen kuin opit laskemaan moolimassaa, joitain usein hämmentäviä asiaan liittyviä käsitteitä tulisi selvittää lyhyesti. Nämä ovat atomimassan, molekyylimassan ja kaavamassan käsitteitä , joita käytetään usein vaihdettuna moolimassan kanssa. Ne eivät kuitenkaan ole samoja.

Kuten nimistä voidaan päätellä, atomi-, molekyyli- ja kaavamassa vastaavat vastaavasti atomin, molekyylin ja kaavayksikön massaa. Sitä vastoin moolimassa edustaa tällaisten hiukkasten yhden moolin massaa. Lisäksi, koska nämä kolme muuttujaa ovat massoja, ne ilmaistaan ​​massayksiköinä, jotka voivat olla grammaa, kilogrammaa, puntaa tai mitä tahansa muuta, vaikka on tapana käyttää erityistä yksikköä, jota kutsutaan atomimassayksiköksi.

Huolimatta niiden eroista, mooli- ja atomimassayksikön määritelmä huomioon ottaen, jälkimmäinen on numeerisesti yhtä suuri moolimassan kanssa, joka edustaa sekaannuksen lähdettä.

Atomi- ja molekyylimassat ja suhteelliset kaavat

Käsitteellisellä tasolla puhuminen moolimassan laskemisesta atomimassat lisäämällä on virhe. Käytännön tasolla sillä ei kuitenkaan ole eroa, koska molaariset atomimassat ja atomimassat ilmaistuna amu:na (atomimassayksiköinä) ovat numeerisesti yhtä suuret.

Sekä tämä hämmennys että mahdolliset imperial-yksiköiden ongelmat ratkaistaan ​​kuitenkin käyttämällä suhteellisia massayksiköitä absoluuttisten arvojen sijasta. Nämä suhteelliset massat koostuvat vastaavista atomi- tai molekyylimassoista jaettuna kahdestoistaosalla hiili-12-isotoopin massasta. Tämä jako aiheuttaa yksiköiden kumoamisen, ja siksi kaikki suhteelliset massat ovat mittattomia ja niitä voidaan käyttää missä tahansa yhteydessä yksinkertaisesti kertomalla hiili-12:n absoluuttisella tai moolimassalla jaettuna 12:lla.

Esimerkki moolimassan laskemisesta

Rautasulfaattiheptahydraatin moolimassan laskeminen

Vaihe 1: Tämän yhdisteen kaava on Fe 2 (SO 4 ) 3 · 7H 2 O, joten se koostuu raudasta (Fe), rikistä (S), hapesta (O) ja vedystä (H).

Vaihe 2: Kunkin elementin kokonaismäärä on:

  • Usko = 2
  • S = 1 x 3 = 3
  • Tai = 4 x 3 + 7 x 1 = 19
  • H = 7 x 2 = 14
Elementti atomien lukumäärä _ Atomimassa (suhteellinen) Kokonaismassa elementtiä kohti (suhteellinen)
Usko 2    
S 3    
JOMPIKUMPI 19    
h 14    
    MOOLAARI KOKONAISMASSA =  

Vaihe 3: Jaksotaulukosta saadut suhteelliset atomimassat ovat:

  • Usko = 55 845
  • S = 32 060
  • TAI = 15 999
  • H = 1,008
Elementti atomien lukumäärä _ Atomimassa (suhteellinen) Kokonaismassa elementtiä kohti (suhteellinen)
Usko 2 55,845  
S 3 32 060  
JOMPIKUMPI 19 15 999  
h 14 1 008  
    MOOLAARI KOKONAISMASSA =  

Vaihe 4:

Elementti atomien lukumäärä _ Atomimassa (suhteellinen) Kokonaismassa elementtiä kohti (suhteellinen)
Usko 2 55,845 111 690
S 3 32 060 96,180
JOMPIKUMPI 19 15 999 303,981
h 14 1 008 14,112
    MOOLAARI KOKONAISMASSA = 525,963 g/mol

Viitteet

MOLAARIMASSAN LASKEMINEN . (2021, 26. tammikuuta). UNAM-kurssi. https://cursoparalaunam.com/calculo-de-la-masa-molar

Kuinka laskea molekyylipaino ? Esimerkkejä ja harjoituksia . (2021, 18. toukokuuta). Unibetas. https://unibetas.com/molecular-weight/

Molekyylipainon käsite . (nd). Vau. https://www.guao.org/tercer_ano/quimica/concepto_de_peso_molecular-concepto_de_peso_molecular

Esimerkkejä moolimassasta . (2015, 18. lokakuuta). Chemistry.NET. https://www.quimicas.net/2015/10/ejemplos-de-masa-molar_18.html

Guerra M., L. (2019). Stökiometriset reaktiot . UAEH. https://www.uaeh.edu.mx/docencia/P_Presentaciones/b_sahagun/2019/lgm-quiminorganica.pdf

Meyer. (nd). Käyttöturvallisuustiedote – Ferrisulfaattihydraatti . Meyerin kemialliset reagenssit. http://reactivosmeyer.com.mx/datos/pdf/reactivos/hds_1345.pdf

-Mainos-

mm
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

Artículos relacionados

Liekin väritesti