Калькулятор определяет молярную массу химического соединения по его формуле, вычисляет количество вещества в молях, число молекул и молярную концентрацию раствора. Расчёт основан на суммировании атомных масс всех элементов с учётом индексов и коэффициентов в формуле.
Формула массовой доли вещества и молярная масса
Как получить результат:
- Введите исходные данные - формула вещества, масса вещества, г, объём раствора, литров.
- Формула применяется сразу после ввода, пересчёт идёт на лету.
- Итог выводится под калькулятором вместе с разбором расчёта.
Молярная масса соединения равна сумме атомных масс всех атомов в формуле. Скобки в формуле умножают всё содержимое на индекс после скобки. Массовая доля элемента в соединении вычисляется отношением суммы масс атомов этого элемента к молярной массе всего вещества и выражается в долях единицы или процентах.
Расчёт для серной кислоты
Молярная масса серной кислоты H₂SO₄ составляет 98,079 г/моль. В 49 граммах серной кислоты содержится 0,4996 моль вещества, что проверяется делением массы на молярную массу. Число молекул в этом количестве вещества равно 0,4996 × 6,022 × 10²³ = 3,008 × 10²³ молекул.
Молярные массы типовых соединений
| Вещество | Формула | Молярная масса, г/моль |
|---|---|---|
| Вода | H₂O | 18,015 |
| Серная кислота | H₂SO₄ | 98,079 |
| Гидроксид натрия | NaOH | 39,997 |
| Карбонат кальция | CaCO₃ | 100,087 |
| Глюкоза | C₆H₁₂O₆ | 180,156 |
| Перманганат калия | KMnO₄ | 158,034 |
Эти значения используются в расчётах количества вещества и приготовления растворов заданной концентрации.
Как вычислить массовую долю элемента
Массовая доля водорода в серной кислоте H₂SO₄ вычисляется делением массы двух атомов водорода на молярную массу всей молекулы. Атомная масса водорода 1,008, масса двух атомов 2,016. Массовая доля водорода составляет 2,016 / 98,079 = 0,0206 или 2,06 процента. Сумма массовых долей всех элементов в соединении всегда равна единице или 100 процентам.
Количество вещества и число молекул
Количество вещества в молях находят делением массы образца на молярную массу. Число молекул вычисляют умножением количества вещества на постоянную Авогадро 6,022 × 10²³. Постоянная Авогадро показывает число структурных единиц в одном моле любого вещества.
Молярная концентрация раствора
Молярная концентрация показывает количество вещества в молях, растворённого в одном литре раствора. Если известна масса растворённого вещества, сначала её делят на молярную массу для получения количества вещества, затем делят на объём. Для приготовления раствора заданной концентрации массу вещества рассчитывают по формуле m = c × V × M, где c - концентрация, V - объём, M - молярная масса.
Проверка расчёта молярной массы вручную
Для проверки молярной массы воды H₂O берут атомные массы из периодической таблицы: водород 1,008, кислород 15,999. Молярная масса составляет 2 × 1,008 + 15,999 = 18,015 г/моль. Для карбоната кальция CaCO₃ с атомными массами кальция 40,078, углерода 12,011 и кислорода 15,999 молярная масса равна 40,078 + 12,011 + 3 × 15,999 = 100,087 г/моль.
Частые ошибки при расчёте массовой доли
Забытые индексы в формуле приводят к неверной молярной массе. В глюкозе C₆H₁₂O₆ шесть атомов углерода, двенадцать водорода и шесть кислорода. Скобки в формулах требуют умножения всего содержимого на индекс: в Ca(NO₃)₂ два атома азота и шесть атомов кислорода. Смешение массы вещества и массы раствора искажает расчёт концентрации.
Границы применимости метода
Расчёт молярной массы по формуле применим к индивидуальным химическим соединениям с известным составом. Для смесей веществ или растворов переменного состава метод даёт приближённые результаты. Атомные массы в таблице Менделеева усреднены по природному распределению изотопов. Температура и давление влияют на объём раствора, но в обычных условиях это влияние пренебрежимо мало.
Источники данных для расчёта
Атомные массы элементов берут из периодической таблицы Менделеева. Для учебных и инженерных расчётов достаточно точности до третьего знака после запятой. Массу вещества определяют взвешиванием на аналитических или технических весах. Объём раствора измеряют мерной посудой: пипетками, мерными колбами, цилиндрами.