Молярная масса
Введите формулу — H2O, Ca(OH)2 или CuSO4·5H2O — и калькулятор посчитает молярную массу по атомным массам IUPAC, разложит вещество на элементы с массовыми долями и переведёт граммы в моли и число молекул. Ниже — как устроен расчёт и таблица частых веществ.
Скобки и квадратные скобки умножают содержимое, точка или «·» отделяет гидратную воду, коэффициент впереди умножает всю формулу, заряд иона в конце отбрасывается. Кириллические С, Н, О, Р, К, В исправляются на латиницу.
Молярные массы частых веществ
Посчитаны по стандартным атомным массам IUPAC, в г/моль; относительная молекулярная масса численно та же.
| Вещество | Формула | M, г/моль |
|---|---|---|
| вода | H2O | 18,015 |
| углекислый газ | CO2 | 44,009 |
| кислород | O2 | 31,998 |
| азот | N2 | 28,014 |
| аммиак | NH3 | 17,031 |
| метан | CH4 | 16,043 |
| хлороводород | HCl | 36,458 |
| хлорид натрия | NaCl | 58,440 |
| гидроксид натрия | NaOH | 39,997 |
| серная кислота | H2SO4 | 98,072 |
| азотная кислота | HNO3 | 63,012 |
| карбонат кальция | CaCO3 | 100,086 |
| гидроксид кальция | Ca(OH)2 | 74,092 |
| глюкоза | C6H12O6 | 180,156 |
| сахароза | C12H22O11 | 342,297 |
| этанол | C2H5OH | 46,069 |
| медный купорос | CuSO4·5H2O | 249,677 |
| перманганат калия | KMnO4 | 158,032 |
| оксид железа(III) | Fe2O3 | 159,687 |
| сульфат алюминия | Al2(SO4)3 | 342,131 |
Грамматика формулы и массы IUPAC
Формула разбирается по грамматике школьного учебника: символ элемента — заглавная латинская буква и, возможно, строчная; цифра после символа — число атомов; круглые и квадратные скобки собирают группу, а цифра после закрывающей скобки умножает всё внутри, на любую глубину вложенности, как в K4[Fe(CN)6]. Точка, звёздочка или знак умножения делят формулу на части гидрата, коэффициент перед частью умножает её целиком: в CuSO4·5H2O пятёрка относится ко всей воде.
Атомные массы взяты из части таблицы Менделеева на этом сайте — стандартные атомные массы IUPAC с той точностью, с какой они опубликованы: у водорода 1,008, у кислорода 15,999, у хлора 35,45. Для тридцати четырёх элементов без стабильных изотопов, от технеция до оганесона, стандартной массы нет, и калькулятор берёт массовое число самого долгоживущего изотопа, помечая расчёт как приближённый.
Молярная масса — сумма произведений числа атомов на атомную массу; массовая доля элемента — его вклад, делённый на общую массу. Перевод единиц идёт через количество вещества: n = m / M, число частиц N = n × 6,02214076 × 10²³, объём газа при нормальных условиях V = n × 22,414 л. Кириллические буквы, похожие на латинские, заменяются автоматически, заряд иона в конце формулы отбрасывается, потому что электроны на массу почти не влияют.
| Запись | Как читается | Пример |
|---|---|---|
| Цифра после символа | число атомов элемента | H2O — два водорода, один кислород |
| Скобки с индексом | группа умножается на индекс | Ca(OH)2 — два гидроксила |
| Точка и коэффициент | гидратная вода, коэффициент на всю часть | CuSO4·5H2O — пять молекул воды |
| Квадратные скобки | внутренняя сфера комплекса | K4[Fe(CN)6] — шесть цианидов |
| Заряд в конце | отбрасывается | SO4²⁻ считается как SO4 |
От таблицы Дальтона до точного числа Авогадро
Идея, что у каждого элемента есть своя масса атома, принадлежит Джону Дальтону: в 1803 году он составил первую таблицу относительных атомных весов, взяв за единицу водород, и объяснил, почему вещества соединяются в кратных отношениях. Цифры у него были грубыми: кислород весил у Дальтона 7 вместо 16, потому что формулу воды он считал HO. Йёнс Якоб Берцелиус в 1813 году ввёл буквенные символы элементов с индексами, которыми мы пишем формулы до сих пор, и за двадцать лет измерил массы почти всех известных тогда элементов.
Порядок навели итальянцы. Амедео Авогадро в 1811 году предположил, что равные объёмы газов содержат равное число молекул, но гипотезу почти полвека не принимали. Станислао Канниццаро в 1858 году показал, как с её помощью получить согласованные атомные и молекулярные массы, и на первом международном съезде химиков в Карлсруэ в 1860 году убедил коллег; молодой Дмитрий Менделеев был среди делегатов и позже писал, что именно там понял значение атомного веса, положенного в основу периодической системы 1869 года.
Число частиц в моле измерил Жан Перрен в 1909 году по броуновскому движению и предложил назвать его числом Авогадро. Единицу «моль» включили в СИ в 1971 году, а с 20 мая 2019 года её определяют через точное значение постоянной Авогадро 6,02214076 × 10²³, отвязав от килограмма и углерода-12. Атомные массы с 1961 года отсчитывают от одной двенадцатой массы углерода-12, а комиссия IUPAC пересматривает таблицу каждые два года и для десяти элементов с непостоянным изотопным составом с 2009 года указывает интервалы вместо одного числа.
Школьные задачи, навески и гидраты
Для школьной задачи введите формулу и посмотрите на таблицу состава: там уже готовы число атомов каждого элемента, его вклад в массу и массовая доля, то есть ответ на типовые вопросы «найдите массовую долю кислорода» и «во сколько раз молекула тяжелее». Проверьте формулу по подсветке: если вы набрали русскую «С» вместо латинской, калькулятор поправит и покажет пометку.
Для расчётов с навеской выберите, что известно — граммы, моли или число частиц — и впишите значение: остальное пересчитается, а для газов при нормальных условиях появится объём в литрах. Гидраты пишите через точку с коэффициентом, кристаллогидрат медного купороса — CuSO4·5H2O, и калькулятор учтёт воду. Для ионов вводите формулу без заряда или с зарядом в конце, результат один.
Комплексные соединения набирайте с квадратными скобками, органику — брутто-формулой вроде C6H12O6; структурные формулы с чертами и связями калькулятор не читает. Атомные массы и положение элементов смотрите в таблице Менделеева, перевод граммов в другие единицы делает конвертер массы, а состав раствора в процентах считает калькулятор процентов.
| Атомные массы | стандартные массы IUPAC из таблицы Менделеева сайта |
| Элементов без стандартной массы | 34, взяты массовые числа изотопов |
| Постоянная Авогадро | 6,02214076 × 10²³ моль⁻¹, точное значение с 2019 года |
| Молярный объём газа при н. у. | 22,414 л/моль при 0 °C и 101,325 кПа |
| Скобки | круглые и квадратные, любая вложенность |
| Гидраты | через точку, звёздочку или ·, с коэффициентом |
| Параметр адреса | ?f=Ca(OH)2 открывает формулу сразу |
Как пользоваться
- Как в учебнике: цифры после элемента — индексы, скобки и квадратные скобки умножаются, точка или «·» отделяет гидратную воду, коэффициент впереди умножает всё. Кириллические буквы С, Н, О калькулятор поправит сам.
- Молярная масса в г/моль с тремя знаками, под ней таблица: каждый элемент, число атомов, вклад в массу и массовая доля в процентах. Полоса показывает, из чего вещество состоит по массе.
- Впишите массу навески, число молей или число частиц — остальное посчитается: количество вещества, масса, число молекул по постоянной Авогадро и объём при нормальных условиях, если вещество газ.
- Внизу молярные массы двадцати частых веществ, а нажатие на пример подставляет формулу в поле.
Частые вопросы
Как посчитать молярную массу вещества
Сложить атомные массы всех атомов в формуле: у воды H2O это 2 × 1,008 + 15,999 = 18,015 г/моль. Индекс после символа умножает атом, индекс после скобки умножает всё в скобках: в Ca(OH)2 два атома кислорода и два водорода. В гидратах вроде CuSO4·5H2O точка отделяет молекулы воды, и коэффициент 5 умножает всю воду. Калькулятор делает то же самое и показывает каждый шаг в таблице состава.
Чем молярная масса отличается от относительной молекулярной
Числом они совпадают, различаются единицы и смысл. Относительная молекулярная масса Mr безразмерная: она показывает, во сколько раз молекула тяжелее одной двенадцатой массы атома углерода-12. Молярная масса M измеряется в г/моль и равна массе одного моля вещества, то есть 6,022 × 10²³ частиц. Поэтому Mr воды равна 18,015, а M воды — 18,015 г/моль.
Как найти массовую долю элемента
Массовая доля равна массе всех атомов элемента в формуле, делённой на молярную массу вещества: для кислорода в воде это 15,999 / 18,015 = 0,888, или 88,8 %. Калькулятор считает доли для каждого элемента и показывает их полосой, а сумма долей всегда равна 100 %. Так решают школьные задачи на состав и проверяют формулу вещества по данным анализа.
Почему атомные массы дробные
Природный элемент — смесь изотопов, и атомная масса в таблице — средняя по их распространённости: хлор состоит из хлора-35 и хлора-37 примерно 3 : 1, отсюда 35,45. Калькулятор берёт стандартные атомные массы IUPAC с той точностью, с которой они утверждены; для элементов без стабильных изотопов, от технеция до оганесона, взяты массовые числа самых долгоживущих изотопов, и такой расчёт помечен как приближённый.
Как перевести граммы в моли и число молекул
Количество вещества n равно массе, делённой на молярную массу: 36 г воды — это 36 / 18,015 = 2 моль. Число частиц равно n, умноженному на постоянную Авогадро 6,02214076 × 10²³ моль⁻¹, а объём газа при нормальных условиях (0 °C и 101,325 кПа) равен n × 22,414 л. Впишите любое из трёх известных, остальные величины пересчитаются.
Что делать с ионами и зарядами
Заряд на массу почти не влияет: электрон в 1 836 раз легче протона, поэтому у иона SO4²⁻ берут массу нейтральной группы SO4, 96,06 г/моль. Калькулятор отбрасывает знак заряда в конце формулы и считает атомы. Для солей вводите полную формулу, например Na2SO4, для гидратов — с точкой, для комплексных соединений годятся квадратные скобки: K4[Fe(CN)6].
Что ещё посмотреть
Атомные массы, группы и периоды всех 118 элементов — в таблице Менделеева, перевод граммов в килограммы и унции делает конвертер массы, а концентрацию раствора после взвешивания навески считает калькулятор процентов.
Похожие инструменты
Скорость звука в воздухе по температуре и в семнадцати средах от гелия до алмаза, число Маха для заданной скорости, задержка звука на расстоянии и расчёт расстояния до грозы по паузе после вспышки.
ОткрытьСклонение числительныхЛюбое число до триллиона во всех падежах: количественное, порядковое в четырёх формах, собирательное, согласование с существительным вроде «двадцати одного рубля» — по правилам без словаря.
ОткрытьТаблица МенделееваИнтерактивная периодическая система: 118 элементов с атомными массами по данным IUPAC, поиск по названию и символу, группы и категории.
ОткрытьКалькулятор средних и разбросаСреднее, медиана, мода, квартили и стандартное отклонение по совокупности и по выборке. Отдельно показывает выбросы за границами полутора межквартильных размахов.
ОткрытьРимские цифрыПеревод числа в римскую запись и обратно, дата римскими цифрами, проверка записи на ошибки и таблицы от 1 до 20, годы и века.
ОткрытьКалькулятор оценокСредний балл с весами работ, «сколько нужно пятёрок», качество знаний и степень обученности класса.
ОткрытьЕщё инструменты
Расчёты, конвертеры, генераторы, проверки сайта и бланки документов разложены по 27 разделам каталога.