Молекулярная масса показывает, во сколько раз масса молекулы больше атомной единицы массы. Калькулятор складывает вклады всех атомов, входящих в соединение: укажите, сколько атомов углерода, водорода, кислорода, азота и серы содержится в молекуле, и получите молекулярную и молярную массу.
Молекулярная масса (относительная молекулярная масса, Mr) — безразмерная величина, равная сумме относительных атомных масс всех атомов, которые входят в молекулу. Она показывает, во сколько раз молекула тяжелее 1/12 части массы атома углерода-12.
Молярная масса — масса одного моля вещества, её выражают в граммах на моль. Численно молярная масса совпадает с молекулярной, поэтому для воды оба значения равны 18,02: столько весит один моль молекул H2O.
Чтобы найти массу молекулы, не нужно перебирать таблицу Менделеева вручную. Достаточно знать, сколько атомов каждого элемента входит в состав, и умножить эти количества на стандартные атомные массы.
Каждый атом даёт свой вклад в общую массу: углерод — 12,011 а.е.м., водород — 1,008, кислород — 15,999, азот — 14,007, сера — 32,06. Общая масса равна сумме атомных масс, умноженных на число атомов каждого вида. Так, в молекуле глюкозы C6H12O6 шесть атомов углерода дают 72,066, двенадцать атомов водорода — 12,096, шесть атомов кислорода — 95,994, а вместе получается 180,156.
Если в формуле есть скобки, их раскрывают в число атомов: в Ca(OH)2 два атома кислорода и два атома водорода. Кислород и водород удобно задавать отдельными полями, а если соединение содержит другие элементы, их учитывают отдельными расчётами.
Пример 1. Метан CH4: один атом углерода и четыре атома водорода дают 12,011 + 4 × 1,008 = 16,043 а.е.м.
Пример 2. Серная кислота H2SO4: 2 × 1,008 + 32,06 + 4 × 15,999 = 2,016 + 32,06 + 63,996 = 98,072 а.е.м., то есть 98,07 г/моль.
Пример 3. Глюкоза C6H12O6: 6 × 12,011 + 12 × 1,008 + 6 × 15,999 = 180,156 а.е.м.
Вклад элементов в молекулярную массу глюкозы C6H12O6
| Элемент | Атомная масса | Число атомов | Суммарная масса |
|---|---|---|---|
| C | 12,011 | 6 | 72,066 |
| H | 1,008 | 12 | 12,096 |
| O | 15,999 | 6 | 95,994 |
| Итого | — | 24 | 180,156 |
Численно они совпадают. Молекулярная масса безразмерна, а молярная выражается в граммах на моль. Именно поэтому одно и то же число подходит для обеих величин.
В таблице Менделеева приведены средние атомные массы с учётом природного изотопного состава элемента. Поэтому, например, углерод имеет массу 12,011, а не ровно 12.
Группу в скобках умножают на индекс после неё. В Ca(OH)2 два кислорода и два водорода, а кальций входит один раз, поэтому формулу удобно пересчитать в количества атомов и подставить их в поля калькулятора.
Расчёт опирается на стандартные атомные веса и даёт точность десятых и сотых долей, достаточную для учебных задач и стехиометрии. Для особо точных измерений уточняйте массы изотопов.