Czym jest masa molowa i jak ją obliczyć

Masa jednego mola pierwiastków lub związku chemicznego jest nazywana masą molową. Jej jednostką w układzie SI jest $kg \cdot {mol}^{- 1}$ , choć najczęściej jest wyrażana w $g \cdot {mol}^{- 1}$ i oznaczona symbolem $M$ . W dolnym indeksie należy dodać informację o rodzaju substancji (np. $M_{Fe}$ , $M_{NaOH}$ ).

Średnia masa atomowa żelaza wynosi $55,84 u$ . W związku z tym jeden mol atomów żelaza ma masę $55,84 g$ . Do określania masy jednego mola pierwiastka można wykorzystać dane zawarte w układzie okresowym pierwiastków.

W poniższej tabeli przedstawione zostały masy atomowe, masy molowe oraz masy mola wybranych pierwiastków.

Symbol	Pierwiastek	Średnia masa atomowa	Masa $1$ mola	Masa molowa
$\text N\text a$	sód	$22,990 u$	$22,990 g$	$22,990 g \cdot {mol}^{- 1}$
$\text M\text g$	magnez	$24,305 u$	$24,305 g$	$24,305 g \cdot {mol}^{- 1}$
$\text C$	węgiel	$12,010 u$	$12,010 g$	$12,010 g \cdot {mol}^{- 1}$

Na poniższym rysunku porównano ilości, jakie stanowi jeden mol pierwiastka.

RjUf7JVlPNJjQ

Mol jest jednostką liczności materii. Jeden mol zawiera 6,02214076 · 10²³ elementów.

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Polecenie 1

Czy wiesz, jak obliczyć masy molowe związków chemicznych? Ile moli stanowią konkretne masy związków? Zapoznaj się z filmem samouczkiem, a następnie sprawdź swoją wiedzę, rozwiązując poniższe zadania.

RueUIN26b3pNT

Film samouczek pt. „Obliczenia mas molowych związków chemicznych”
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1ePzZn9phZ4M

Ćwiczenie 1

Ćwiczenie 2

Oblicz masy molowe podanych związków:

A. $H_{2} {SO}_{4}$

B. $Cu {({ClO}_{4})}_{2}$ .

R1KRtXfbygstH

R1SAOKnwMX6WR

Przykład A.

$M_{H_{2} {SO}_{4}} = 2 · 1,01 \frac{g}{mol} + 1 · 32,06 \frac{g}{mol} + 4 · 16,00 \frac{g}{mol} = 98,08 \frac{g}{mol}$

Przykład B.

${M_{Cu ({ClO}_{4})}}_{2} = 1 · 63,55 \frac{g}{mol} + 2 · 35,45 \frac{g}{mol} + 8 · 16,00 \frac{g}{mol} = 262,45 \frac{g}{mol}$

Przykład A. Masa molowa $H_{2} {SO}_{4}$ wynosi $98,08 \frac{g}{mol}$ .

Przykład B. Masa molowa $Cu {({ClO}_{4})}_{2}$ wynosi $262,45 \frac{g}{mol}$ .

Obliczanie liczby moli związku chemicznego w próbce o podanej masie i odwrotnie

Aby obliczyć liczbę moli indywiduów chemicznych, znając masę próbki, należy podzielić masę w gramach przez masę molową:

$n = \frac{m}{M}$

Polecenie 2

Oblicz masę $0,2 mola$ węgla. Masa molowa węgla wynosi $12, 01 \frac{g}{mol}$ .

R15teTsx2wdbZ

R1PEwX05T8Y0r

Można skorzystać ze wzoru:

$m = n \cdot M$

$m = 0,2 mol \cdot 12,01 \frac{g}{mol}$

$m = 2,402 g$

Masa $0,2 moli$ węgla wynosi $2,402 g$ .

Polecenie 3

Oblicz liczbę moli $HBr$ zawartą w $2,48 g$ tej substancji.

RMuwvez2PDnwC

ReGiSHTUISan3

Należy wykorzystać masę molową związku. Następnie korzystając ze wzoru:

$n = \frac{m}{M}$

Masa molowa $HBr$ wynosi:

$M = 1,01 \frac{g}{mol} + 79,90 \frac{g}{mol} = 80,91 \frac{g}{mol}$

Możemy obliczyć:

$n = \frac{2,48 g}{80,91 \frac{g}{mol}}$

$n = 0,031 mol$

Liczba moli zawarta w $2,48 g$ substancji wynosi $0,031 mola$ .

Ćwiczenie 3

Oblicz, ile moli kationów sodu oraz anionów wodorotlenkowych jest obecnych w sieci krystalicznej związku o wzorze $NaOH$ i masie $1,2 kg$ .

R1MmwV7VwjCTg

R1HH2daImiXJD

Dane:

$m_{NaOH} = 1,2 kg = 1200 g$

$M_{Na} = 23 \frac{g}{mol}$

$M_{H} = 1 \frac{g}{mol}$

$M_{O} = 16 \frac{g}{mol}$

Szukane:

$n_{{Na}^{+}} = ?$

$n_{{OH}^{-}} = ?$

Obliczenia:

$M_{NaOH} = 1 \cdot 23 \frac{g}{mol} + 1 \cdot 16 \frac{g}{mol} + 1 \cdot 1 \frac{g}{mol} = 40 \frac{g}{mol}$

$n_{NaOH} = \frac{m_{NaOH}}{M_{NaOH}} = \frac{1200 g}{40 \frac{g}{mol}} = 30 mol$

$n_{NaOH} = n_{{Na}^{+}} = n_{{OH}^{-}}$

$n_{{Na}^{+}} = 30 mol$

$n_{{OH}^{-}} = 30 mol$

W sieci krystalicznej związku, o wzorze $NaOH$ i masie $1,2 kg$ , znajduje się $30$ moli kationów sodu i $30$ moli anionów wodorotlenkowych.

Ćwiczenie 4

Podaj, ile moli atomów tlenu znajduje się w $350 g$ węglanu wapnia?

R1MzU0pIpQN61

R13D7vOXbnYds

Wzór węglanu wapnia to ${CaCO}_{3}$ .

Dane:

$m_{{CaCO}_{3}} = 350 g$

$M_{Ca} = 40 \frac{g}{mol}$

$M_{O} = 16 \frac{g}{mol}$

$M_{C} = 12 \frac{g}{mol}$

Szukane:

$n_{O} = ?$

Obliczenia:

$M_{{CaCO}_{3}} = 1 \cdot 40 \frac{g}{mol} + 1 \cdot 12 \frac{g}{mol} + 3 \cdot 16 \frac{g}{mol} = 100 \frac{g}{mol}$

$n_{{CaCO}_{3}} = \frac{m_{{CaCO}_{3}}}{M_{{CaCO}_{3}}} = \frac{350 g}{100 \frac{g}{mol}} = 3,5 mol$

$1 mol {CaCO}_{3} — 3 mol O$

$3,5 mol {CaCO}_{3} — x$

$x = \frac{3 mol \cdot 3,5 mol}{1 mol} = 10,5 mol O$

$350 g$ węglanu wapnia zawiera $10,5 mola$ atomów tlenu.

Ćwiczenie 5

Sprawdź masę molową wybranego pierwiastka lub związku chemicznego.

R17Xa3wtNrjeI

Kalkulator pozwala na obliczenie mas jedynie niektórych typów połączeń. W przypadku wprowadzenia do kalkulatora wzoru związku zawierającego nawias lub zapis jonowy, kalkulator może działać nieprawidłowo.

R1a52nEelZuB021

* W przypadku soli nie można mówić o ilości cząsteczek z uwagi na charakter oddziaływań pomiędzy jonami budującymi sole. W związku z tym dla soli, zamiast określenia "cząsteczka", używa się określenia "jednostka formalna".

Masy atomowe ( $M_A$ ) pierwiastków

$M_{A, Mg} = 24, 00 u$
$M_{A, Cl} = 35, 50 u$
$M_{A, K} = 39, 10 u$
$M_{A, H} = 1, 01 u$
$M_{A, O} = 15, 99 u$
$M_{A, S} = 32, 10 u$

Liczba Avogadra

$N_{A} = 6,02 \cdot 10^{23} \frac{1}{mol}$

Ćwiczenie 6

Oblicz, jaką liczbę moli stanowi $5\ \text g$ związku o wzorze ${CaCO}_{3}$ . Masa molowa ${CaCO}_{3}$ wynosi $100,1 \frac{g}{mol}$ .

Rh25p9xbdQC1x

REsxaQbA5NXoR

Skorzystaj z proporcji lub ze wzoru:

$n = \frac{m}{M}$

Korzystając ze wzoru:

$n = \frac{5 g}{100,1 \frac{g}{mol}}$

$n=0,05\ \text{mol}$

Korzystając z proporcji:

$1 {mol CaCO}_{3} — 100,1 g$

$x — 5 g$

$x = 1 mol \cdot \frac{5 g}{100,1 g} = 0,05 mol$

$5\ \text{g CaCO}_3$ stanowi $0,05\ \text{mol}$ .

R1LP3LBuTYW0M2

Ćwiczenie 7

bg‑blue

Notatnik

R17TY7A3VUjRk

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Mol jako jednostka liczności materii

Jak ustalić wzór empiryczny i rzeczywisty związku chemicznego na podstawie składu procentowego i masy molowej?

Obliczanie liczby moli związku chemicznego w próbce o podanej masie i odwrotnie

Notatnik