La massa molare è il peso di una mole di una sostanza. Una mole è un numero specifico di particelle. È 6,022 x 10^23. Questo numero conta. Collega il mondo microscopico degli atomi al mondo macroscopico dei grammi.
I chimici usano la massa molare per capire quanto pesa una sostanza. Funziona per gli elementi. Funziona per le molecole. L’unità standard è grammi per mole (g/mol). Il Sistema Internazionale di Unità utilizza chilogrammi per mole (kg/mol). Ma la maggior parte del lavoro di laboratorio si limita ai grammi.
Puoi trovare questi numeri nella tavola periodica. Osserva la massa atomica. È lo stesso numero della massa molare. Prendi l’idrogeno. La sua massa atomica è 1.00794. La sua massa molare è 1,00794 g/mol. Prendi l’azoto. Si trova a 14,0067 g/mol.
Questa coincidenza facilita i calcoli. Non è necessario cercare due diversi insiemi di dati. La tavola periodica fornisce la chiave per la conversione tra atomi e grammi.
Come calcolare la massa molare dei composti
Calcolare la massa molare di un composto è semplice. È una somma. Sommi le masse di tutti gli atomi nella formula.
Primo. Identificare ogni elemento nella formula chimica.
Secondo. Trova la massa atomica di ciascun elemento sulla tavola periodica.
Terzo. Moltiplica quella massa per il numero di atomi di quell’elemento nella formula.
Quarto. Somma tutti i risultati insieme.
Diamo un’occhiata all’acqua. H2O.
Due atomi di idrogeno. Un atomo di ossigeno.
L’idrogeno è 1,00794 g/mol.
L’ossigeno è 15.999 g/mol.
Calcolo:
2 * 1.00794 = 2.01588
1 * 15.999 = 15.999
Totale = 18,01488 g/mol.
Arrotondare le questioni nella scienza. Ma il principio è semplice. Il peso totale della molecola è la somma delle sue parti. Questo vale per i sali. Si applica ai composti organici complessi. Si applica ai polimeri.
Perché questo è importante fuori dalla classe?
I prodotti farmaceutici richiedono dosaggi precisi. Una differenza di milligrammi può modificare l’effetto di un farmaco.
La scienza dei materiali si basa su rapporti esatti.
I test ambientali misurano gli inquinanti in parti per milione.
Senza dati accurati sulla massa molare, nessuno di questi campi funziona correttamente. I numeri non sono astratti. Sono il fondamento della chimica quantitativa.
Il ponte tra il mondo microscopico degli atomi e il mondo macroscopico che possiamo pesare su una bilancia è la massa molare. Non è solo un numero da memorizzare per un test di chimica. È il fattore di conversione che ti permette di contare gli atomi pesandoli.
La formula è semplice:
Massa molare = massa/moli
Ecco il trucco che la maggior parte degli studenti perde fin dall’inizio. La massa molare di un elemento o composto è numericamente identica alla sua massa atomica o molecolare, solo con unità diverse. Si passa dalle unità di massa atomica (amu) ai grammi per mole (g/mol).
Prendi ossigeno. La tavola periodica elenca la sua massa atomica come 15,9994 amu. Ciò significa che una mole di atomi di ossigeno pesa esattamente 15,9994 grammi.
Per trovare la massa molare di un composto si sommano le masse dei singoli elementi. Moltiplica la massa di ciascun elemento per il conteggio nella formula.
Diamo un’occhiata all’ammoniaca (NH3).
Hai bisogno della massa molare dell’azoto più tre volte la massa molare dell’idrogeno.
- Azoto: 14,0067 g/mol
- Idrogeno: 1.00794 g/mol
Quindi, 14,0067 + (1,00794 x 3) = 17,03052 g/mol.
Una volta ottenuto quel numero, sblocchi la possibilità di convertire tra massa e quantità. Poiché una mole contiene il numero di particelle di Avogadro (6,022 x 10^23), conoscere la massa molare ti dice esattamente quante particelle ci sono in un grammo di sostanza.
Se conosci la massa totale di un campione e la massa molare della sostanza, trovare il numero di moes è una semplice divisione.
moli = massa/massa molare
Supponiamo di avere un serbatoio da 100 grammi di ammoniaca. Per scoprire quante talpe hai, dividi 100 per 17,03052. Il risultato è circa 5,87 moli.
Sono quasi 6 moli di gas. O circa 3,5 x 10^24 molecole.
“La massa molare è la chiave che trasforma il peso in conteggio.”
Masse molari comuni che dovresti conoscere
Non è necessario calcolare tutto da zero ogni volta. Memorizzare alcuni valori fondamentali fa risparmiare tempo e riduce gli errori.
Gas ossigeno (O2) : poiché l’ossigeno è biatomico, la massa atomica raddoppia. 15,9994 x 2 = 31,9988 g/mol.
Carbonio (C) : La spina dorsale della chimica organica. 12.011 g/mol.
Monossido di carbonio (CO) : carbonio più ossigeno. 12,011 + 15,9994 = 28,0101 g/mol.
Anidride carbonica (CO2) : un carbonio, due ossigeni. 12,011 + (2 x 15,9994) = 44,0095 g/mol. Questo è fondamentale per comprendere le emissioni di gas serra in base al peso.
Potassio (K) : un elettrolita essenziale. 39,0983 g/mol.
Sodio (Na) : L’altra faccia della medaglia del sale. **22.98
