Molaire massa is het gewicht van een mol van een stof. Een mol is een bepaald aantal deeltjes. Het is 6,022 x 10^23. Dit aantal is belangrijk. Het verbindt de microscopische wereld van atomen met de macroscopische wereld van grammen.
Chemici gebruiken de molaire massa om erachter te komen hoeveel een stof weegt. Het werkt voor elementen. Het werkt voor moleculen. De standaardeenheid is gram per mol (g/mol). Het Internationale Systeem van Eenheden gebruikt kilogram per mol (kg/mol). Maar het meeste laboratoriumwerk blijft bij grammen.
U kunt deze getallen vinden in het periodiek systeem. Kijk naar de atoommassa. Het is hetzelfde getal als de molaire massa. Neem waterstof. De atoommassa is 1,00794. De molaire massa is 1,00794 g/mol. Neem stikstof. Het bedraagt 14,0067 g/mol.
Dit toeval maakt berekeningen eenvoudiger. U hoeft niet twee verschillende gegevenssets op te zoeken. Het periodiek systeem geeft u de sleutel tot het omrekenen tussen atomen en grammen.
Hoe de molaire massa voor verbindingen te berekenen
Het berekenen van de molaire massa van een verbinding is eenvoudig. Het is een bedrag. Je telt de massa’s van alle atomen in de formule bij elkaar op.
Eerst. Identificeer elk element in de chemische formule.
Seconde. Zoek de atoommassa van elk element in het periodiek systeem.
Derde. Vermenigvuldig die massa met het aantal atomen van dat element in de formule.
Vierde. Tel alle resultaten bij elkaar op.
Laten we naar water kijken. H2O.
Twee waterstofatomen. Eén zuurstofatoom.
Waterstof is 1,00794 g/mol.
Zuurstof is 15,999 g/mol.
Berekening:
2 * 1,00794 = 2,01588
1 * 15,999 = 15,999
Totaal = 18,01488 g/mol.
Afrondingszaken in de wetenschap. Maar het principe is eenvoudig. Het totale gewicht van het molecuul is de som van zijn delen. Dit geldt voor zouten. Het is van toepassing op complexe organische verbindingen. Het is van toepassing op polymeren.
Waarom is dit van belang buiten het klaslokaal?
Geneesmiddelen vereisen nauwkeurige doseringen. Een milligram verschil kan het effect van een medicijn veranderen.
Materiaalkunde vertrouwt op exacte verhoudingen.
Milieutests meten verontreinigende stoffen in delen per miljoen.
Zonder nauwkeurige molmassagegevens functioneert geen van deze velden correct. De cijfers zijn niet abstract. Ze vormen de basis van de kwantitatieve chemie.
De brug tussen de microscopische wereld van atomen en de macroscopische wereld die we op een schaal kunnen wegen is molaire massa. Het is niet zomaar een getal dat je uit je hoofd leert voor een scheikundetoets. Het is de conversiefactor waarmee je atomen kunt tellen door ze te wegen.
De formule is eenvoudig:
Molaire massa = massa / mol
Dit is de truc die de meeste studenten al vroeg missen. De molaire massa van een element of verbinding is numeriek identiek aan de atomaire of moleculaire massa, alleen met verschillende eenheden. Je gaat van atomaire massa-eenheden (amu) naar gram per mol (g/mol).
Neem zuurstof. Het periodiek systeem vermeldt de atoommassa als 15,9994 amu. Dat betekent dat één mol zuurstofatomen precies 15,9994 gram weegt.
Om de molaire massa van een verbinding te vinden, telt u de massa’s van de afzonderlijke elementen bij elkaar op. Vermenigvuldig de massa van elk element met het aantal in de formule.
Laten we eens kijken naar ammoniak (NH3).
Je hebt de molaire massa stikstof nodig plus drie keer de molaire massa waterstof.
- Stikstof: 14,0067 g/mol
- Waterstof: 1,00794 g/mol
Dus 14,0067 + (1,00794 x 3) = 17,03052 g/mol.
Zodra je dat getal hebt, ontgrendel je de mogelijkheid om te converteren tussen massa en kwantiteit. Omdat één mol het aantal deeltjes van Avogadro bevat (6,022 x 10^23), vertelt het kennen van de molaire massa precies hoeveel deeltjes er in een gram stof zitten.
Als je de totale massa van een monster en de molaire massa van de stof kent, is het vinden van het aantal moes een eenvoudige deling.
mol = massa / molaire massa
Stel dat u een tank met ammoniak van 100 gram heeft. Om erachter te komen hoeveel moedervlekken je hebt, deel je 100 door 17,03052. Het resultaat is ongeveer 5,87 mol.
Dat is bijna 6 mol gas. Of ongeveer 3,5 x 10^24 moleculen.
“De molaire massa is de sleutel die gewicht omzet in aantal.”
Gemeenschappelijke molaire massa’s die u moet kennen
U hoeft niet elke keer alles opnieuw te berekenen. Het onthouden van enkele kernwaarden bespaart tijd en vermindert fouten.
Zuurstofgas (O2) : Omdat zuurstof diatomisch is, verdubbel je de atomaire massa. 15,9994 x 2 = 31,9988 g/mol.
Koolstof (C) : De ruggengraat van de organische chemie. 12,011 g/mol.
Koolmonoxide (CO) : Koolstof plus zuurstof. 12,011 + 15,9994 = 28,0101 g/mol.
Kooldioxide (CO2) : Eén koolstof, twee zuurstofatomen. 12,011 + (2 x 15,9994) = 44,0095 g/mol. Dit is van cruciaal belang voor het begrijpen van de uitstoot van broeikasgassen naar gewicht.
Kalium (K) : een essentieel elektrolyt. 39,0983 g/mol.
Natrium (Na) : de andere kant van de zoutmunt. **22,98
