Calculadora de masa molecular: masa molar a partir de la fórmula
Calcula la masa molar de una fórmula química y consulta la contribución de cada elemento. Si lo deseas, introduce la masa de una muestra para obtener los moles y el número de moléculas o unidades de fórmula.
Calcula la masa molar a partir de una fórmula química
Fórmula de la masa molecular
Donde:
- \(M\) — masa molar de la sustancia (g/mol)
- \(a_i\) — número de átomos del elemento \(i\) en una molécula o unidad de fórmula
- \(A_i\) — masa atómica del elemento \(i\) (g/mol)
- \(m\) — masa de la muestra (g)
- \(n\) — cantidad de sustancia (mol)
- \(N\) — número de moléculas o unidades de fórmula
- \(N_{\mathrm A}\) — constante de Avogadro, \(6.02214076\times10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}\)
Para obtener la masa molar, suma las contribuciones de masa atómica de todos los elementos. Si introduces la masa de una muestra, divídela entre la masa molar para hallar los moles y multiplica el resultado por la constante de Avogadro para estimar el número de partículas.
Masa molecular: ejemplo de cálculo
Ejemplo: La fórmula predefinida es la de la glucosa, C6H12O6. Calcula su masa molar, la cantidad de sustancia y el número de partículas presentes en la muestra predefinida de 180 g.
\[ M=6(12.011)+12(1.008)+6(15.999)=180.156\ \mathrm{g/mol} \]
\[ n=\frac{180\ \mathrm g}{180.156\ \mathrm{g/mol}}\approx0.99913408\ \mathrm{mol} \]
\[ N\approx0.99913408(6.02214076\times10^{23})\approx6.01693\times10^{23} \]
Resultado: La masa molar es 180,156 g/mol. Una muestra de 180 g contiene aproximadamente 0,99913408 mol y 6,01693 × 10²³ moléculas de glucosa.
Cómo usar la calculadora
- Introduce la sustancia en Fórmula química, usando símbolos de elementos que distinguen mayúsculas de minúsculas y subíndices enteros escritos con dígitos normales. Por ejemplo,
H2O,Ca(OH)2oCuSO4·5H2O. - Deja marcada la opción Calcular moles y número de partículas a partir de una masa si quieres obtener resultados para una muestra. Desmárcala si solo necesitas la masa molar y el desglose de elementos.
- Si la opción está marcada, introduce en Masa de la muestra un valor no negativo, expresado en gramos. El valor por defecto es 180 g.
- Consulta la Masa molar en g/mol. Usa el Desglose de elementos para comprobar los recuentos de átomos interpretados, la contribución de masa de cada elemento y su porcentaje sobre el total. Al indicar una masa de muestra, consulta también la Cantidad de sustancia y el Número de moléculas o unidades de fórmula.
Qué significa aquí la masa molecular
Una fórmula química indica qué elementos están presentes y cuántos átomos de cada uno forman una molécula o unidad de fórmula. Esta calculadora multiplica esos recuentos por las masas atómicas que tiene almacenadas y suma las contribuciones. Aunque en el nombre se habla de «masa molecular», la magnitud que se muestra es la masa molar, en gramos por mol. Se aplica tanto a sustancias moleculares como la glucosa como a compuestos iónicos como el cloruro de sodio, que se describen mediante unidades de fórmula y no mediante moléculas individuales.
La masa molar relaciona una masa medida con una cantidad en moles. Un mol contiene \(6.02214076\times10^{23}\) entidades especificadas. En el ejemplo de la glucosa, un mol tiene una masa de 180,156 g según las masas atómicas que se emplean aquí. Por tanto, una muestra de 180 g es algo menos de un mol: no exactamente un mol, aunque las cifras sean muy parecidas.
El desglose de elementos te ayuda a comprobar que la fórmula se ha interpretado tal como esperabas. En Ca(OH)2, por ejemplo, el subíndice 2 afecta tanto al O como al H, de modo que cada unidad de fórmula contiene un átomo de Ca, dos de O y dos de H. Sus porcentajes de masa indican qué parte de la masa total de la fórmula del compuesto corresponde a cada elemento; no son porcentajes de sustancias distintas en una mezcla. Si lo que buscas es la composición elemental, consulta la calculadora de composición porcentual.
Introducción de la fórmula y limitaciones prácticas
Escribe las mayúsculas correctamente: Co es cobalto, mientras que CO contiene carbono y oxígeno. Los paréntesis y los corchetes pueden agrupar átomos, y un subíndice entero a continuación multiplica a todo el grupo. Los hidratos pueden escribirse con ·, . o * como separador; CuSO4·5H2O incluye cinco unidades de agua por cada unidad de CuSO4. En este campo de entrada, esos separadores no funcionan como punto decimal.
La calculadora admite una carga iónica al final de la fórmula y la excluye del recuento de átomos. La masa de los electrones no se incluye, así que la carga no modifica de forma apreciable la masa molar mostrada. Para indicar sin ambigüedad una carga tras una fórmula poliatómica, usa una notación como SO4^2-. Revisa el desglose de elementos si una carga o un subíndice pudieran interpretarse de más de una manera.
Los resultados se basan en las masas atómicas almacenadas en la calculadora, y la masa molar se muestra con tres decimales; otras tablas de referencia con redondeos distintos pueden dar valores ligeramente diferentes. El resultado de partículas da por supuesto que cada entidad contada es una molécula o unidad de fórmula. No tiene en cuenta la disociación en disolución, la pureza ni las masas de isótopos concretos. Una masa de muestra de cero produce cero moles y cero partículas. Si buscas un cálculo distinto que relaciona el número de partículas con el volumen de un gas, usa la calculadora de la ley de Avogadro; para especies cargadas medidas mediante espectrometría de masas, consulta la calculadora de m/z para espectrometría de masas.
Preguntas frecuentes
¿Cómo calculo la masa molar a mano?
Cuenta los átomos de cada elemento, multiplica cada recuento por su masa atómica y suma los resultados. Para el agua, H2O, el cálculo es \(2(1.008)+15.999=18.015\) g/mol. Si la fórmula tiene grupos, calcula primero cuántos átomos aporta el subíndice del grupo y multiplica después por las masas atómicas.
¿Cuál es una masa molar normal o buena?
No existe una masa molar normal o buena universal; el valor depende de la fórmula de la sustancia. Una molécula pequeña puede tener una masa molar mucho menor que un compuesto orgánico grande. Para comprobar un resultado, compáralo con un valor fiable de la misma fórmula, admitiendo pequeñas diferencias por el redondeo de las masas atómicas.
¿Son el mismo número la masa molecular expresada en daltones y la masa molar en g/mol?
Para una sustancia con la misma composición isotópica, ambos valores son numéricamente casi iguales, pero designan magnitudes distintas. El dalton (Da) expresa la masa de una molécula o unidad de fórmula; el g/mol expresa la masa de un mol de esas entidades. Una masa específica de un isótopo puede diferir del resultado obtenido con masas atómicas estándar.
¿Cómo uso una masa de muestra medida en miligramos o kilogramos?
Conviértela a gramos antes de introducirla: divide los miligramos entre 1000 o multiplica los kilogramos por 1000. Por ejemplo, 250 mg equivalen a 0,250 g. No conviertas la masa molar: la calculadora la muestra en g/mol y espera la masa de la muestra en gramos, de modo que las unidades se cancelan al calcular los moles.
¿Tienen la misma masa molar una fórmula empírica y una fórmula molecular?
No necesariamente. La fórmula empírica indica la proporción más sencilla de átomos en números enteros, mientras que la fórmula molecular indica el número real de átomos de una molécula. Por ejemplo, CH2O tiene una masa molar de unos 30,026 g/mol, mientras que C6H12O6 alcanza un valor seis veces mayor. Usa la fórmula molecular cuando necesites la masa de un mol de moléculas.
¿Por qué un hidrato tiene mayor masa molar que su compuesto anhidro?
La fórmula de un hidrato incluye un número determinado de unidades de agua, y los átomos de estas contribuyen a su masa molar. Por ejemplo, CuSO4·5H2O incluye cinco unidades de H2O además del CuSO4. Si una muestra se ha calentado y ha perdido parte o toda esa agua, emplea la fórmula que corresponda a su estado real de hidratación.
¿Coincide el número de partículas de una sal con el número de iones disueltos?
No. En el caso de un compuesto iónico, el recuento calculado se refiere a unidades de fórmula, no a los iones individuales que se forman al disolverse. Si el NaCl se disuelve por completo, cada unidad de fórmula puede dar lugar a un ion de sodio y a un ion de cloruro, de modo que habría el doble de iones que de unidades de fórmula. El número real de iones puede depender de las condiciones de disolución y de disociación.