Moleküler Ağırlık Hesaplama – Formülden Molar Kütle
Bir kimyasal formülden molar kütleyi bulun ve her elementin katkısını görün. Dilerseniz bir numune kütlesi girerek mol sayısını ve molekül ya da formül birimi sayısını hesaplayın.
Kimyasal formülden molar kütle hesaplama
Moleküler ağırlık formülü
Burada:
- \(M\) — maddenin molar kütlesi (g/mol)
- \(a_i\) — bir molekül veya formül birimindeki \(i\) elementinin atom sayısı
- \(A_i\) — \(i\) elementinin atom kütlesi (g/mol)
- \(m\) — numune kütlesi (g)
- \(n\) — madde miktarı (mol)
- \(N\) — molekül veya formül birimi sayısı
- \(N_{\mathrm A}\) — Avogadro sabiti, \(6.02214076\times10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}\)
Molar kütleyi elde etmek için her elementin atom kütlesi katkısını toplayın. Bir numune kütlesi girerseniz, mol sayısını bulmak için bunu molar kütleye bölün; tanecik sayısını hesaplamak için de sonucu Avogadro sabitiyle çarpın.
Moleküler ağırlık – hesaplama örneği
Örnek: Varsayılan formül glikozdur, C6H12O6. Molar kütlesini ve varsayılan 180 g'lık numunedeki madde miktarı ile tanecik sayısını bulun.
\[ M=6(12.011)+12(1.008)+6(15.999)=180.156\ \mathrm{g/mol} \]
\[ n=\frac{180\ \mathrm g}{180.156\ \mathrm{g/mol}}\approx0.99913408\ \mathrm{mol} \]
\[ N\approx0.99913408(6.02214076\times10^{23})\approx6.01693\times10^{23} \]
Sonuç: Molar kütle 180,156 g/mol'dür. 180 g'lık numune yaklaşık 0,99913408 mol ve 6,01693 × 10²³ glikoz molekülü içerir.
Hesaplayıcı nasıl kullanılır?
- Maddeyi Kimyasal Formül alanına girin; büyük/küçük harfe duyarlı element sembolleri ve sıradan rakamlarla yazılmış tam sayı alt indisler kullanın. Örneğin
H2O,Ca(OH)2ya daCuSO4·5H2Oyazın. - Bir numune için sonuç almak istiyorsanız Kütleden mol ve tanecik sayısını hesapla seçeneğini işaretli bırakın. Yalnızca molar kütle ve element dağılımı gerekiyorsa işareti kaldırın.
- Seçenek işaretliyse Numune Kütlesi alanına gram cinsinden sıfır veya daha büyük bir değer girin. Varsayılan değer 180 g'dir.
- Molar Kütle sonucunu g/mol cinsinden okuyun. Girilen formülün çözümlenen atom sayılarını, her elementin kütle katkısını ve toplam içindeki yüzdesini denetlemek için Element Dağılımı bölümüne bakın. Numune kütlesi girilmişse ayrıca Madde Miktarı ve Molekül veya Formül Birimi Sayısı sonuçlarını da okuyun.
Moleküler ağırlık burada ne anlama geliyor?
Bir kimyasal formül, maddede hangi elementlerin bulunduğunu ve bir molekül ya da formül birimine her elementten kaç atom düştüğünü gösterir. Bu hesaplayıcı o sayıları saklı atom kütleleriyle çarpar ve katkıları toplar. Adında yaygın biçimde "moleküler ağırlık" ifadesi kullanılsa da hesaplanan büyüklük, gram/mol cinsinden molar kütledir. Bu değer glikoz gibi moleküler maddelere de, ayrı moleküller yerine formül birimleriyle tanımlanan sodyum klorür gibi iyonik bileşiklere de uygulanır.
Molar kütle, ölçülen bir kütleyi mol cinsinden madde miktarına bağlar. Bir mol, \(6.02214076\times10^{23}\) tanımlı tanecik içerir. Glikoz örneğinde, burada kullanılan atom kütlelerine göre bir mol 180,156 gram gelir. Bu nedenle 180 g'lık numune bir mola çok yakındır; sayılar birbirine yakın olsa da tam bir mol değildir.
Element dağılımı, formülün istendiği gibi yorumlandığını doğrulamanıza yardımcı olur. Örneğin Ca(OH)2 formülünde 2 alt indisi hem O'ya hem H'ye uygulanır; böylece formül birimi başına bir Ca, iki O ve iki H atomu düşer. Yüzde kütle değerleri her elementin bileşiğin toplam formül kütlesindeki payını verir; karışım oluşturan ayrı maddelerin yüzdeleri değildir. Esas amacınız element bileşimi ise yüzde bileşim hesaplayıcısına bakın.
Formül girişi ve pratik sınırlar
Büyük/küçük harf kullanımına dikkat edin: Co kobalt elementidir, CO ise karbon ve oksijen içerir. Parantez ve köşeli parantezlerle atomlar gruplanabilir; grubun ardından gelen tam sayı alt indis tüm grubun katlanmasını sağlar. Hidratlar ayraç olarak ·, . veya * ile yazılabilir; CuSO4·5H2O, her CuSO4 birimine karşılık beş su birimi içerir. Bu girişte ayraçlar ondalık işareti değildir.
Hesaplayıcı sonda yer alan bir iyon yükünü kabul eder ve onu atom sayımına katmaz. Elektron kütlesi hesaba Katılmadığı için yük, görüntülenen molar kütleyi pratikte değiştirmez. Poliatomik bir formülün ardından tek anlamlı bir yük belirtmek için SO4^2- gibi bir yazım kullanın. Bir yük ya da alt indis birden fazla şekilde okunabilecekse element dağılımını denetleyin.
Sonuçlar, hesaplayıcının saklı atom kütlelerine dayanır ve molar kütle üç ondalık basamakla gösterilir; farklı yuvarlama kullanan referans tablolar biraz farklı değerler verebilir. Tanecik sonucu, sayılan her tanecik için bir molekül veya formül birimi varsayar; çözeltideki ayrışmayı, saflığı ve izotopa özgü kütleleri hesaba katmaz. Sıfır numune kütlesi sıfır mol ve sıfır tanecik verir. Tanecik sayısı ile gaz hacmini ilgilendiren başka bir hesaplama için Avogadro yasası hesaplayıcısını, kütle spektrometresiyle ölçülen yüklü türler için kütle spektrometresi m/z hesaplayıcısına bakın.
Sıkça Sorulan Sorular
Molar kütleyi elle nasıl hesaplarım?
Her elementin atom sayısını belirleyin, her sayıyı o elementin atom kütlesiyle çarpın ve sonuçları toplayın. Su olan H2O için hesap \(2(1.008)+15.999=18.015\) g/mol'dür. Grup içeren bir formülde, grubun alt indisini çarpmadan önce kaç atom karşıladığını çıkarın.
Normal ya da iyi bir molar kütle ne kadardır?
Evrensel bir normal veya iyi molar kütle yoktur; değer maddenin formülüne bağlıdır. Küçük bir molekülün molar kütlesi, büyük bir organik bileşiğinkinden çok daha düşük olabilir. Bir sonucu denetlemek için, atom kütlelerinin yuvarlanmasından doğan küçük farklara izin vererek aynı formüle ait güvenilir bir değerle karşılaştırın.
Dalton cinsinden moleküler ağırlık, g/mol cinsinden molar kütleyle aynı sayı mıdır?
Aynı izotopik bileşime sahip bir madde için sayısal olarak yaklaşık olarak aynıdır, ancak bu ikisi farklı büyüklükleri tanımlar. Dalton (Da) bir molekülün veya formül biriminin kütlesini; g/mol ise bu taneciklerin bir molünün kütlesini ifade eder. İzotopa özgü bir kütle, standart atom kütlelerine dayalı bir sonuçtan farklı olabilir.
Miligram veya kilogram cinsinden ölçülmüş bir numune kütlesini nasıl kullanırım?
Kütleyi girmeden önce grama dönüştürün: miligramı 1.000'e bölün ya da kilogramı 1.000 ile çarpın. Örneğin 250 mg, 0,250 g'dır. Dönüşümü molar kütle üzerinde yapmayın; hesaplayıcı molar kütleyi g/mol olarak bildirir ve numune kütlesinin gram olmasını bekler, böylece mol hesaplanırken birimler birbirini götürür.
Ampirik formül ve molekül formülü aynı molar kütleye sahip midir?
Zorunlu değil. Ampirik formül atomların en basit tam sayı oranını, molekül formülü ise bir moleküldeki gerçek atom sayılarını verir. Örneğin CH2O'nun molar kütlesi yaklaşık 30,026 g/mol iken C6H12O6 bu değerin tam altı katıdır. Bir mol molekülün kütlesine ihtiyacınız olduğunda molekül formülünü kullanın.
Bir hidratın molar kütlesi neden susuz bileşiğinden yüksektir?
Hidratın formülü belirli sayıda su birimi içerir ve bu birimlerin atomları molar kütleye katkıda bulunur. Örneğin CuSO4·5H2O, CuSO4'e ek olarak beş H2O birimi içerir. Bir numune ısıtılmış ve suyun bir kısmını ya da tamamını yitirmişse, gerçek hidratlanma durumuna uygun formülü kullanın.
Bir tuz için hesaplanan tanecik sayısı, çözünen iyonların sayısıyla aynı mıdır?
Hayır. İyonik bir bileşikte hesaplanan sayı, çözünme sonrasında oluşan tek tek iyonları değil formül birimlerini kapsar. NaCl tamamen çözünürse her formül birimi bir sodyum iyonu ve bir klorür iyonu verebilir; bu da iyon sayısını formül birimi sayısının iki katına çıkarır. Gerçek iyon sayısı, çözünme ve ayrışma koşullarına bağlı olabilir.