モラー質量計算機 - 式から分子量
分子式を入力して,任意の化学化合物のモール質量を計算します.正確な結果を得るには,この無料の科学計算機を使用します.登録不要です.
毛細 質量 は 何 です か
モラー質量とは,物質の1モルの質量で,モルあたり1グラム (g/mol) で表される. 1モルは,正確に6.02214076 × 1023 について基本的実体 (原子,分子,イオン,または式単位) - アボガドロ数 (N_A) と呼ばれる量.モラー質量は数値的に相対分子質量 (または式質量) に等しいが,単位 g/mol を持っています.
一つの化合物のモラー質量は,その分子式または実証式におけるすべての原子の原子質量の合計によって計算される.各元素の標準原子重量は周期表 (天然の同位体分布に基づいて) で見つかる.例えば,水 (H2O):
M (H2O) = 2 × M (H) + 1 × M (O) = 2 × 1.008 + 15.999 = 18.015 g/mol
この 概念 は,顕微鏡 の 世界 (天秤 で 計測 できる グラム) と 顕微鏡 の 世界 ( 目 に 見え ない 原子 や 分子) を 橋渡し し て い ます.
単位ダルトン (Da) または統一原子質量単位 (u) は,分子スケールで互換的に使用されます.1 Da = 1 g/molは,実用的な目的のためです.単一の水分子は18.015 Daの質量;水分子のモルの質量は18.015 gです.
モラー質量 を 段階 的 に 計算 する 方法
化学化合物のモラー質量を計算するには,次の手順を実行します.
- 化学式を書いてください.各元素とそのサブスクリプト (原子数) を識別する.サブスクリプトが書かれていない場合は,1. 例:NaCl,C6H12O6,Ca(OH) 2,Al2(SO4) 3.
- 原子の質量を調べる周期表から (一般的な元素の値は小数点3位に丸められている)
- それぞれの元素の原子質を その代数で掛けます
- ハンドルの括弧:内側のサブスクリプトを外側のサブスクリプトで掛けます. Ca ((OH) 2 = 1 Ca,2 O,2 H.
- すべての出資の合計総モラ質量 (g/mol) を得ることができる.
熟練 さ れ た 例
| 化合物 | 公式 | 計算する | モール質量 (g/mol) |
|---|---|---|---|
| 水 | H2O | 2 ((1.008) + 15.999 年 | 18 015 年 |
| 塩化ナトリウム | NaCl | 22.990 + 35.453 | 58,443 人 |
| グルコース | C6H12O6 | 6 (((12.011) + 12 (((1.008) + 6 (((15.999) とする. | 180.156 について |
| 硫酸 | H2SO4 | 2(1.008) + 32.065 + 4(15.999) とする. | 98. 079 |
| カルシウム水酸化物 | カルシウム (OH) 2 | 40.078 + 2 ((15.999 + 1.008)) | 74,092 人 |
| アルミニウム硫酸 | アル2 ((SO4) 3) | 2 (((26.982) + 3 (((32.065 + 4x15.999) とする. | 342.151 について |
| エタノール | C2H5OH | 2 (((12.011)) + 6 (((1.008) + 15.999 | 46.069 年 |
| カフェイン | C8H10N4O2 | 8 (((12.011) + 10 (((1.008) + 4 (((14.007) + 2 (((15.999)) | 194.194 年 |
共通の元素の標準原子質量
以下の表は,化学で最も頻繁に見られる元素の標準原子重量 (2021 IUPAC値) をリストしている.これらは,各元素の安定イソトープの天然の豊富さに基づいた重量平均である.
| エレメント | シンボル | 原子番号 | 原子質量 (g/mol) |
|---|---|---|---|
| 水素 | H | 1 | 1.008 について |
| 炭素 | C | 6 | 12,011 年間 |
| 窒素 | N | 7 | 14.007 について |
| 酸素 | O | 8 | 15.999 年 |
| フロリン | F | 9 | 18998 年 |
| ナトリウム | Na | 11 | 22990 について |
| マグネシウム | Mg | 12 | 24305 人 |
| アルミニウム | Al | 13 | 26982 年間 |
| シリコン | Si | 14 | 28 086 年 |
| リン | P | 15 | 30974 年 |
| 硫黄 | S | 16 | 32.065 年間 |
| 塩素 | Cl | 17 | 35.453 年間 |
| カリウム | K | 19 | 39 098 年間 |
| カルシウム | Ca | 20 | 40 078 について |
| 鉄 | Fe | 26 | 55. 845 歳 |
| 銅 | Cu | 29 | 63,546 人 |
| 亜鉛 | Zn | 30 | 65,380 人 |
| ブロム | Br | 35 | 79. 904 年 |
| シルバー | Ag | 47 | 107,868 年 |
| ヨウ素 | I | 53 | 126. 904 年 |
| ゴールド | Au | 79 | 196. 967 年 |
標準的な原子重量は,同位体豊富度に依存しているため,不確実性 (通常は最後の桁) を有する.超精密な作業のために,IUPACはいくつかの元素の間隔符号を公開する (例えば,水素: [1.00784, 1.00811]).
モール 概念 と アボガドロ の 数
そのモールSIの7つの基本単位のうちの1つであり,原子尺度と実験室尺度間の橋渡しとして機能する. 2019年に再定義されたように (SI修正),1モルは正確に6.02214076 × 1023 についてこの数,アボガドロ定数 (N_A) は 定義された定数で,もはや炭素12の特定の測定値に 縛られていません
モールに関する重要な関係:
- 質量からモール:n = m / M,ここで n = モル,m = 質量 (g),M = モラー質量 (g/mol)
- モールの質量:m = n × M
- 粒子の数:N = n x N_A
- 粒子のモール:n = N / N_A
- STPでのガスモラ容量:V = n x 22.414 L/mol (0°C,1 atm)
- モラリティ (溶液濃度):C = n / V_溶液 (mol/L)
例えば,100gのグルコース (C6H12O6,M = 180.156g/mol) は:n = 100/180.156 = 0.555molで,0.555 x 6.022 x 1023 = 3.34 x 1023の分子を含んでいる.各グルコース分子には24個の原子が含まれているので,100gのグルコースには約8.0 x 1024の個々の原子が含まれている.
ステキオメトリー: 化学反応におけるモラ質量
モラー質量は,ステキオメトリー化学反応の定量的な研究です 均衡化学方程式は反応物質と産物の モル比を示します モル質はグラムとモルの間で変換されます
例として:メタンの燃焼:CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
メタンの16.04g (1モルCH4) を燃やす場合:
- 2 mol O2 = 2 x 32.00 = 2 mol O2 = 2 x 32.00 =64,00 g酸素
- 1モルCO2 = 1モルCO2 =44. 01g二酸化炭素
- 2 mol H2O = 2 x 18.015 = 2 mol H2O = 2 x 18.015 = 2 mol H2O = 2 x 18.015 =36.03 グラム水から
質量は保たれる: 16.04 + 64.00 = 80.04g 反応物 = 44.01 + 36.03 = 80.04g 産物.
反応剤と百分率を制限する
実際には,通常は1つの反応物質が過剰である.制限反応剤最初に消費され,最大産物を決定する.それを発見するには,各反応物の質量をモルに変換し,そのステキオメトリック係数で割り,最小の結果は制限反応物を特定する.
利回り %= (実際の収穫量 / 理論的収穫量) x 100%. 理論が44.01gのCO2を予測するが,あなたが40.5gを収集するならば,パーセントの収穫量 = (40.5/44.01) x 100% = 92.0%. 100%未満の収穫量は,副作用反応,不完全な反応,または浄化中の機械的損失による結果である.
溶液濃度と希釈方程式
化学実験室では,既知の濃度の溶液を準備することが日常的な作業である.モラー質量は,溶液の重量を計算するために使用される.
モラリティ (M):M = n / V = m / (M_w x V),ここで n = 溶液のモール,V = リッターでの溶液の体積,m = 溶液の質量 (g),M_w = モール質量 (g/mol).
0.1 M NaCl の 500 mL を準備するには,質量 = M x M_w x V = 0.1 x 58.443 x 0.5 =2. 922gNaClを水に溶かして,総容量500mLまで薄くする.
| 濃縮単位 | 公式 | 一般的な使用 |
|---|---|---|
| モラリティ (M) | 溶解物 / L 溶液 | 一般化学,定位 |
| モラリティ (m) | モル溶液/kg 溶剤 | コリガティブ特性,熱力学 |
| 質量パーセント (%w/w) | (質量溶液/質量溶液) × 100 | 商用製品,薬局 |
| 百万分の1 (ppm) | mg 溶液/kg 溶液 | 環境科学,水の質 |
| ノーマリティ (N) | 相当量 / L 溶液 | 酸塩定位 (旧条約) |
配方:M1V1 = M2V2. 6 M HCl の 50 mL を 1 M に薄くするには: V2 = (6 x 50) / 1 = 300 mL 合計. 50 mL の酸に 250 mL の水を加える (常に酸を水に加え,決して濃縮酸に水を加えない - 外熱反応は激しい沸騰を引き起こす).
日常 生活 と 産業 の 中 で の 毛細 質量
モラー質量は純粋に学術的な概念のように思えるかもしれませんが,多くの分野で絶えず使用されています.
医薬品:薬剤の投与量はモラ質量に基づいて計算される.アスピリン (C9H8O4,M = 180.157 g/mol) タブレットは,有効成分の特定の質量を含んでいる. 325 mg タブレットには 325/180.157 = 1.80 mmol のアスピリンが含まれている. 治療用量,薬物相互作用,および薬理学を計算するためにモラ量を理解することは不可欠である.
栄養について食品のカロリー含有量は,マクロ栄養素のモラ質量から計算される.グルコース (C6H12O6,M = 180.156 g/mol) は,完全酸化時に2,803 kJ/molを生産する. 1グラムあたり: 2,803/180.156 = 15.56 kJ/g ~ 3.72 kcal/gは,炭水化物の標準的な4 kcal/g値に近い.
環境科学:CO2の排出量は質量で計測される.一モルの炭素 (12,011 g) は一モルのCO2 (44,010 g) を生成する.一キログラムの炭素を燃焼すると,44,010/12,011 = 3,664 kgのCO2が生成される.ガソリン1ガロン (約2.35 kgの炭素) を燃焼すると,約8.6 kgのCO2が排出される.
材料工学ポリマーの分子量は,数値平均 (Mn) と重量平均 (Mw) のモラ質量で表される.ポリエチレンは,関節置換器および防弾ベストに使用される超高分子量ポリエチレン (UHMWPE) の場合,約28g/mol (モノマー,C2H4) から数百万g/molまでである.
調理するベーキングソーダ (NaHCO3,M = 84.007 g/mol) は, ( 酸,CH3COOH,M = 60.052 g/mol) と反応し,CO2ガスを生成し,ベーキング製品を発酵させます.ステキオメトリック比率は,ベーキングソーダの使用量を決定します.
水処理:市政用水道プラントでは,モラ質量で測定された正確な量の化学物質を添加する. 塩素ガス (Cl2,M = 70.906 g/mol) の典型的な用量は1〜3 mg/Lで,慎重なステキオメトリック計算を必要とします. 化には,0.7 ppmでフッ素ナトリウム (NaF,M = 41.988 g/mol) を使用します. 約0.7 mg/Lです. 大量化学物質の供給からこれらの濃度の計算は,完全にモラ質量変換に依存しています.
法医学:質量スペクトロメトリーは,分子質量によって物質を極度の精度で識別する.質量スペクトロメーターは分子をイオン化し,その質量対電荷比 (m/z) を測定する.結果として得られるスペクトルは分子指紋である - 各化合物は,その質量と構造によって決定されるユニークな断片化パターンを有する.薬物検査,毒理学,爆発物の残留分析はすべて,正確な質量識別に依存する.
よく 聞かれる 質問
水のモラ質量は?
水 (H2O) のモラ質量は18.015 g/mol: 2 x 水素 (1.008 g/mol) + 1 x 酸素 (15.999 g/mol) = 18.015 g/mol.これは,18.015 グラムの水にはちょうど 1 モル (6.022 x 1023) の水分子が含まれていることを意味します. 1 モルの水は,室温で約 18.015 mL (水の密度は ~1.00 g/mLであるため) を占めています.大体 1 食卓匙と1 茶匙です.
モラー質量は分子量とどう違いますか?
数学的には同じですが 概念的には違います分子重量分子の質量と 炭素12原子の質量の 1/12を比較する無次元比率ですモール質量水については,Mr = 18.015 (無次元) とM = 18.015 g/molである.実際には,この用語は互換的に使用されているが,モラー質量は現代のIUPAC命名法で好ましい.
離子化合物のモラ質量を計算できますか?
塩化ナトリウム (NaCl) の場合: Na (22.990) + Cl (35.453) = 58.443 g/mol. 厳密に言えば,イオン化合物は離散分子を持っていません.式質量分子量ではなく,分子単位 (イオンの最も単純な整数比) を用いる.カルシウム塩化物 (CaCl2) の場合: 40.078 + 2 ((35.453) = 110.984 g/mol.
モラー質量と原子質量の違いは何ですか?
原子質量単一の原子の質量で,通常ダルトン (Da) または統一原子質量単位 (u) で表される.モール質量原子または分子の1モル (6.022 x 1023) の質量で,g/molで表されます.数値的には,炭素は原子質量12.011 Da,モラ質量12.011 g/molです.違いはスケールです.原子質量は1粒子を記述し,モラ質量はアボガドロ粒子の数を記述します.
水素化合物をどう扱うか?
水素化合物には結晶水が含まれます.銅 (((II) 硫酸五水素 (CuSO4·5H2O): M = M (((CuSO4) + 5 x M (((H2O) = (63.546 + 32.065 + 4 x 15.999) + 5 x 18.015 = 159.609 + 90.075 =249.685g/モル水分子を常にモラー質量計算に含めます.加熱すると水素は水から離れ,無水塩が残ります (159.609 g/molの無水CuSO4).
アボガドロの数は何で なぜ重要なのか?
アボガドロ数 (N_A = 6.02214076 x 1023 mol−1) は,1モルに含まれる元素の数である.2019年以来,定義された正確な定数 (測定されていない) である.原子と顕微鏡の世界を橋渡しする:炭素の12.011gには正確にN_Aの炭素原子が含まれている.アボガドロ数がなければ,バランスで測定する質量と反応に関与する原子または分子の数を変換することはできません.
グラムをモルに変換するにはどうすればいいですか?
この式を使う:n = m / Mnはモールで,mはグラムの質量で,Mはモール質量である.例:NaOHの50g (M = 39.997g/mol) には何モールがあるか? n = 50 / 39.997 =1.250モル分子の数を求めると N = n x 6.022 x 1023 です.
実験式と分子式とは何か?
その経験式化合物の原子の最も単純な整数比です.分子式原子の実際の数である.グルコースの分子式はC6H12O6であり,経験式はCH2O (比 1:2:1) である.分子式は常に経験式の整数倍数である: (CH2O) 6 = C6H12O6.どの倍数が適用されるかを判断するには,実際のモラー質量を経験式質量で割る: 180.156 / 30.026 = 6.
なぜ異なったイソトープの質量は異なっているのでしょうか?
ある元素のイソトープは,同じ数の陽子を持っているが,異なる数の中性子を持っているため,質量が異なる.炭素-12 (6p + 6n) は,正確に12,000Daの質量;炭素-13 (6p + 7n) は,13,003Daの質量;炭素-14 (6p + 8n) は,14,003Daの質量.炭素の標準原子重量 (12,011) は,天然の豊富さに基づいて加重平均である: 98.9%C-12と1.1%C-13 (C-14は軽微である).この平均は,原子質量が整数でない理由である.
このモラ質量計算機は どれくらい正確ですか?
この計算機は,標準IUPAC原子重量を小数点3位まで丸め,ほとんどの学術および研究室の作業に十分である (ほとんどの化合物の精度は+/-0.01g/mol). 超精密な分析化学 (例えば,質量スペクトロメトリ校正) では,すべての有意な数値を含むIUPAC 2021原子重量値を完全に使用します. この計算機は,H2O,NaCl,C6H12O6などの標準式を処理しますが,CaOH) ((2) のような括弧のグループを解析しません.代わりにCaO2H2として入力します.