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CalcMax

Calculadora de masa molar

Resultado

180,156 g/mol

Masa molar

Masa de ese elemento
95,994 g/mol
Porcentaje en masa
53,28 %
Átomos de ese elemento
6

Escribe una fórmula y el símbolo de un elemento, y esta calculadora responde a la pregunta que no contesta el peso de una fórmula: la composición porcentual, es decir, cuánto de ese compuesto es ese elemento, en masa. Obtienes la masa molar, los gramos del elemento en un mol, su porcentaje en masa y cuántos átomos suyos contiene la fórmula. Para la glucosa, C6H12O6, el oxígeno son 95,994 de los 180,156 gramos por mol, o sea el 53,28 % de la masa. Para la caliza, CaCO3, el calcio es el 40,04 %, que es la cifra que hay detrás de la regla práctica de que una tonelada de caliza contiene unos 400 kilogramos de calcio. Ese número es el punto de partida de las mezclas de fertilizantes, las leyes de mineral, las recetas de aleaciones y los problemas de estequiometría.

Porcentaje en masa de un elemento en nueve compuestos comunes

CompuestoFórmulaElementoPorcentaje en masa
AguaH2OOxígeno88.81%
Dióxido de carbonoCO2Oxígeno72.71%
Cloruro de sodio (sal de mesa)NaClSodio39.34%
Carbonato de calcio (caliza, creta)CaCO3Oxígeno47.96%
GlucosaC6H12O6Oxígeno53.28%
Ácido sulfúricoH2SO4Oxígeno65.25%
AmoníacoNH3Nitrógeno82.24%
Hidróxido de sodio (soda cáustica)NaOHSodio57.48%
EtanolC2H5OHCarbono52.14%

Estos nueve cubren la mayoría de las preguntas que recibe esta página: el calcio de la caliza, el nitrógeno del amoníaco, el oxígeno del agua y del ácido sulfúrico. Todos los porcentajes de la última columna los produce el mismo analizador y los mismos pesos atómicos que usa la calculadora, así que escribir una fórmula de esta tabla con el elemento de al lado da exactamente la cifra que se muestra. Dos de las filas responden a la misma pregunta sobre compuestos distintos —el agua es un 88,81 % de oxígeno y la glucosa solo un 53,28 %—, que es justo el motivo de calcularlo en vez de recordarlo.

Fórmula

Porcentaje en masa de un elemento = (átomos de ese elemento × su peso atómico) ÷ masa molar del compuesto × 100

atoms
Cuántos átomos del elemento elegido contiene la fórmula: el subíndice que sigue a su símbolo, multiplicado por lo que haya fuera del paréntesis y por el coeficiente que preceda a la fórmula entera
atomic weight
El peso atómico del elemento elegido en gramos por mol, tomado de la tabla de referencia de abajo
molar mass
La masa de un mol del compuesto entero, el denominador de la fracción: es la suma sobre todos los elementos de la fórmula, no solo sobre el que has preguntado
%
La respuesta, una fracción en masa escrita como porcentaje. Las partes de todos los elementos de una fórmula suman exactamente 100 %

Úsala siempre que la pregunta sea sobre un ingrediente y no sobre la sustancia entera: cuánto nitrógeno entrega de verdad una bolsa de fertilizante, cuánto metal vale un yacimiento, qué parte de un hidrato es agua, o si lo que afirma una etiqueta sobre un elemento cuadra con la fórmula impresa al lado. También es la página para ir hacia atrás: un fertilizante etiquetado como 20 % de fósforo significa que el compuesto pesa más que el fósforo que lleva dentro, y dividir entre este porcentaje convierte entre las dos cifras. Si lo único que necesitas es el peso de la fórmula, la página del peso molecular lo responde directamente.

Ejemplos resueltos

  1. Cuánto de la caliza es realmente calcio

    1. Masa molar del CaCO3: 40,078 (Ca) + 12,011 (C) + 3 × 15,999 (O) = 100,086 gramos por mol
    2. El calcio aporta un átomo: 1 × 40,078 = 40,078 gramos por mol
    3. Divide: 40,078 ÷ 100,086 = 0,40044
    4. En porcentaje: 0,40044 × 100 = 40,04 %

    Ese 40,04 % es de donde viene la regla agrícola: una tonelada de caliza pura lleva unos 400 kilogramos de calcio. La misma suma hecha con el oxígeno da 47,96 %, y las dos juntas son el 88 % de la masa, dejando un 12,01 % para el carbono. La parte de cada elemento del CaCO3 suma 100 %, que es la comprobación de que el denominador era la fórmula entera y no solo el elemento.

  2. Un elemento que no está en el compuesto

    1. Masa molar del NaCl: 22,990 (Na) + 35,45 (Cl) = 58,44 gramos por mol
    2. Busca carbono en el NaCl: la fórmula solo contiene sodio y cloro
    3. El carbono aporta 0 átomos, así que 0 × 12,011 = 0 gramos por mol
    4. La parte es 0 ÷ 58,44 = 0 %, y el recuento de átomos lee 0

    Esto no es un error, es una respuesta verdadera: el cloruro de sodio no contiene carbono, así que tiene un 0 % de carbono en masa. La fila del recuento de átomos es la que lo hace legible: un 0 ahí dice que el elemento está ausente de la fórmula, mientras que un 0 con un recuento de átomos distinto de cero significaría algo muy diferente. El analizador acepta la fórmula y responde, lo cual importa porque cambiar la fórmula y olvidarse de cambiar el elemento es lo que más se hace en esta página.

  3. El mismo elemento en dos compuestos distintos

    1. Masa molar de la glucosa: 6 × 12,011 + 12 × 1,008 + 6 × 15,999 = 180,156 gramos por mol
    2. El carbono aporta seis átomos: 6 × 12,011 = 72,066 gramos por mol
    3. Divide: 72,066 ÷ 180,156 = 0,4 exacto
    4. En porcentaje: 40 %

    La glucosa tiene un 40,00 % de carbono y el etanol, C2H5OH, un 52,14 %: el mismo elemento, dos compuestos, dos partes muy distintas. Por eso un porcentaje solo significa algo junto a la fórmula de la que sale, y por eso la página imprime la masa molar al lado: el porcentaje por sí solo no dice cuánto carbono lleva un gramo de la sustancia.

Limitaciones

Los pesos atómicos son los valores abreviados de la CIAAW para la abundancia natural terrestre, con cuatro o cinco cifras significativas, así que el segundo decimal de un porcentaje ya está más allá de lo que la fuente sostiene: la caliza es aquí un 40,04 % de calcio y un 40,043 % con cifras más precisas. Es mucha más precisión de la que necesita un cálculo de fertilizante o de mineral, y no la suficiente para trabajar con relaciones isotópicas. El porcentaje es una propiedad de la fórmula y no dice nada del material que tienes delante: una muestra de caliza que sea 90 % CaCO3 en peso lleva un 36 % de calcio, y esta página no puede saberlo; informa de la composición del compuesto puro. Hay treinta y cuatro elementos sin peso atómico estándar, y una fórmula que contenga uno se rechaza en vez de responderse con la masa de un isótopo concreto, porque el denominador del porcentaje se apoyaría en un supuesto que la página nunca ha declarado. Si el elemento que indicas no está en la fórmula, la respuesta es 0 %, que es una afirmación verdadera sobre un compuesto que no lo contiene y no un fallo de cálculo. Los isótopos, los iones y las fórmulas estructurales no se entienden: D2O, Na+ y CH3-CH2-OH se rechazan los tres. Por último, una fórmula no es una receta: saber que el CaCO3 es un 40,04 % de calcio no te dice si una muestra concreta es pura, ni si el calcio que lleva está disponible para una planta.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la composición porcentual?
La parte de la masa total de un compuesto que aporta cada elemento, escrita como porcentaje. Para el carbonato de calcio, CaCO3, el calcio es el 40,04 %, el carbono el 12,00 % y el oxígeno el 47,96 %, y esos tres suman 100 %. Se calcula tomando los átomos de un elemento, multiplicándolos por el peso atómico de ese elemento y dividiendo entre la masa molar del compuesto entero. Esta página da la cifra de un elemento cada vez —el del símbolo que escribas— en lugar de imprimir el desglose completo de todos los elementos de la fórmula.
¿Cómo obtengo el porcentaje de todos los elementos a la vez?
Cambia el símbolo del elemento y vuelve a leer la página; cada respuesta es independiente e instantánea, y la fila del recuento de átomos te dice qué elementos hay y cuáles no. Con dos elementos basta para cubrir casi cualquier fórmula: en el CaCO3, saber que el calcio es el 40,04 % y el oxígeno el 47,96 % deja un 12,00 % para el carbono, ya que las partes tienen que sumar 100 %. Si prefieres hacerlo a mano, la aritmética es la misma de los ejemplos resueltos: agrupa la fórmula por elementos, multiplica cada uno por su peso atómico, suma, y divide la aportación de cada elemento entre ese total.
¿Por qué dice 0 % cuando pido un elemento que no está?
Porque la afirmación es verdadera: el cloruro de sodio no contiene carbono, así que tiene un 0 % de carbono en masa. Devolver un error significaría un panel en rojo cada vez que edites la fórmula y te olvides de actualizar el símbolo del elemento, que es lo que más se hace aquí. La fila del recuento de átomos es el desempate: 0 átomos te dice que el elemento está realmente ausente, y no que la página haya fallado. Si esperabas una respuesta distinta de cero y te sale 0 %, revisa la escritura: los símbolos de los elementos distinguen mayúsculas y minúsculas, así que Co es cobalto mientras que CO es monóxido de carbono.
¿Cuánto calcio tiene una tonelada de caliza?
Unos 400 kilogramos, si la caliza es carbonato de calcio puro. El CaCO3 es un 40,04 % de calcio en masa, y el 40,04 % de 1000 kilogramos son 400,4 kilogramos. La caliza real no es pura: una muestra que sea 90 % CaCO3 en peso lleva unos 360 kilogramos de calcio. La misma aritmética sirve para cualquier mineral o fertilizante: multiplica la masa del material por el porcentaje del elemento, y acuérdate de corregir por lo pura que sea en realidad la muestra, cosa que esta página no puede saber.
¿Por qué no puedo obtener el porcentaje del PuO2 ni del Tc2O7?
Porque esos elementos no tienen peso atómico estándar. El tecnecio, el promecio, el polonio, el astato, el radón, el francio, el radio, el actinio y todos los elementos desde el neptunio en adelante son radiactivos y no tienen isótopos estables, así que no hay una abundancia natural que promediar y la tabla de la CIAAW imprime una raya. Sería tentador permitirlo aquí —si solo quieres el porcentaje del oxígeno, ¿qué más da el plutonio?—, pero el denominador del porcentaje es la masa de la fórmula entera, y ese denominador no existe. Sustituirlo por la masa de un isótopo daría un número de aspecto completamente normal mientras asume en silencio un isótopo que la página nunca te ha dicho que haya elegido.
¿El porcentaje en masa cuadra con el de los demás elementos?
Sí, por construcción: la parte de cada elemento de una fórmula suma exactamente 100 %, porque el denominador es la suma de todos ellos. En la C6H12O6 el oxígeno es el 53,28 %, el carbono el 40,00 % y el hidrógeno el 6,71 %, lo que suma 99,99 % y no 100 % solo porque cada cifra va redondeada a dos decimales para mostrarla. Es una comprobación útil para un cálculo a mano: si tus porcentajes salen 105 % o 87 %, la masa molar del denominador estaba mal, o has contado un elemento dos veces.

Referencias

Calculadoras relacionadas

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