Calculadora de peso molecular

Masa molar = Σ (átomos de un elemento × el peso atómico de ese elemento) · en un hidrato, suma el coeficiente por 18,015

M

Masa molar del compuesto, en gramos por mol: el número que informa esta página

atoms

Cuántos átomos de ese elemento contiene la fórmula: el subíndice que sigue a su símbolo, o el multiplicador que sigue a un paréntesis, o los dos multiplicados entre sí

atomic weight

El peso atómico del elemento, en gramos por mol: una propiedad del elemento, tomada de la tabla de referencia de abajo

Σ

Sumado sobre todos los elementos de la fórmula, incluidos los que van escritos dentro de paréntesis

·

El punto de una fórmula hidratada como CuSO4·5H2O. El número que le sigue cuenta el grupo de agua entero, así que cinco aguas son diez átomos de hidrógeno y cinco de oxígeno

Úsala cuando tengas una fórmula y necesites su masa molar: para pesar un mol de algo, para convertir gramos a moles o para comprobar un número impreso en un frasco de reactivo. Es también la página que conviene mirar cuando la fórmula lleva paréntesis o agua de cristalización, porque esos son los dos sitios donde un cálculo a mano se estropea: en el Ca(OH)2 el subíndice de fuera del paréntesis multiplica a los dos átomos de dentro, y en el CuSO4·5H2O el cinco multiplica a dos hidrógenos y un oxígeno por cada agua.

1. La masa molar del agua, hasta la masa de cada elemento

   1. Lee la fórmula como dos hidrógenos y un oxígeno: H2O
   2. Hidrógeno: 2 × 1,008 = 2,016 gramos por mol
   3. Oxígeno: 1 × 15,999 = 15,999 gramos por mol
   4. Súmalos: 2,016 + 15,999 = 18,015 gramos por mol
   5. El recuento de átomos es 2 + 1 = 3 átomos por molécula

   La misma suma reparte la masa por elementos: el oxígeno es 15,999 ÷ 18,015 = 88,81 % de la masa y el hidrógeno el otro 11,19 %. Ese reparto es lo que hace que valga la pena saberse la masa molar del agua: un gramo de agua no es un gramo de hidrógeno.

2. Una sal hidratada, donde el punto hace el trabajo

   1. Parte la fórmula por el punto: CuSO4 a la izquierda, 5H2O a la derecha
   2. Lado izquierdo: 63,546 (Cu) + 32,06 (S) + 4 × 15,999 (O) = 159,602 gramos por mol
   3. Lado derecho: 5 × 18,015 = 90,075 gramos por mol, cinco moléculas de agua enteras
   4. Suma los dos: 159,602 + 90,075 = 249,677 gramos por mol
   5. Cuenta los átomos: 1 + 1 + 4 = 6 a la izquierda, y 5 × 3 = 15 a la derecha, así que 21 en total

   Las cinco aguas son 90,075 ÷ 249,677 = 36,08 % de la masa de los cristales azules. Por eso la forma anhidra y la hidratada de la misma sal no son intercambiables por peso, y por eso un frasco que ha estado abierto da una lectura baja.

Los pesos atómicos que hay detrás de esta página son los valores abreviados de la CIAAW para la abundancia natural terrestre de los elementos, con cuatro o cinco cifras significativas. Son pesos atómicos estándar y no masas exactas, así que el tercer decimal de una masa molar ya está más allá de lo que la fuente sostiene: el agua es aquí 18,015, y una cifra más precisa sería 18,0153, con el último dígito moviéndose todavía según la muestra. Para pesar un reactivo esto es mucha más precisión de la que necesitas; para un espectrómetro de masas no es suficiente, y deberías usar las masas isotópicas exactas. Hay treinta y cuatro elementos sin peso atómico estándar —el tecnecio, el promecio, el polonio, el astato, el radón, el francio, el radio, el actinio y todos desde el neptunio en adelante— porque no tienen isótopos estables a partir de los cuales medir una abundancia natural. Las fórmulas que los contienen se rechazan en vez de responderse con la masa de un isótopo concreto, ya que ese número parecería completamente normal mientras se apoya en un supuesto que la página nunca ha declarado. Los isótopos tampoco se entienden: el D2O no es una fórmula que esta página acepte, y tampoco un ion como Na+, una fórmula estructural con guiones como CH3-CH2-OH ni un símbolo de estado. Por último, la masa molar es una propiedad de la fórmula y de nada más: esta página no dice cómo se comporta una sustancia, ni si se disuelve, ni si el compuesto existe siquiera.

¿Qué diferencia hay entre peso molecular y masa molar?

Numéricamente son el mismo número, y por eso esta calculadora informa de una sola cifra. El peso molecular es la masa de una molécula referida a la doceava parte de un átomo de carbono 12, así que es una proporción pura y no lleva unidad; la masa molar es la masa de un mol de la sustancia, así que lleva la unidad gramos por mol. Los dos salen a 18,015 para el agua. La distinción importa al escribirlo más que al calcularlo, y el símbolo también cambia: M para la masa molar, y una masa molecular relativa sin dimensiones para el otro.

¿Cómo calculo a mano la masa molar de un compuesto?

Multiplica el peso atómico de cada elemento por el número de átomos de ese elemento en la fórmula y suma los resultados. Para la glucosa, C6H12O6, eso es 6 × 12,011 = 72,066 para el carbono, 12 × 1,008 = 12,096 para el hidrógeno y 6 × 15,999 = 95,994 para el oxígeno, lo que da 180,156 gramos por mol. Los dos sitios donde un cálculo a mano se estropea son los paréntesis y el punto: el subíndice que sigue a un paréntesis multiplica a todos los elementos de dentro, y el número que sigue al punto de un hidrato multiplica a una molécula de agua entera.

¿Por qué no puedo obtener una cifra para el PuO2 o el 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 donde iría el valor. Poner la masa de un isótopo produciría un número de aspecto perfectamente normal —el plutonio 244 da 276,998 para el PuO2— mientras asume en silencio que te referías a ese isótopo y no a otro, que difieren en torno a un 2 %.

¿Cuántos decimales conviene conservar?

Tres son los que imprimen los libros de texto y los que muestra esta página, y son más de los que justifican los datos de partida. Los pesos atómicos estándar vienen con cuatro o cinco cifras significativas, así que el último dígito de una masa molar ya es incierto: el agua es 18,015 con estas cifras y 18,0153 con otras más precisas. Para pesar un reactivo en una balanza que lee hasta el miligramo, 0,01 g/mol es de sobra: el error que viene de los pesos atómicos es menor que el que viene de la balanza.

¿El analizador de fórmulas entiende los paréntesis y el agua de cristalización?

Sí a las dos cosas, y además se anidan. Los paréntesis redondos, los corchetes y el punto se entienden, y un coeficiente delante de la fórmula entera multiplica todo lo que viene después: 2Fe4[Fe(CN)6]3 se expande a 7 átomos de hierro, 18 de carbono y 18 de nitrógeno una vez que el 6 interior se multiplica por el 3 exterior y luego por el 2. Los espacios se ignoran en casi todas las posiciones —alrededor del punto, entre elementos, en cualquiera de los dos extremos—, pero hay un sitio donde no: un dígito no puede ir detrás de un espacio. Eso es porque el fallo que escondería es invisible. Copia mal el punto de una sal hidratada y el CuSO4·5H2O llega como CuSO4 5H2O, que es una fórmula perfectamente legal que lee cuarenta y seis oxígenos y dos hidrógenos, 833,576 gramos por mol en lugar de 249,677, sin nada en la página que sugiera que ha ido mal. Así que la casilla rechaza esa forma en vez de adivinar, y el arreglo es volver a poner el punto. Los ceros a la izquierda como en H02O se leen como H2O.

• Standard Atomic Weights — abridged to four significant figures — Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW), IUPAC
• SI Units — Amount of Substance: the mole — National Institute of Standards and Technology (NIST)