Calcolatrice della massa molare

Percentuale in massa di un elemento = (atomi di quell'elemento × il suo peso atomico) ÷ massa molare del composto × 100

atomi

Quanti atomi dell'elemento scelto contiene la formula — il pedice dopo il suo simbolo, moltiplicato per tutto ciò che sta fuori da una parentesi e per l'eventuale coefficiente davanti all'intera formula

peso atomico

Il peso atomico dell'elemento scelto in grammi per mole, preso dalla tabella di riferimento qui sotto

massa molare

La massa di una mole dell'intero composto, il denominatore della frazione — è la somma su tutti gli elementi della formula, non solo su quello che hai chiesto

%

Il risultato, una frazione di massa scritta in percentuale. Le quote di tutti gli elementi di una formula sommano esattamente a 100%

Usala ogni volta che la domanda riguarda un ingrediente invece dell'intera sostanza: quanto azoto consegna davvero un sacco di concime, quanto vale il metallo di un giacimento, che frazione di un idrato è acqua, o se l'indicazione di un'etichetta su un elemento è coerente con la formula stampata accanto. È anche la pagina per lavorare all'indietro: un concime etichettato 20% di fosforo significa che il composto in sé è più pesante del fosforo che contiene, e dividere per questa percentuale converte fra i due. Se ti serve soltanto il peso di formula, la pagina del peso molecolare risponde direttamente.

1. Quanto calcio c'è davvero nel calcare

   1. Massa molare di CaCO3: 40,078 (Ca) + 12,011 (C) + 3 × 15,999 (O) = 100,086 grammi per mole
   2. Il calcio contribuisce con un atomo: 1 × 40,078 = 40,078 grammi per mole
   3. Dividi: 40,078 ÷ 100,086 = 0,40044
   4. In percentuale: 0,40044 × 100 = 40,04%

   Quel 40,04% è l'origine della regola pratica in agricoltura — una tonnellata di calcare puro porta circa 400 chilogrammi di calcio. Lo stesso conto fatto sull'ossigeno dà 47,96%, e i due insieme fanno l'88% della massa, lasciando al carbonio il 12,01%. Le quote di tutti gli elementi di CaCO3 sommano a 100%, ed è il controllo che il denominatore fosse l'intera formula e non solo l'elemento.

2. Un elemento che non è affatto nel composto

   1. Massa molare di NaCl: 22,990 (Na) + 35,45 (Cl) = 58,44 grammi per mole
   2. Cerca il carbonio in NaCl: la formula contiene solo sodio e cloro
   3. Il carbonio contribuisce con 0 atomi, quindi 0 × 12,011 = 0 grammi per mole
   4. La quota è 0 ÷ 58,44 = 0%, e il conteggio degli atomi legge 0

   Questo non è un errore, è una risposta vera: il cloruro di sodio non contiene carbonio, quindi è 0% di carbonio in massa. È la riga del conteggio degli atomi a renderlo leggibile — uno 0 lì dice che l'elemento è assente dalla formula, mentre uno 0 con un conteggio di atomi diverso da zero vorrebbe dire tutt'altro. Il parser accetta la formula e risponde, e la cosa conta perché cambiare la formula e dimenticare di cambiare l'elemento è la cosa che si fa più spesso su questa pagina.

3. Lo stesso elemento in due composti diversi

   1. Massa molare del glucosio: 6 × 12,011 + 12 × 1,008 + 6 × 15,999 = 180,156 grammi per mole
   2. Il carbonio contribuisce con sei atomi: 6 × 12,011 = 72,066 grammi per mole
   3. Dividi: 72,066 ÷ 180,156 = 0,4 esatto
   4. In percentuale: 40%

   Il glucosio è al 40,00% di carbonio e l'etanolo, C2H5OH, al 52,14% — lo stesso elemento, due composti, due quote molto diverse. È per questo che una percentuale ha senso solo accanto alla formula da cui viene, e per questo la pagina stampa la massa molare lì vicino: la percentuale da sola non dice quanto carbonio porta un grammo della sostanza.

I pesi atomici sono i valori abbreviati CIAAW per l'abbondanza naturale terrestre, dati con quattro o cinque cifre significative, quindi la seconda cifra decimale di una percentuale è già oltre quello che la fonte sostiene: il calcare qui è al 40,04% di calcio e sarebbe 40,043% con cifre più precise. È una precisione molto superiore a quella che serve a un calcolo su concimi o minerali, e non sufficiente per lavorare sui rapporti isotopici. La percentuale è una proprietà della formula e non dice nulla sul materiale che hai davanti — un campione di calcare che è al 90% di CaCO3 in peso porta il 36% di calcio, e questa pagina non può saperlo; riporta la composizione del composto puro. Trentaquattro elementi non hanno alcun peso atomico standard, e una formula che ne contenga uno viene rifiutata invece di essere risolta con la massa di un particolare isotopo, perché il denominatore della percentuale poggerebbe su un'ipotesi che la pagina non ha mai dichiarato. Se l'elemento che indichi è assente dalla formula la risposta è 0%, che è un'affermazione vera su un composto che non lo contiene e non un calcolo fallito. Isotopi, ioni e formule di struttura non sono riconosciuti: D2O, Na+ e CH3-CH2-OH vengono tutti rifiutati. Infine una formula non è una ricetta — sapere che CaCO3 è al 40,04% di calcio non ti dice se un campione particolare sia puro, né se il calcio che contiene sia disponibile per una pianta.

Che cos'è la composizione percentuale?

La quota della massa totale di un composto che ciascun elemento rappresenta, scritta in percentuale. Per il carbonato di calcio, CaCO3, il calcio è il 40,04%, il carbonio il 12,00% e l'ossigeno il 47,96%, e questi tre sommano a 100%. Si calcola prendendo gli atomi di un elemento, moltiplicandoli per il peso atomico di quell'elemento e dividendo per la massa molare dell'intero composto. Questa pagina riporta la cifra di un elemento per volta — quello di cui digiti il simbolo — invece di stampare la ripartizione completa di ogni elemento della formula.

Come faccio a ottenere la composizione percentuale di tutti gli elementi in una volta?

Cambia il simbolo dell'elemento e rileggi la pagina: ogni risposta è indipendente e immediata, e la riga del conteggio degli atomi ti dice quali elementi ci sono davvero. Due elementi bastano a coprire quasi tutte le formule: in CaCO3, sapendo che il calcio è il 40,04% e l'ossigeno il 47,96% resta il 12,00% per il carbonio, dato che le quote devono sommare a 100%. Se preferisci farlo a mano, l'aritmetica è la stessa mostrata negli esempi: raggruppa la formula per elemento, moltiplica ciascuno per il suo peso atomico, somma, poi dividi il contributo di ogni elemento per quel totale.

Perché mi dice 0% quando chiedo un elemento che non c'è?

Perché l'affermazione è vera: il cloruro di sodio non contiene carbonio, quindi è 0% di carbonio in massa. Restituire un errore significherebbe un pannello rosso ogni volta che modifichi la formula e dimentichi di aggiornare il simbolo dell'elemento, che è la cosa che si fa più spesso qui. La riga del conteggio degli atomi è il discrimine — 0 atomi ti dice che l'elemento è davvero assente, non che la pagina ha fallito. Se ti aspettavi una risposta diversa da zero e hai ottenuto 0%, controlla la grafia: i simboli degli elementi distinguono maiuscole e minuscole, quindi Co è il cobalto mentre CO è il monossido di carbonio.

Quanto calcio c'è in una tonnellata di calcare?

Circa 400 chilogrammi, se il calcare è carbonato di calcio puro. CaCO3 è al 40,04% di calcio in massa, e il 40,04% di 1000 chilogrammi fa 400,4 chilogrammi. Il calcare reale non è puro — un campione al 90% di CaCO3 in peso porta circa 360 chilogrammi di calcio. La stessa aritmetica vale per qualsiasi minerale o concime: moltiplica la massa del materiale per la percentuale dell'elemento, e ricordati di correggere per quanto è davvero puro il materiale, cosa che questa pagina non ha modo di sapere.

Perché non riesco a ottenere una percentuale per PuO2 o Tc2O7?

Perché quegli elementi non hanno un peso atomico standard. Tecnezio, promezio, polonio, astato, radon, francio, radio, attinio e ogni elemento dal nettunio in poi sono radioattivi senza isotopi stabili, quindi non c'è un'abbondanza naturale su cui fare la media e la tabella CIAAW stampa un trattino. Sarebbe allettante consentirlo — se ti serve solo la percentuale dell'ossigeno, perché dovrebbe importare il plutonio? — ma il denominatore della percentuale è la massa dell'intera formula, e quel denominatore non esiste. Sostituire la massa di un isotopo darebbe un numero dall'aspetto del tutto normale, assumendo in silenzio un isotopo che la pagina non ti ha mai detto di aver scelto.

Le percentuali in massa degli elementi sommano a 100%?

Sì, per costruzione: le quote di tutti gli elementi di una formula sommano esattamente a 100%, perché il denominatore è la loro somma. In C6H12O6 l'ossigeno è il 53,28%, il carbonio il 40,00% e l'idrogeno il 6,71%, e il totale fa 99,99% invece di 100% solo perché ogni cifra è arrotondata a due decimali per la visualizzazione. È un controllo utile su un calcolo fatto a mano: se le tue percentuali danno 105% o 87%, la massa molare al denominatore era sbagliata, oppure un elemento è stato contato due volte.

• 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)
• IUPAC Gold Book — mass fraction — International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)