Calcolatrice delle moli

Moli = massa ÷ massa molare = particelle ÷ 6,02214076 × 10²³ = concentrazione × volume

n

La quantità di sostanza in moli — il numero a cui arrivano tutte le vie qui sotto. Una mole è 6,02214076 × 10²³ entità, che è una definizione e non una misura

m

La massa che hai pesato, in grammi. Dividila per la massa molare della sostanza per ottenere le moli

M

Massa molare: la massa di una mole della sostanza, in grammi per mole. Scrivi una formula chimica e questa pagina la calcola, oppure digita il numero letto sul flacone del reagente

N

Il numero di particelle — atomi, molecole, ioni o elettroni. Dividi per il numero di Avogadro e il conteggio si semplifica, lasciando le moli

c

La concentrazione, in moli per litro. Molarità e volume vanno compilati entrambi per formare una via; uno dei due senza l'altro non ha nulla da moltiplicare

V

Il volume di soluzione, in litri. Moltiplicalo per la concentrazione e ottieni le moli che vi sono disciolte, qualunque sia la dimensione del recipiente

Usala ogni volta che un problema ti dà qualcosa di misurabile — un peso dalla bilancia, un conteggio di particelle, un volume di soluzione — e il passaggio successivo vuole le moli. Questa conversione sta nel mezzo di quasi ogni esercizio di stechiometria, perché i coefficienti di un'equazione bilanciata sono rapporti fra moli e nient'altro. È anche la pagina da usare quando due dei tuoi numeri vengono da fonti diverse e vuoi sapere se concordano: compila entrambe le vie e la pagina ti dirà se differiscono per più dell'uno per cento, il che di solito è un refuso e non una scoperta.

1. Una mole di sale da cucina, pesata

   1. Massa molare di NaCl: 22,990 (Na) + 35,45 (Cl) = 58,44 grammi per mole
   2. Dividi la massa per quel valore: 58,44 ÷ 58,44 = 1 mole esatta
   3. In millimoli: 1 × 1000 = 1000 mmol
   4. In micromoli: 1 × 10⁶ = 1000000 µmol

   Pesare la massa molare in grammi è la definizione di mole, quindi questo è l'unico caso in cui l'aritmetica deve venire esattamente 1 — e viene, perché 58,44 g/mol è da dove arrivano i 58,44 grammi. Le tre righe di uscita sono la stessa quantità su tre scale, non tre risultati diversi: un laboratorio lo annota come 1000 mmol e un saggio biochimico come 1000000 µmol.

2. Una diluizione, dove il volume è piccolo

   1. Concentrazione e volume ci sono entrambi, quindi la via della soluzione è aperta
   2. Moltiplicali: 0,5 mol/L × 0,25 L = 0,125 mol
   3. I litri si semplificano con il per litro, e restano le moli
   4. In millimoli: 125 mmol, che è come lo scriverebbe un protocollo

   Nota che solo questi due campi sono compilati. Massa e massa molare sono vuoti e la pagina non se ne cura: le vie sono indipendenti, e compilare una via parziale non è un errore. Se il volume fosse stato dato in millilitri il campo lo avrebbe convertito prima, quindi 0,5 M × 250 mL arriva agli stessi 0,125 mol.

3. Una quantità in tracce, dove due delle tre righe leggono zero

   1. Moltiplica: 1 × 10⁻⁵ mol/L × 0,001 L = 1 × 10⁻⁸ mol
   2. In moli, con sei decimali, sono 0,000000 — la riga arrotonda via tutto
   3. In millimoli è ancora 0,000
   4. In micromoli è 0,01 µmol, e la quantità torna visibile

   Ecco perché esiste la terza riga. Dieci nanomoli sono una quantità reale nell'analisi delle tracce e nella enzimologia, e un pannello che rispondesse 0 a tutte e tre le righe direbbe che la soluzione non contiene nulla. La riga che legge ancora un valore diverso da zero è la risposta; gli zeri sopra di essa sono il display a cui finiscono i decimali, non un risultato diverso.

Le tre vie valgono quanto i dati che ci metti, e la pagina non sa quale dei tuoi numeri sia quello affidabile — si limita a riferire che non concordano. La tolleranza dell'uno per cento è voluta: i flaconi dei reagenti stampano masse molari arrotondate a due decimali (58,44 per il sale, dove i pesi atomici danno la stessa cifra, ma 18,02 per l'acqua, dove danno 18,015), quindi un piccolo disaccordo è normale e uno grande è un errore. Il numero di Avogadro è usato come valore definito, esattamente 6,02214076 × 10²³, quindi i conteggi di particelle vengono convertiti senza alcuna incertezza di misura — ma il conteggio di particelle in sé non è quasi mai noto con quella precisione, e in pratica è una massa o un volume a fare le veci del conteggio. Il campo delle particelle accetta fino a 10³⁰, che sono circa 1,7 milioni di moli: un limite contro una tastiera rimasta premuta più che un vincolo chimico. La terza via dà per scontato che la concentrazione sia la quantità della sostanza stessa in moli per litro e che la soluzione sia alla temperatura a cui la sua molarità è stata dichiarata; una concentrazione data in normalità o in percentuale in massa non è la stessa grandezza, e una soluzione che si è dilatata col calore contiene meno moli per litro di quanto dica la sua etichetta. Infine la via della massa molare non dice nulla sulla purezza: 58,44 grammi di un campione che è solo al 90% di cloruro di sodio contengono 0,9 moli di cloruro di sodio, e questa pagina non ha modo di saperlo.

Come si calcolano le moli dai grammi?

Dividi la massa in grammi per la massa molare in grammi per mole. Per 58,44 grammi di cloruro di sodio, la cui massa molare è 58,44 g/mol, fa 1 mole. La massa molare viene o dalla formula chimica, che questa pagina analizza e somma per te, o dal numero stampato sul flacone del reagente. Compila il campo della formula e lascia vuota la massa molare per farla calcolare; compilali entrambi e la pagina userà il tuo numero purché concordi con quello calcolato entro l'uno per cento.

Che cos'è esattamente il numero di Avogadro?

6,02214076 × 10²³ per mole, ed è esatto per definizione: dalla revisione del 2019 del SI è un numero fisso, non una misura. Una mole di qualunque cosa contiene quel numero di entità, che siano atomi, molecole, ioni o elettroni. Per passare da un conteggio di particelle alle moli si divide per quel numero: 6,022 × 10²³ molecole sono 1 mole, e 2 × 10²¹ molecole sono 0,003321 mol, cioè 3,321 mmol. Il numero è così grande che un conteggio di particelle viene raramente misurato direttamente; in pratica si pesa o si pipetta qualcosa e si lascia che la massa faccia le veci del conteggio.

Posso usare la via concentrazione e volume con i millilitri?

Sì — passa il campo del volume a mL e viene convertito in litri prima della moltiplicazione, quindi 0,5 mol/L per 250 mL dà gli stessi 0,125 mol di 0,5 per 0,25 L. Il campo della concentrazione offre M e mM, e mM si converte allo stesso modo. Quello che non funziona è compilare solo uno dei due: concentrazione senza volume e volume senza concentrazione sono entrambi mezza via, e la pagina lo dirà invece di tirare a indovinare. Una concentrazione in normalità, in molalità o in percentuale in massa è una grandezza diversa e appartiene a una pagina sua.

Perché la risposta mostra 0,000000 nella prima riga?

Perché la quantità è più piccola di sei decimali di mole. Dieci nanomoli sono 1 × 10⁻⁸ mol, e la riga delle moli mostra sei decimali, quindi legge 0,000000; la riga dei millimoli legge 0,000 per lo stesso motivo. La riga delle micromoli mostra 0,01, e quella è la risposta vera. Le tre righe sono la stessa quantità su tre scale, quindi quando quella in alto esaurisce lo spazio quella in basso resta leggibile — l'alternativa, mostrare 0 dappertutto, direbbe che la soluzione non contiene nulla.

Che succede se compilo due vie che non concordano?

La pagina si rifiuta di rispondere e dice che le due discordano per più dell'uno per cento. È voluto: le tre vie sono modi indipendenti di arrivare allo stesso numero, quindi un disaccordo grande significa che uno degli ingressi è sbagliato — una massa molare digitata male, un volume in millilitri inserito come litri, una concentrazione che in realtà è una normalità. La fascia dell'uno per cento esiste perché i flaconi arrotondano: l'acqua è stampata 18,02 g/mol su alcune etichette e calcolata 18,015 dai pesi atomici, e quella differenza dello 0,03% non è un errore. Se preferisci non essere controllato, compila una sola via e la pagina non confronterà nulla.

Conta che la massa molare di un idrato includa l'acqua?

Conta, e il parser delle formule lo sa: scrivi CuSO4·5H2O e le cinque acque sono incluse, dando 249,677 g/mol invece dei 159,602 del sale anidro. Quei 90 grammi per mole di differenza sono la maggior parte della massa del composto, quindi usare quello sbagliato dà una risposta sbagliata di più della metà. Due avvertenze. Scrivi il punto — senza di esso CuSO4 5H2O è una formula legale ma diversa, che legge quarantasei ossigeni, e il campo rifiuta quella forma invece di tirare a indovinare. E controlla il flacone: un sale idrato rimasto aperto può aver perso parte della sua acqua, e in quel caso la formula è giusta e il campione no.

• SI Units — Amount of Substance: the mole — National Institute of Standards and Technology (NIST)
• Standard Atomic Weights — abridged to four significant figures — Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW), IUPAC
• IUPAC Gold Book — amount of substance — International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)