Калькулятор молярной массы

Массовая доля элемента = (число атомов этого элемента × его атомная масса) ÷ молярная масса соединения × 100

число атомов

Сколько атомов выбранного элемента содержит формула: индекс после его символа, умноженный на множитель за скобкой, а также на коэффициент перед всей формулой

атомная масса

Атомная масса выбранного элемента в граммах на моль — берётся из справочной таблицы ниже

молярная масса

Масса одного моля всего соединения, знаменатель дроби. Это сумма по всем элементам формулы, а не только по тому, о котором вы спросили

%

Ответ: доля по массе, записанная в процентах. Доли всех элементов формулы складываются ровно в 100 %

Берите её всюду, где вопрос про один ингредиент, а не про всё вещество целиком: сколько азота реально приносит мешок удобрения, сколько металла в руде, какую часть гидрата составляет вода, согласуется ли заявление на этикетке о содержании элемента с формулой рядом. Это же страница для обратного счёта: удобрение с маркировкой 20 % фосфора означает, что само соединение тяжелее фосфора в нём, и деление на этот процент переводит одно в другое. Если нужна только масса формулы, на это отвечает страница молекулярной массы.

1. Сколько кальция в известняке на самом деле

   1. Молярная масса CaCO3: 40,078 (Ca) + 12,011 (C) + 3 × 15,999 (O) = 100,086 грамма на моль
   2. Кальций даёт один атом: 1 × 40,078 = 40,078 грамма на моль
   3. Делим: 40,078 ÷ 100,086 = 0,40044
   4. В процентах: 0,40044 × 100 = 40,04 %

   Отсюда и берётся сельскохозяйственное правило: в тонне чистого известняка около 400 килограммов кальция. Та же сумма, посчитанная для кислорода, даёт 47,96 %, и вдвоём они составляют 88 % массы, оставляя 12,01 % углероду. Доли всех элементов CaCO3 складываются в 100 % — это и есть проверка, что в знаменателе была вся формула, а не один нужный элемент.

2. Элемент, которого в соединении нет вовсе

   1. Молярная масса NaCl: 22,990 (Na) + 35,45 (Cl) = 58,44 грамма на моль
   2. Ищем углерод в NaCl: в формуле есть только натрий и хлор
   3. Углерод даёт 0 атомов, значит 0 × 12,011 = 0 граммов на моль
   4. Доля равна 0 ÷ 58,44 = 0 %, и число атомов читается как 0

   Это не ошибка, а верный ответ: в хлориде натрия углерода нет, поэтому по массе его 0 %. Читаемым это делает строка с числом атомов: ноль там означает, что элемента в формуле действительно нет, а ноль при ненулевом числе атомов означал бы совсем другое. Разборщик принимает формулу и отвечает — это важно, ведь поменять формулу и забыть поменять элемент здесь случается чаще всего.

3. Один и тот же элемент в двух разных соединениях

   1. Молярная масса глюкозы: 6 × 12,011 + 12 × 1,008 + 6 × 15,999 = 180,156 грамма на моль
   2. Углерод даёт шесть атомов: 6 × 12,011 = 72,066 грамма на моль
   3. Делим: 72,066 ÷ 180,156 = ровно 0,4
   4. В процентах: 40 %

   Глюкоза — это 40,00 % углерода, а этанол C2H5OH — 52,14 %: один и тот же элемент, два соединения, две очень разные доли. Поэтому процент имеет смысл только рядом с формулой, из которой он получен, и поэтому же страница печатает рядом молярную массу: сам процент не говорит, сколько углерода несёт грамм вещества.

Атомные массы здесь — сокращённые значения CIAAW для природного земного изотопного состава, приведённые с четырьмя-пятью значащими цифрами, поэтому вторая цифра после запятой в проценте уже за пределами того, что подтверждает источник: известняк здесь 40,04 % кальция, а по более точным данным 40,043 %. Для расчёта удобрения или руды это точность куда больше нужной, а для работы с изотопными отношениями её не хватает. Процент — свойство формулы, и о материале перед вами он не говорит ничего: образец известняка, в котором 90 % CaCO3 по массе, несёт 36 % кальция, и страница этого знать не может, она сообщает состав чистого соединения. У тридцати четырёх элементов стандартной атомной массы нет вообще, и формула с таким элементом отклоняется, а не считается по массе какого-то одного изотопа: знаменатель процента опирался бы на допущение, которого страница не называла. Если указанного элемента в формуле нет, ответ равен 0 % — это верное утверждение о соединении, которое его не содержит, а не сбой вычисления. Изотопы, ионы и структурные формулы не понимаются: D2O, Na+ и CH3-CH2-OH отклоняются все три. И последнее: формула — это не рецепт; то, что CaCO3 на 40,04 % состоит из кальция, не говорит, чист ли конкретный образец и доступен ли его кальций растению.

Что такое процентный состав?

Доля, которую каждый элемент составляет в общей массе соединения, записанная в процентах. Для карбоната кальция CaCO3 кальций — это 40,04 %, углерод — 12,00 % и кислород — 47,96 %, а вместе ровно 100 %. Считается так: берём число атомов элемента, умножаем на его атомную массу и делим на молярную массу всего соединения. Эта страница сообщает долю одного элемента за раз — того, чей символ вы ввели, — а не печатает полную разбивку по всей формуле.

Как получить доли сразу всех элементов?

Поменяйте символ элемента и прочитайте ответ заново: каждый ответ независим и мгновенен, а строка с числом атомов сразу говорит, какие элементы в формуле вообще есть. Двух элементов хватает, чтобы закрыть почти любую формулу: в CaCO3 знание, что кальция 40,04 % и кислорода 47,96 %, оставляет 12,00 % углероду, потому что сумма долей обязана быть 100 %. Если считать вручную, арифметика та же, что в разобранных примерах: сгруппируйте формулу по элементам, умножьте каждый на его атомную массу, сложите, а затем поделите вклад каждого элемента на эту сумму.

Почему при отсутствующем элементе выводится 0 %?

Потому что утверждение верно: в хлориде натрия углерода нет, поэтому по массе его 0 %. Ошибка вместо ответа означала бы красную панель всякий раз, когда формулу поправили, а символ элемента обновить забыли, — а это здесь самое частое действие. Разрешает сомнения строка с числом атомов: 0 атомов говорит, что элемента действительно нет, а не что страница не справилась. Если вы ждали ненулевой ответ, проверьте написание: регистр в символах элементов важен, Co — это кобальт, а CO — угарный газ.

Сколько кальция в тонне известняка?

Около 400 килограммов, если известняк — чистый карбонат кальция. CaCO3 содержит 40,04 % кальция по массе, а 40,04 % от 1000 килограммов — это 400,4 килограмма. Настоящий известняк чистым не бывает: образец, в котором 90 % CaCO3 по массе, несёт около 360 килограммов кальция. Та же арифметика годится для любой руды и любого удобрения: умножьте массу материала на процент элемента и не забудьте поправить на фактическую чистоту материала, о которой эта страница знать ничего не может.

Почему не удаётся получить процент для PuO2 или Tc2O7?

Потому что у этих элементов нет стандартной атомной массы. Технеций, прометий, полоний, астат, радон, франций, радий, актиний и все элементы от нептуния и дальше радиоактивны и стабильных изотопов не имеют, так что усреднять не по чему, и в таблице CIAAW на месте значения стоит прочерк. Здесь так и тянет сделать исключение — если нужен только процент кислорода, при чём тут плутоний? — но знаменатель процента это масса всей формулы, а такого знаменателя не существует. Подстановка массы одного изотопа дала бы число, которое выглядит совершенно обыкновенным и при этом молча опирается на изотоп, о котором страница вам не сказала.

Складываются ли доли элементов между собой?

Да, по построению: доли всех элементов формулы дают ровно 100 %, потому что знаменатель — их общая сумма. В C6H12O6 кислород даёт 53,28 %, углерод 40,00 % и водород 6,71 %, а в сумме выходит 99,99 %, а не 100 % только потому, что каждое число округлено до двух знаков для показа. Это удобная проверка ручного счёта: если ваши проценты дали 105 % или 87 %, значит молярная масса в знаменателе была неверной или какой-то элемент посчитан дважды.

• 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)