Калькулятор молей

Моли = масса ÷ молярная масса = частицы ÷ 6,02214076 × 10²³ = концентрация × объём

n

Количество вещества в молях — число, к которому приводит каждая из дорог ниже. Один моль равен 6,02214076 × 10²³ частиц, и это определение, а не измерение

m

Масса, которую вы отвесили, в граммах. Разделите её на молярную массу вещества и получите моли

M

Молярная масса: масса одного моля вещества, в граммах на моль. Введите химическую формулу — страница её посчитает, или перенесите число с этикетки реагента

N

Число частиц — атомов, молекул, ионов или электронов. Разделите на число Авогадро, и счёт сократится, оставив моли

c

Концентрация, в молях на литр. Чтобы дорога состоялась, нужны и молярность, и объём: одно без другого умножать не на что

V

Объём раствора, в литрах. Умножьте на концентрацию и получите моли, растворённые в нём, каким бы ни был размер сосуда

Берите её всюду, где в задаче дано что-то измеримое — вес с весов, число частиц, объём раствора, — а следующим шагом нужны моли. Это превращение стоит в середине почти любой стехиометрической задачи, потому что коэффициенты в уравнении реакции суть отношения молей и ничего больше. Это же страница нужна, когда два ваших числа пришли из разных источников и вы хотите знать, сходятся ли они: заполните обе дороги, и страница скажет, если они расходятся больше чем на процент, — а это обычно опечатка, а не открытие. Если есть только граммы и нужно перевести из граммов в моли, здесь это делается одним полем.

1. Один моль поваренной соли, отвешенный на весах

   1. Молярная масса NaCl: 22,990 (Na) + 35,45 (Cl) = 58,44 грамма на моль
   2. Делим массу на неё: 58,44 ÷ 58,44 = ровно 1 моль
   3. В миллимолях: 1 × 1000 = 1000 ммоль
   4. В микромолях: 1 × 10⁶ = 1000000 мкмоль

   Отвесить молярную массу в граммах — это и есть определение моля, поэтому здесь арифметика и должна дать ровно 1, и она даёт: 58,44 грамма на моль — это откуда и взялись 58,44 грамма. Три строки вывода — одно и то же количество в трёх масштабах, а не три разных результата: лаборатория запишет это как 1000 ммоль, а биохимический анализ — как 1000000 мкмоль.

2. Разбавление, где объём мал

   1. Даны и концентрация, и объём, значит дорога через раствор открыта
   2. Перемножаем: 0,5 моль/л × 0,25 л = 0,125 моля
   3. Литры сокращаются с «на литр», остаются моли
   4. В миллимолях: 125 ммоль — так это и записал бы протокол

   Обратите внимание, что заполнены только эти два поля. Масса и молярная масса пусты, и страницу это не смущает: дороги независимы, а частично заполненная дорога не ошибка. Если бы объём дали в миллилитрах, поле сначала перевело бы его, так что 0,5 M × 250 мл приходят к тем же 0,125 моля.

3. Следовое количество, где две строки из трёх читаются как ноль

   1. Перемножаем: 1 × 10⁻⁵ моль/л × 0,001 л = 1 × 10⁻⁸ моля
   2. В молях с шестью знаками это 0,000000 — строка округляет до нуля
   3. В миллимолях по-прежнему 0,000
   4. В микромолях это 0,01 мкмоль, и количество снова видно

   Ради этого третья строка и существует. Десять наномолей — реальное количество в следовом анализе и в энзимологии, и панель, ответившая нулём во всех трёх строках, утверждала бы, что в растворе ничего нет. Ответ — та строка, которая всё ещё не ноль; два нуля над ней означают, что у отображения кончились знаки после запятой, а не что результат другой.

Три дороги хороши ровно настолько, насколько хороши введённые в них данные, и страница не знает, какое из ваших чисел заслуживает доверия, — она лишь сообщает, что они не сходятся. Допуск в один процент выбран намеренно: на этикетках реагентов молярные массы округлены до двух знаков (58,44 для соли, где атомные массы дают ровно то же число, но 18,02 для воды, где они дают 18,015), так что небольшое расхождение нормально, а большое — ошибка. Число Авогадро используется как определённое значение 6,02214076 × 10²³ ровно, поэтому число частиц пересчитывается без всякой погрешности измерения, — но само число частиц почти никогда не известно так точно, и на практике его подменяет масса или объём. Поле частиц принимает до 10³⁰, а это около 1,7 миллиона молей: ограничение против залипшей клавиши, а не химическая граница. Третья дорога исходит из того, что концентрация — это количество самого вещества в молях на литр и что раствор имеет ту температуру, при которой его молярность указана; концентрация, заданная в нормальности или в массовых процентах, — это другая величина, а раствор, расширившийся от нагрева, содержит на литр меньше молей, чем написано на этикетке. И наконец, дорога через молярную массу ничего не говорит о чистоте: 58,44 грамма образца, в котором только 90 % хлорида натрия, содержат 0,9 моля, и узнать это страница не может.

Как получить моли из граммов?

Разделите массу в граммах на молярную массу в граммах на моль. Для 58,44 грамма хлорида натрия, чья молярная масса равна 58,44 грамма на моль, это ровно 1 моль. Молярную массу берут либо из химической формулы, которую страница разбирает и суммирует за вас, либо из числа на этикетке реагента. Заполните поле формулы и оставьте молярную массу пустой, чтобы её посчитали; заполните оба — и страница возьмёт ваше число, если оно сходится с посчитанным в пределах процента.

Чему в точности равно число Авогадро?

6,02214076 × 10²³ на моль, и оно точно по определению: после пересмотра СИ в 2019 году это фиксированное число, а не измеренная величина. Один моль чего угодно содержит столько частиц — атомов, молекул, ионов или электронов. Чтобы перейти от числа частиц к молям, делите на него: 6,022 × 10²³ молекул — это 1 моль, а 2 × 10²¹ молекул — 0,003321 моля, то есть 3,321 ммоль. Число настолько велико, что число частиц измеряют напрямую редко; на практике вы взвешиваете или отбираете пипеткой, и массу подставляют вместо счёта.

Можно ли пользоваться дорогой через концентрацию и объём в миллилитрах?

Да — переключите поле объёма на мл, и оно переведёт его в литры до умножения, так что 0,5 моль/л на 250 мл дадут те же 0,125 моля, что и 0,5 на 0,25 л. Поле концентрации предлагает M и mM, и mM переводится так же. А вот заполнить только одно из двух не выйдет: концентрация без объёма и объём без концентрации — это половина дороги, и страница скажет об этом, а не станет угадывать. Концентрация в нормальности, в моляльности или в массовых процентах — другая величина, и ей место на своей странице.

Почему в первой строке ответ показан как 0,000000?

Потому что количество меньше шести знаков после запятой от моля. Десять наномолей — это 1 × 10⁻⁸ моля, а строка молей показывает шесть знаков, поэтому читается 0,000000; строка миллимолей по той же причине читается 0,000. Строка микромолей показывает 0,01, и это и есть настоящий ответ. Три строки — одно и то же количество в трёх масштабах, поэтому когда верхней не хватает места, нижняя всё ещё читается; альтернатива — показывать везде ноль — утверждала бы, что в растворе ничего нет.

Что будет, если заполнить две дороги, которые не сходятся?

Страница откажется отвечать и скажет, что две дороги расходятся больше чем на один процент. Это намеренно: три дороги — независимые способы прийти к одному числу, поэтому большое расхождение означает, что один из входных данных неверен: опечатка в молярной массе, объём в миллилитрах, введённый как литры, концентрация, которая на самом деле нормальность. Полоса в один процент существует потому, что этикетки округляют: вода напечатана как 18,02 грамма на моль на одних этикетках и посчитана как 18,015 по атомным массам, и разница в 0,03 % не ошибка. Если проверять себя не хочется, заполните одну дорогу — и страница ничего сравнивать не станет.

Важно ли, что молярная масса гидрата включает воду?

Важно, и разборщик формул это знает: введите CuSO4·5H2O, и пять вод войдут в расчёт, дав 249,677 грамма на моль вместо 159,602 у безводной соли. Разница в 90 граммов на моль — это большая часть массы соединения, так что, взяв не ту, вы ошибётесь больше чем вполовину. Две предосторожности. Пишите точку: без неё CuSO4 5H2O — допустимая, но другая формула, читающаяся как сорок шесть атомов кислорода, и такое поле отклоняется, а не угадывается. И проверяйте склянку: гидрат, простоявший открытым, мог потерять часть воды, и тогда формула верна, а образец нет.

• 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)