Научные Химия8 октября 2026 г.

Расчёт молекулярной массы и массовых долей

Формулы и пошаговые инструкции для расчёта молекулярной массы вещества и массовой доли элемента. Примеры вычислений для типовых соединений.

Химическая формула Латиница, заглавные буквы для символов: H2SO4, Ca(OH)2, CuSO4·5H2O. Индексы можно писать обычно или подстрочными ₂₃₄.

Какие атомные массы использовать

Школьные — целые H=1, C=12, O=16, Cl=35,5. Как в учебнике. Точные — из таблицы H=1,008, C=12,011, O=15,999 и т.д. Для лабораторной точности.

Примеры:

Результат расчёта

Состав и массовые доли

Вклад каждого элемента: атомная масса × число атомов и доля от общей массы
Элемент	Ar	Атомов (n)	Ar × n	w, %

Навеска и количество вещества

Масса навески, г Сколько граммов вещества вы взвесили. Количество вещества, моль n = m / M. Поля пересчитывают друг друга.

Введите массу или моли — посчитаем число частиц.

Молярная масса численно равна Mr, но измеряется в г/моль. Число частиц N = n × 6,022×10²³.

Как правильно писать формулы

Ca(OH)2, Al2(SO4)3 — скобки (), [], {} можно вкладывать: [Cu(NH3)4]SO4.
Кристаллогидраты — через точку или звёздочку: CuSO4·5H2O, CuSO4*5H2O, CaCl2.2H2O.
Символы — латиницей с заглавной буквы: Co (кобальт) и CO (углерод + кислород) — разные вещи.
Заряд иона на массу не влияет и игнорируется: SO4^2-, Fe3+ считаются как нейтральные группы.

Как считается (шаги из статьи)

Все калькуляторы раздела «Химия» (63) →

Что такое молекулярная масса

Относительная молекулярная масса (Mr) — безразмерная величина, показывающая, во сколько раз масса молекулы вещества больше 1/12 массы атома углерода-12. Она равна сумме относительных атомных масс всех атомов в молекуле.

Для веществ немолекулярного строения (соли, оксиды металлов) используют термин относительная формульная масса, но расчёт ведётся по тем же правилам.

Численно молекулярная масса совпадает с молярной массой, которая измеряется в г/моль и показывает массу одного моля вещества. Эта величина необходима для стехиометрических расчётов, определения состава смесей и приготовления растворов заданной концентрации.

Формула расчёта молекулярной массы

M_r = \sum (A_r(Э_i) \times n_i)

где:

$M_r$ — относительная молекулярная масса вещества
$A_r(Э_i)$ — относительная атомная масса i-го элемента
$n_i$ — число атомов i-го элемента в формуле

Относительные атомные массы элементов берут из периодической таблицы Менделеева. В учебных задачах их обычно округляют до целых чисел (за исключением хлора: $A_r(Cl) = 35{,}5$ ).

Алгоритм расчёта молекулярной массы

Шаг 1. Запишите химическую формулу вещества и выпишите все элементы с их количеством атомов. Учитывайте скобки: индекс после скобки умножается на число атомов каждого элемента внутри.

Шаг 2. Найдите в таблице Менделеева относительную атомную массу каждого элемента. Округлите значения по правилам задачи.

Шаг 3. Умножьте атомную массу каждого элемента на число его атомов в формуле.

Шаг 4. Сложите полученные значения. Результат — молекулярная масса вещества.

Пример 1: Расчёт для аммиака NH₃

Элементы: N — 1 атом, H — 3 атома
Атомные массы: $A_r(N) = 14$ , $A_r(H) = 1$
Умножаем: $14 \times 1 = 14$ , $1 \times 3 = 3$
Складываем: $M_r(NH_3) = 14 + 3 = 17$

Пример 2: Расчёт для гидроксида кальция Ca(OH)₂

Элементы: Ca — 1 атом, O — 2 атома, H — 2 атома
(индекс 2 после скобки умножается на OH)
Атомные массы: $A_r(Ca) = 40$ , $A_r(O) = 16$ , $A_r(H) = 1$
Умножаем: $40 \times 1 = 40$ , $16 \times 2 = 32$ , $1 \times 2 = 2$
Складываем: $M_r(Ca(OH)_2) = 40 + 32 + 2 = 74$

Пример 3: Расчёт для сульфата алюминия Al₂(SO₄)₃

Элементы: Al — 2 атома, S — 3 атома, O — 12 атомов
(индекс 3 после скобки умножается на SO₄, где O имеет индекс 4)
Атомные массы: $A_r(Al) = 27$ , $A_r(S) = 32$ , $A_r(O) = 16$
Умножаем: $27 \times 2 = 54$ , $32 \times 3 = 96$ , $16 \times 12 = 192$
Складываем: $M_r(Al_2(SO_4)_3) = 54 + 96 + 192 = 342$

Что такое массовая доля элемента

Массовая доля элемента w (дубль-вэ) — отношение массы данного элемента в веществе к общей массе вещества, выраженное в долях единицы или процентах. Она показывает, какую часть от общей массы составляют атомы конкретного элемента.

Массовая доля помогает определить состав вещества, проверить чистоту образца, составить эмпирические формулы по данным анализа и решить обратную задачу — установить формулу вещества по массовым долям элементов.

Формула расчёта массовой доли

w(Э) = \frac{A_r(Э) \times n}{M_r} \times 100\%

где:

$w(Э)$ — массовая доля элемента Э
$A_r(Э)$ — относительная атомная масса элемента
$n$ — число атомов элемента в формуле
$M_r$ — относительная молекулярная масса вещества

Если не умножать на 100%, результат получится в долях единицы (от 0 до 1). Сумма массовых долей всех элементов в веществе всегда равна 1 (или 100%) — это способ проверить правильность расчётов.

Алгоритм расчёта массовой доли

Шаг 1. Рассчитайте молекулярную массу вещества (см. выше).

Шаг 2. Определите, массовую долю какого элемента нужно найти, и выпишите его атомную массу и число атомов в формуле.

Шаг 3. Умножьте атомную массу элемента на число его атомов.

Шаг 4. Разделите полученное значение на молекулярную массу вещества. Умножьте на 100%, чтобы получить результат в процентах.

Пример 4: Массовая доля азота в аммиаке NH₃

Молекулярная масса: $M_r(NH_3) = 17$ (из примера 1)
Азот: $A_r(N) = 14$ , число атомов — 1
Масса азота в формуле: $14 \times 1 = 14$
Массовая доля:

w(N) = \frac{14}{17} \times 100\% = 82{,}4\%

Пример 5: Массовые доли всех элементов в гидроксиде кальция Ca(OH)₂

Молекулярная масса: $M_r(Ca(OH)_2) = 74$ (из примера 2)

Кальций:

w(Ca) = \frac{40 \times 1}{74} \times 100\% = 54{,}1\%

Кислород:

w(O) = \frac{16 \times 2}{74} \times 100\% = 43{,}2\%

Водород:

w(H) = \frac{1 \times 2}{74} \times 100\% = 2{,}7\%

Проверка: $54{,}1\% + 43{,}2\% + 2{,}7\% = 100\%$ ✓

Пример 6: Массовая доля кислорода в сульфате алюминия Al₂(SO₄)₃

Молекулярная масса: $M_r(Al_2(SO_4)_3) = 342$ (из примера 3)
Кислород: $A_r(O) = 16$ , число атомов — 12
Масса кислорода в формуле: $16 \times 12 = 192$
Массовая доля:

w(O) = \frac{192}{342} \times 100\% = 56{,}1\%

Комплексный пример: метанол CH₃OH

Рассчитаем молекулярную массу и массовые доли всех элементов для метанола.

Расчёт молекулярной массы:

Элементы: C — 1, H — 4, O — 1
$M_r(CH_3OH) = 12 \times 1 + 1 \times 4 + 16 \times 1 = 12 + 4 + 16 = 32$

Массовые доли:

Углерод:

w(C) = \frac{12 \times 1}{32} \times 100\% = 37{,}5\%

Водород:

w(H) = \frac{1 \times 4}{32} \times 100\% = 12{,}5\%

Кислород:

w(O) = \frac{16 \times 1}{32} \times 100\% = 50{,}0\%

Проверка: $37{,}5\% + 12{,}5\% + 50{,}0\% = 100\%$ ✓

Практические советы

При расчёте молекулярной массы:

Внимательно учитывайте все индексы в формуле
Не забывайте умножать на индекс после скобок всё содержимое скобок
Проверьте, не пропущен ли какой-либо элемент

При расчёте массовой доли:

Обязательно проверяйте, что сумма долей всех элементов равна 100%
Если нужна высокая точность, используйте точные значения атомных масс из таблицы
Результат можно выражать в долях единицы (0–1) или процентах (0–100%)

Задача нахождения молекулярной массы и массовых долей элементов — одна из базовых в химии. Освоив эти расчёты, вы сможете решать более сложные задачи: определять эмпирические и молекулярные формулы веществ, рассчитывать массы реагентов и продуктов в химических реакциях, устанавливать состав неизвестных соединений по данным анализа.

Часто задаваемые вопросы

В чём измеряется молекулярная масса?

Молекулярная масса — безразмерная величина, показывающая, во сколько раз масса молекулы тяжелее 1/12 массы атома углерода-12. Численно равная ей молярная масса измеряется в г/моль и показывает массу одного моля вещества.

Чем молекулярная масса отличается от молярной массы?

Молекулярная масса (Mr) — безразмерная величина. Молярная масса (M) — физическая величина с размерностью г/моль. Численно они совпадают, но молярная масса используется для расчёта количества вещества и массы навесок в химических задачах.

Можно ли рассчитать молекулярную массу для ионных соединений?

Да. Для веществ немолекулярного строения (соли, оксиды металлов) вместо термина «молекулярная масса» корректнее использовать «формульная масса», но расчёт ведётся по тем же правилам — суммированием атомных масс элементов с учётом индексов.

Как учитывать скобки в химической формуле при расчёте?

Индекс после скобки умножается на число атомов каждого элемента внутри скобок. Например, в Ca(OH)₂ содержится 1 атом Ca, 2 атома O и 2 атома H. Сначала считаем массу группы в скобках, затем умножаем на индекс.

Почему сумма массовых долей всех элементов равна 100%?

Массовая доля показывает, какую часть общей массы вещества составляет каждый элемент. Поскольку вещество полностью состоит из атомов входящих в него элементов, сумма их долей всегда равна единице (100%). Это хороший способ проверить правильность расчётов.

Как округлять атомные массы при расчётах?

В учебных задачах обычно округляют до целых чисел (H=1, C=12, O=16), за исключением хлора (35,5). Для точных расчётов в научных целях используют значения из таблицы Менделеева с нужным числом знаков после запятой.