Молекулярная масса водорода
📊 Результаты расчета
🔍 Атомный состав
Что такое молекулярная масса
Молекулярная масса (или молярная масса) — это сумма атомных масс всех атомов, входящих в состав молекулы вещества. Измеряется в атомных единицах массы (а.е.м.) или граммах на моль (г/моль).
Основные термины
- Атомная масса — масса одного атома элемента, указанная в периодической таблице Менделеева
- Молекулярная масса — масса одной молекулы вещества
- Моль — количество вещества, содержащее 6,022 × 10²³ частиц (число Авогадро)
- Молярная масса — масса одного моля вещества в граммах
Для практических расчетов молекулярная масса в а.е.м. численно равна молярной массе в г/моль.
Как рассчитать молекулярную массу водорода
Атомная масса водорода
Согласно периодической таблице Менделеева:
- Атомная масса водорода (H) = 1,008 а.е.м.
Формула расчета для H₂
Молекула водорода состоит из двух атомов водорода: H₂
Молекулярная масса H₂ = атомная масса H × 2
Mr(H₂) = 1,008 × 2 = 2,016 а.е.м. (или 2,016 г/моль)
Пошаговый расчет
- Найдите атомную массу водорода в таблице Менделеева: 1,008
- Определите количество атомов водорода в молекуле: 2
- Умножьте атомную массу на количество атомов: 1,008 × 2 = 2,016
- Результат: молекулярная масса H₂ = 2,016 а.е.м.
Примеры расчета молекулярной массы других веществ
Пример 1: Вода (H₂O)
| Элемент | Атомная масса | Количество атомов | Вклад в молекулярную массу |
|---|---|---|---|
| H | 1,008 | 2 | 1,008 × 2 = 2,016 |
| O | 16,00 | 1 | 16,00 × 1 = 16,00 |
| Итого | — | — | 18,016 а.е.м. |
Mr(H₂O) = 2,016 + 16,00 = 18,016 г/моль
Пример 2: Аммиак (NH₃)
| Элемент | Атомная масса | Количество атомов | Вклад в молекулярную массу |
|---|---|---|---|
| N | 14,01 | 1 | 14,01 × 1 = 14,01 |
| H | 1,008 | 3 | 1,008 × 3 = 3,024 |
| Итого | — | — | 17,034 а.е.м. |
Mr(NH₃) = 14,01 + 3,024 = 17,034 г/моль
Пример 3: Метан (CH₄)
| Элемент | Атомная масса | Количество атомов | Вклад в молекулярную массу |
|---|---|---|---|
| C | 12,01 | 1 | 12,01 × 1 = 12,01 |
| H | 1,008 | 4 | 1,008 × 4 = 4,032 |
| Итого | — | — | 16,042 а.е.м. |
Mr(CH₄) = 12,01 + 4,032 = 16,042 г/моль
Практическое применение
Расчет количества вещества
Зная молекулярную массу, можно рассчитать количество молей вещества:
n = m / Mr
где:
- n — количество вещества (моль)
- m — масса вещества (г)
- Mr — молярная масса (г/моль)
Пример: Сколько молей содержится в 4 г водорода?
n = 4 г / 2,016 г/моль = 1,98 моль
Расчет массы вещества
Обратная задача — найти массу по количеству молей:
m = n × Mr
Пример: Какова масса 3 молей водорода?
m = 3 моль × 2,016 г/моль = 6,048 г
Стехиометрические расчеты
При химических реакциях молекулярная масса помогает рассчитать массовые соотношения реагентов и продуктов.
Реакция: 2H₂ + O₂ → 2H₂O
Для образования 36 г воды нужно:
- n(H₂O) = 36 / 18,016 = 2 моль воды
- По уравнению требуется 2 моль H₂
- m(H₂) = 2 × 2,016 = 4,032 г водорода
Как пользоваться калькулятором молекулярной массы
- Введите химическую формулу вещества (например, H₂, H₂O, C₆H₁₂O₆)
- Калькулятор автоматически определит атомный состав
- Получите результат — молекулярную массу в а.е.м. и г/моль
- При необходимости рассчитайте количество вещества или массу
Калькулятор использует актуальные значения атомных масс из таблицы ИЮПАК (Международного союза теоретической и прикладной химии).
Типичные ошибки при расчете
- Путаница между атомной и молекулярной массой — помните, что для двухатомных молекул (H₂, O₂, N₂) нужно умножать атомную массу на 2
- Неправильное считывание индексов — в формуле Ca(OH)₂ содержится 1 атом Ca, 2 атома O и 2 атома H
- Использование устаревших значений — атомные массы периодически уточняются, используйте современные таблицы
- Округление на промежуточных этапах — округляйте только окончательный результат
Полезные данные: молекулярные массы распространенных веществ
| Вещество | Формула | Молекулярная масса (г/моль) |
|---|---|---|
| Водород | H₂ | 2,016 |
| Кислород | O₂ | 32,00 |
| Азот | N₂ | 28,02 |
| Вода | H₂O | 18,016 |
| Углекислый газ | CO₂ | 44,01 |
| Метан | CH₄ | 16,042 |
| Этанол | C₂H₅OH | 46,07 |
| Глюкоза | C₆H₁₂O₆ | 180,16 |
Дополнительные советы
- Всегда проверяйте правильность химической формулы перед расчетом
- Для сложных соединений разбивайте расчет на этапы
- Используйте периодическую таблицу с точностью до сотых долей
- При решении задач указывайте единицы измерения
- Для веществ переменного состава используйте среднюю молекулярную массу
Обратите внимание: данный калькулятор предназначен для образовательных и справочных целей. Для точных научных расчетов рекомендуется использовать актуальные значения атомных масс из официальных источников ИЮПАК и учитывать изотопный состав элементов при необходимости.
Часто задаваемые вопросы
Чему равна молекулярная масса водорода H₂?
Молекулярная масса водорода (H₂) равна 2,016 а.е.м. (атомных единиц массы) или 2,016 г/моль. Она рассчитывается как сумма атомных масс двух атомов водорода: 1,008 × 2 = 2,016.
Как рассчитать молекулярную массу любого вещества?
Чтобы рассчитать молекулярную массу, нужно сложить атомные массы всех атомов в молекуле. Атомные массы берутся из периодической таблицы Менделеева. Например, для H₂O: (1,008 × 2) + 16,00 = 18,016 г/моль.
В чем разница между атомной и молекулярной массой?
Атомная масса — это масса одного атома элемента, а молекулярная масса — это сумма атомных масс всех атомов в молекуле. Для водорода: атомная масса H = 1,008 а.е.м., молекулярная масса H₂ = 2,016 а.е.м.
Зачем нужно знать молекулярную массу вещества?
Молекулярная масса используется для расчета количества вещества в молях, массовых долей элементов, проведения стехиометрических расчетов в химических реакциях и определения концентраций растворов.