Масса моля вещества

Что такое масса моля

Масса моля (или молярная масса) — это масса одного моля вещества. Один моль содержит точно $6{,}022\,140\,76 \times 10^{23}$ элементарных частиц — молекул, атомов или ионов. Эта величина показывает, сколько граммов весит такое количество вещества.

Обозначается молярная масса заглавной буквой $M$ и измеряется в граммах на моль (г/моль). Численно она совпадает с относительной молекулярной массой $M_r$, но в отличие от неё имеет единицу измерения.

Основная формула

Связь между массой вещества $m$, количеством вещества $n$ и молярной массой $M$ выражается формулой:

Отсюда молярная масса равна:

Если вам нужно найти именно массу моля (молярную массу) по химической формуле, используйте другой подход — суммирование атомных масс всех атомов в молекуле.

Как рассчитать массу моля по формуле: пошаговый алгоритм

Шаг 1. Определите химическую формулу вещества и количество атомов каждого элемента с учётом индексов и скобок.

Шаг 2. Найдите в таблице Менделеева относительные атомные массы ($A_r$) для каждого элемента.

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

Результат и будет молярной массой вещества в г/моль.

Пример 1. Масса моля воды

Рассчитаем молярную массу воды $\mathrm{H_2O}$.

• Атомная масса водорода $A_r(\mathrm{H}) = 1{,}008$.
• Атомная масса кислорода $A_r(\mathrm{O}) = 16{,}000$ (в расчётах часто округляют до $16$).

Приближённо: $18$ г/моль. Значит, масса одного моля воды — $18{,}016$ г.

Пример 2. Масса моля углекислого газа

Формула — $\mathrm{CO_2}$.

• $A_r(\mathrm{C}) = 12{,}011$.
• $A_r(\mathrm{O}) = 16{,}000$.

Округлённо: $44$ г/моль.

Пример 3. Масса моля гидроксида кальция со скобками

Формула — $\mathrm{Ca(OH)_2}$.

• $A_r(\mathrm{Ca}) = 40{,}078$.
• $A_r(\mathrm{O}) = 16{,}000$.
• $A_r(\mathrm{H}) = 1{,}008$.

Индекс после скобки умножает всё выражение внутри них:

Как найти массу нескольких молей

Если известно количество вещества $n$, массу образца считают по той же формуле $m = n \times M$.

Задача. Найти массу $3$ молей серной кислоты $\mathrm{H_2SO_4}$.

1. Сначала рассчитаем молярную массу:

   $$M(\mathrm{H_2SO_4}) = 2 \times 1{,}008 + 32{,}06 + 4 \times 16{,}000 = 98{,}076 \text{ г/моль}$$

2. Умножим на количество вещества:

   $$m = 3 \text{ моль} \times 98{,}076 \text{ г/моль} = 294{,}228 \text{ г}$$

Ответ: примерно $294{,}2$ г.

Типичные ошибки при расчёте

• Путаница с индексами. Индекс у элемента внутри скобок и общий индекс после скобки перемножаются. В $\mathrm{Al_2(SO_4)_3}$ серы не $4$, а $3 \times 1 = 3$, а кислорода $4 \times 3 = 12$.
• Смешение понятий. Молярная масса относится к одному молю, а не к одной молекуле. Масса одной молекулы получается делением $M$ на число Авогадро.
• Неверные атомные массы. В таблице Менделеева масса хлора указана как $35{,}5$, а меди — около $63{,}5$. Округление до целых в простых задачах допустимо, но точные расчёты требуют десятичных дробей.