Рассчитайте относительную молекулярную массу вещества

Относительная молекулярная масса (Mr) показывает, во сколько раз масса молекулы вещества больше 1/12 массы атома углерода-12. Чтобы рассчитать относительную молекулярную массу, нужно сложить относительные атомные массы всех атомов, входящих в формулу, с учётом индексов.

Формула расчёта

Общий вид:

Mr(вещества) = Σ (Ar(элемента) × n)

где Ar – относительная атомная масса элемента из таблицы Менделеева, n – число атомов этого элемента в формуле.

Mr – величина безразмерная. Численно она равна молярной массе M, выраженной в г/моль.

Калькулятор принимает химическую формулу с обычными индексами (H2O, Ca(OH)2, Al2(SO4)3, CuSO4·5H2O), разбирает её на элементы и подставляет атомные массы из таблицы IUPAC. Результат – суммарная Mr и одновременно молярная масса в г/моль, плюс массовые доли каждого элемента в процентах.

Как рассчитать Mr за 4 шага

1. Записать химическую формулу вещества.
2. Выписать атомные массы каждого элемента из периодической таблицы (округлённые до целого для большинства школьных задач).
3. Умножить Ar на индекс при элементе.
4. Сложить полученные произведения.

Округлённые атомные массы наиболее частых элементов:

Примеры расчёта Mr

Вода H2O Mr(H2O) = 2 · Ar(H) + Ar(O) = 2 · 1 + 16 = 18

Углекислый газ CO2 Mr(CO2) = 12 + 2 · 16 = 44

Серная кислота H2SO4 Mr(H2SO4) = 2 · 1 + 32 + 4 · 16 = 2 + 32 + 64 = 98

Гидроксид кальция Ca(OH)2 Mr(Ca(OH)2) = 40 + 2 · (16 + 1) = 40 + 34 = 74

Сульфат алюминия Al2(SO4)3 Mr(Al2(SO4)3) = 2 · 27 + 3 · (32 + 4 · 16) = 54 + 3 · 96 = 54 + 288 = 342

Глюкоза C6H12O6 Mr(C6H12O6) = 6 · 12 + 12 · 1 + 6 · 16 = 72 + 12 + 96 = 180

Медный купорос CuSO4·5H2O Mr = (64 + 32 + 64) + 5 · 18 = 160 + 90 = 250

Чем Mr отличается от молярной массы M

Это два близких, но не тождественных понятия:

• Mr – относительная молекулярная масса, безразмерная.
• M – молярная масса, размерность г/моль, относится к 1 молю вещества.

Численно они совпадают: Mr(H2O) = 18, M(H2O) = 18 г/моль. Поэтому в задачах на n = m / M подставляется именно число, равное Mr.

Как найти Mr через массовые доли элементов

Если известны массовые доли элементов ω (в %) и Mr вещества, число атомов каждого элемента находят по формуле:

n(X) = ω(X) · Mr / (Ar(X) · 100%)

Обратная задача: имея формулу, рассчитывают массовую долю элемента:

ω(X) = (n · Ar(X)) / Mr · 100%

Пример для H2SO4:

• ω(H) = 2 · 1 / 98 · 100% ≈ 2,04%
• ω(S) = 32 / 98 · 100% ≈ 32,65%
• ω(O) = 64 / 98 · 100% ≈ 65,31%

Сумма всегда даёт 100%, что служит проверкой расчёта.

Как определить Mr газа по плотности

Если формула неизвестна, но измерена плотность газа относительно другого газа, Mr находят так:

• по водороду: Mr = D(H2) · 2
• по воздуху: Mr = D(возд) · 29
• по кислороду: Mr = D(O2) · 32

Например, плотность газа по воздуху равна 1,52. Тогда Mr = 1,52 · 29 ≈ 44 – это углекислый газ CO2.

Частые ошибки

• Забывают про скобки. В Ca(OH)2 индекс 2 относится и к O, и к H.
• Игнорируют коэффициент перед кристаллогидратом. В Na2CO3·10H2O воду умножают на 10.
• Складывают Ar вместо умножения на индекс. Mr(O2) = 32, а не 16.
• Берут массу из таблицы для молекулы вместо атома (Ar(H) = 1, а не 2).
• Путают округление: для Cl всегда 35,5 – округление до 36 даёт ощутимую погрешность в HCl и солях.

Материал носит справочный характер; при работе с точными аналитическими расчётами используйте актуальные значения атомных масс IUPAC.