Относительные массы веществ

Что такое относительная молекулярная масса

Относительная молекулярная масса (обозначается как Mr) — это безразмерная величина, которая показывает, во сколько раз масса молекулы данного вещества больше 1/12 массы атома углерода-12 (¹²C).

Основные характеристики:

• Не имеет единицы измерения (безразмерная величина)
• Рассчитывается как сумма относительных атомных масс всех атомов в молекуле
• Численно равна молярной массе, выраженной в г/моль
• Используется в стехиометрических расчетах

Относительная молекулярная масса применима только к веществам с молекулярным строением (вода, кислород, углекислый газ). Для веществ с немолекулярным строением (соли, металлы) используют термин относительная формульная масса.

Как пользоваться калькулятором

Использование онлайн-калькулятора для расчета относительной молекулярной массы максимально упрощено:

1. Введите химическую формулу вещества в поле ввода (например: H₂O, CO₂, Ca(OH)₂)
2. Используйте правильную запись: цифры после элемента означают количество атомов, скобки для группировки
3. Нажмите кнопку “Рассчитать”
4. Получите результат: калькулятор покажет относительную молекулярную массу и подробную расшифровку расчета

Калькулятор автоматически учитывает:

• Все элементы периодической системы
• Группировку атомов в скобках
• Коэффициенты перед элементами

Формула расчета относительной молекулярной массы

Общая формула для расчета:

Mr = Σ(Ar × n)

Где:

• Mr — относительная молекулярная масса вещества
• Ar — относительная атомная масса элемента (берется из периодической таблицы)
• n — количество атомов данного элемента в молекуле
• Σ — знак суммирования (складываем для всех элементов)

Пошаговый алгоритм расчета

1. Определите все химические элементы в формуле
2. Найдите относительную атомную массу каждого элемента в таблице Менделеева
3. Умножьте Ar каждого элемента на количество его атомов
4. Сложите все полученные значения

Примеры расчетов

Пример 1: Вода (H₂O)

Дано: H₂O

Решение:

• Водород (H): Ar = 1, количество атомов = 2
• Кислород (O): Ar = 16, количество атомов = 1

Mr(H₂O) = 2×1 + 1×16 = 2 + 16 = 18

Ответ: Относительная молекулярная масса воды равна 18.

Пример 2: Углекислый газ (CO₂)

Дано: CO₂

Решение:

• Углерод (C): Ar = 12, количество атомов = 1
• Кислород (O): Ar = 16, количество атомов = 2

Mr(CO₂) = 1×12 + 2×16 = 12 + 32 = 44

Ответ: Относительная молекулярная масса углекислого газа равна 44.

Пример 3: Серная кислота (H₂SO₄)

Дано: H₂SO₄

Решение:

• Водород (H): Ar = 1, количество атомов = 2
• Сера (S): Ar = 32, количество атомов = 1
• Кислород (O): Ar = 16, количество атомов = 4

Mr(H₂SO₄) = 2×1 + 1×32 + 4×16 = 2 + 32 + 64 = 98

Ответ: Относительная молекулярная масса серной кислоты равна 98.

Пример 4: Гидроксид кальция (Ca(OH)₂)

Дано: Ca(OH)₂

Решение:

• Кальций (Ca): Ar = 40, количество атомов = 1
• Кислород (O): Ar = 16, количество атомов = 2 (в двух группах OH)
• Водород (H): Ar = 1, количество атомов = 2 (в двух группах OH)

Mr(Ca(OH)₂) = 1×40 + 2×16 + 2×1 = 40 + 32 + 2 = 74

Ответ: Относительная молекулярная масса гидроксида кальция равна 74.

Таблица относительных атомных масс основных элементов

Для точных расчетов используйте значения Ar с точностью до десятых или сотых долей из периодической таблицы Менделеева.

Применение относительной молекулярной массы

В химических расчетах

1. Определение количества вещества:

n = m / M

Где n — количество вещества (моль), m — масса (г), M — молярная масса (численно равна Mr)

2. Расчет массовой доли элемента:

ω(элемента) = (Ar × n) / Mr × 100%

3. Стехиометрические расчеты реакций:

Относительные молекулярные массы используются для определения соотношений масс веществ в химических реакциях.

Практические примеры использования

Пример: Сколько молей содержится в 90 г воды?

1. Mr(H₂O) = 18
2. M(H₂O) = 18 г/моль
3. n = 90 / 18 = 5 моль

Пример: Какова массовая доля кислорода в углекислом газе?

1. Mr(CO₂) = 44
2. Масса кислорода в молекуле: 2×16 = 32
3. ω(O) = 32/44 × 100% = 72,7%

Частые ошибки при расчете

Ошибка 1: Игнорирование коэффициентов

Неправильно: В Ca(OH)₂ учитывать только один атом кислорода

Правильно: Коэффициент 2 за скобками умножает все атомы внутри скобок: 2 атома O и 2 атома H

Ошибка 2: Использование неокругленных значений

Совет: Для школьных задач обычно используют округленные значения Ar. Уточняйте требуемую точность.

Ошибка 3: Путаница между Mr и M

• Mr — безразмерная величина
• M — молярная масса в г/моль

Численно они равны, но имеют разные единицы измерения.

Ошибка 4: Неправильная запись формулы

Неправильно: H2SO4 (цифры должны быть подстрочными индексами)

Правильно: H₂SO₄ или в текстовом варианте H2SO4 с пониманием, что 2 и 4 — индексы

Советы для точных расчетов

1. Используйте актуальную периодическую таблицу — значения Ar периодически уточняются
2. Обращайте внимание на индексы — особенно в сложных формулах со скобками
3. Округляйте результат правильно — обычно до целого числа или одного десятичного знака
4. Проверяйте расчет — пересчитайте для контроля или используйте онлайн-калькулятор
5. Учитывайте контекст задачи — иногда требуется повышенная точность расчетов

Связь с молярной массой

Относительная молекулярная масса тесно связана с понятием молярной массы (M):

• Mr — безразмерная величина
• M = Mr × 1 г/моль

Численные значения совпадают, но молярная масса имеет размерность г/моль.

Пример:

• Mr(H₂O) = 18
• M(H₂O) = 18 г/моль

Это означает, что один моль воды имеет массу 18 грамм.

Расчет для сложных веществ

Кристаллогидраты

Для кристаллогидратов (например, CuSO₄·5H₂O) относительная молекулярная масса рассчитывается с учетом всех молекул воды:

Mr(CuSO₄·5H₂O) = Mr(CuSO₄) + 5×Mr(H₂O)

Решение:

• Mr(CuSO₄) = 64 + 32 + 4×16 = 160
• Mr(H₂O) = 18
• Mr(CuSO₄·5H₂O) = 160 + 5×18 = 160 + 90 = 250

Органические соединения

Для органических веществ с длинными формулами (например, глюкоза C₆H₁₂O₆):

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

Обратите внимание: данный калькулятор предназначен для образовательных целей и общих расчетов. Для научных исследований, требующих максимальной точности, используйте специализированное программное обеспечение и актуальные справочные данные IUPAC.

Часто задаваемые вопросы

Смотрите также

Мы подобрали калькуляторы, которые помогут вам с разными задачами, связанными с текущей темой.