Oblicz Masy Cząsteczkowe Substancji O Podanych Wzorach

Obliczanie masy cząsteczkowej związku chemicznego to tak naprawdę sumowanie mas atomowych wszystkich atomów wchodzących w skład cząsteczki. Brzmi skomplikowanie? Zaraz zobaczymy, że to wcale nie jest trudne! Potrzebujemy tylko układu okresowego pierwiastków i odrobinę cierpliwości.

Zacznijmy od przykładu. Chcemy obliczyć masę cząsteczkową wody, czyli H₂O. Patrzymy do układu okresowego i znajdujemy wodór (H) i tlen (O). W układzie okresowym pod symbolem każdego pierwiastka znajdziemy jego masę atomową (czasami nazywaną masą molową). Dla wodoru to około 1 u (unit atomowej masy), a dla tlenu to około 16 u.

Teraz patrzymy na wzór wody – H₂O. Oznacza to, że w jednej cząsteczce wody mamy dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu.

Obliczamy:

• Dwa atomy wodoru: 2 * 1 u = 2 u
• Jeden atom tlenu: 1 * 16 u = 16 u

Sumujemy: 2 u + 16 u = 18 u

Masa cząsteczkowa wody (H₂O) wynosi więc 18 u.

Przejdźmy do czegoś bardziej skomplikowanego. Obliczmy masę cząsteczkową glukozy, której wzór to C₆H₁₂O₆.

Ponownie korzystamy z układu okresowego. Znajdujemy węgiel (C), wodór (H) i tlen (O). Masa atomowa węgla to około 12 u, wodoru to 1 u, a tlenu to 16 u.

Patrzymy na wzór glukozy – C₆H₁₂O₆. Mamy sześć atomów węgla, dwanaście atomów wodoru i sześć atomów tlenu.

Obliczamy:

• Sześć atomów węgla: 6 * 12 u = 72 u
• Dwanaście atomów wodoru: 12 * 1 u = 12 u
• Sześć atomów tlenu: 6 * 16 u = 96 u

Sumujemy: 72 u + 12 u + 96 u = 180 u

Masa cząsteczkowa glukozy (C₆H₁₂O₆) wynosi 180 u.

Kolejny przykład: kwas siarkowy (VI), H₂SO₄.

Szukamy w układzie okresowym: wodór (H), siarkę (S) i tlen (O). Masa atomowa wodoru to około 1 u, siarki to około 32 u, a tlenu to około 16 u.

We wzorze H₂SO₄ mamy dwa atomy wodoru, jeden atom siarki i cztery atomy tlenu.

Obliczamy:

• Dwa atomy wodoru: 2 * 1 u = 2 u
• Jeden atom siarki: 1 * 32 u = 32 u
• Cztery atomy tlenu: 4 * 16 u = 64 u

Sumujemy: 2 u + 32 u + 64 u = 98 u

Masa cząsteczkowa kwasu siarkowego (VI) (H₂SO₄) wynosi 98 u.

Przykłady związków z nawiasami

Czasami we wzorach chemicznych pojawiają się nawiasy. Oznacza to, że grupa atomów w nawiasie powtarza się określoną liczbę razy. Weźmy na przykład wodorotlenek wapnia, Ca(OH)₂.

Szukamy w układzie okresowym: wapń (Ca), tlen (O) i wodór (H). Masa atomowa wapnia to około 40 u, tlenu to 16 u, a wodoru to 1 u.

Wzór Ca(OH)₂ oznacza, że mamy jeden atom wapnia i dwie grupy OH. Każda grupa OH składa się z jednego atomu tlenu i jednego atomu wodoru. Zatem mamy jeden atom wapnia, dwa atomy tlenu i dwa atomy wodoru.

Obliczamy:

• Jeden atom wapnia: 1 * 40 u = 40 u
• Dwa atomy tlenu: 2 * 16 u = 32 u
• Dwa atomy wodoru: 2 * 1 u = 2 u

Sumujemy: 40 u + 32 u + 2 u = 74 u

Masa cząsteczkowa wodorotlenku wapnia Ca(OH)₂ wynosi 74 u.

Inny przykład z nawiasami: azotan(V) żelaza(III), Fe(NO₃)₃.

Szukamy: żelazo (Fe), azot (N) i tlen (O). Masa atomowa żelaza to około 56 u, azotu to około 14 u, a tlenu to około 16 u.

We wzorze Fe(NO₃)₃ mamy jeden atom żelaza i trzy grupy NO₃. Każda grupa NO₃ składa się z jednego atomu azotu i trzech atomów tlenu. Zatem mamy jeden atom żelaza, trzy atomy azotu i dziewięć atomów tlenu (3 * 3 = 9).

Obliczamy:

• Jeden atom żelaza: 1 * 56 u = 56 u
• Trzy atomy azotu: 3 * 14 u = 42 u
• Dziewięć atomów tlenu: 9 * 16 u = 144 u

Sumujemy: 56 u + 42 u + 144 u = 242 u

Masa cząsteczkowa azotanu(V) żelaza(III), Fe(NO₃)₃, wynosi 242 u.

Kilka Ważnych Zasad

• Zaokrąglaj masy atomowe: Dla uproszczenia obliczeń, możesz zaokrąglać masy atomowe do liczb całkowitych, tak jak to robiliśmy w przykładach. Pamiętaj jednak, że jeśli chcesz uzyskać bardzo dokładny wynik, powinieneś używać bardziej precyzyjnych wartości z układu okresowego.
• Sprawdzaj wzory chemiczne: Upewnij się, że wzór chemiczny związku jest poprawny. Błędny wzór da oczywiście błędny wynik.
• Uważaj na jednostki: Pamiętaj, że masa cząsteczkowa wyrażana jest w unitach atomowych masy (u) lub gramach na mol (g/mol). Te jednostki są liczbowo równoważne, ale oznaczają co innego. Masa cząsteczkowa w unitach atomowych masy odnosi się do pojedynczej cząsteczki, natomiast masa molowa w gramach na mol odnosi się do mola cząsteczek (czyli 6,022 x 10²³ cząsteczek).

Pamiętaj, że obliczanie masy cząsteczkowej to prosta, ale ważna umiejętność w chemii. Zrozumienie tego, jak to robić, pomoże Ci w wielu innych obliczeniach i problemach chemicznych. Ćwicz regularnie, a szybko nabierzesz wprawy! Im więcej będziesz ćwiczyć, tym szybciej i sprawniej będziesz obliczać masy cząsteczkowe różnych związków. Powodzenia!