Hur man konverterar gram till mol och vice versa

Begreppet mullvad är nära kopplat till alla aspekter av kemi. Det är ett mått på mängden materia och är därför direkt relaterat till antalet atomer eller molekyler som finns i ett prov av något ämne. På många sätt är konceptet med en mullvad inte olikt ett dussin eller hundra. Det vill säga, det är helt enkelt en siffra; ett mycket stort antal, det är sant, men ett rent antal trots allt.

Men hur bestämmer vi antalet atomer i ett ämnesprov om vi inte kan se dem? På samma sätt som vi kan uppskatta antalet apelsiner i en säck utan att behöva räkna dem: Att väga några apelsiner för att bestämma deras medelvikt och sedan väga hela säcken.

Till exempel, om en apelsin väger 200 g, kommer det att finnas 5 apelsiner i ett kilo. Sedan, om säcken väger 20 kg, så kommer den att innehålla 20*5=100 apelsiner. Å andra sidan, om säcken väger 20 kg men inte innehåller apelsiner utan citroner, så blir antalet citroner i säcken inte detsamma som antalet apelsiner, eftersom citroner vanligtvis väger mindre.

Detsamma kan sägas om den omvända processen. Om vi ​​vill veta hur mycket ett visst antal apelsiner eller citroner väger behöver vi bara multiplicera detta antal med vikten av var och en av dem.

Att beräkna mol från gram och vice versa fungerar på samma sätt. Det är baserat på massan av varje mol av en viss typ av atom eller molekyl.

Därefter kommer vi att se olika sätt att utföra beräkningen av mol från massan av ett ämne, samt beräkningen av massan av ett ämne från antalet mol. Vilket som helst av dessa tre sätt att utföra beräkningarna är fullt giltigt och kommer att ge samma resultat, även om vissa är mer praktiska än andra i vissa sammanhang, som förklaras nedan.

Molar massa beräkning

Som i exemplet med säcken med apelsiner, var det nödvändigt att veta vikten av en apelsin för att bestämma antalet apelsiner i säcken, för att beräkna antalet mol från gram, måste vi veta massan av varje mol av partiklar för att bestämma antalet mol närvarande i ett prov. Detta är känt som molmassan och är numeriskt lika med molekylmassan, som vi kan beräkna utifrån ämnets molekylformel och atomvikterna för de grundämnen som utgör den.

Detta görs helt enkelt genom att lägga till atomvikterna för varje atom som utgör föreningen eller grundämnet. Till exempel, om vi vill beräkna mol natriumnitrat från dess massa i gram, måste vi bestämma molmassan av natriumnitrat, vars formel är NaNO ₃ . Detta görs genom att lägga till atommassorna av natrium, kväve och tre syreatomer:

Som vi kan se i tabellen har ingen av kvantiteterna enheter. Detta beror på att atomvikter är relativa kvantiteter och dimensionslösa. Detsamma händer med molekylvikten, som beräknas från nämnda relativa atomvikter.

Definitionen av relativa atomviktsenheter, liksom hur molen definierades, säkerställer dock att molekylvikten är numeriskt lika med molmassan. Den enda skillnaden är att när vi talar om molmassa menar vi massan av ämnet som innehåller exakt 1 mol ämne, så enheter av g/mol läggs till det.

Nu när vi vet hur man beräknar molmassan för något ämne givet dess molekylformel, låt oss se hur molekylformeln används för att bestämma antalet mol från massan som anges i gram.

1. Regeln om tre metod

Det enklaste och mest intuitiva sättet att beräkna antalet mol från massan i gram och vice versa är med hjälp av en enkel regel om tre. Denna regel är baserad på begreppet molmassa. Det vill säga att det utgår från att molmassan motsvarar massan i gram som innehåller 1 mol enheter av ett ämne.

Denna metod är mycket användbar för att vänja sig vid begreppet mullvadar och för att underlätta förståelsen av stökiometriska beräkningar. Det är dock mycket längre än nödvändigt och kan vara olämpligt när många molberäkningar ska utföras i samma problem.

Exempel 1

Om vi ​​tar exemplet med natriumnitrat vars molmassa, vi just har sett, är 85 g/mol, och vi skulle vilja bestämma antalet mol som finns i 170 g av nämnda ämne, då kan vi ställa oss följande fråga:

Om vi ​​vet att det i 85g natriumnitrat finns 1 mol av nämnda förening, hur många mol kommer det då att finnas i 170g?

Detta är det klassiska fallet med en regel om tre där tre kända variabler är relaterade med hjälp av proportioner med en okänd, som i detta fall är antalet mol. Dess lösning ser ut som följer:

Reglerna för tre löses genom att multiplicera ändarna på den kända diagonalen och dividera produkten med värdet på det andra hörnet. I det här exemplet:

_{Som vi kan se är NaNO3} -massenheterna förenklade och resultatet uttrycks i mol _NaNO3 .

Exempel 2

Antag nu att vi vill beräkna massan av 0,125 mol natriumnitrat. Vi kan utgå från samma regel om tre ovan, men i det här fallet känner vi till det nedre högra hörnet istället för det till vänster, eftersom det är där antalet mores är.

I det här fallet innebär lösningen att multiplicera och dividera de motsatta hörnen till föregående fall:

2. Beräkning av antalet mol från gram med formel

Det andra sättet att beräkna antalet mol är att använda molformeln. Detta är en mycket enkel formel som säger att antalet mol är inget annat än förhållandet mellan massan av ett ämne och dess molära massa. Det vill säga:

Formelmetoden är praktisk för vissa personer som använder formler ofta och för vilka det inte är något problem att lära sig en formel till. Å andra sidan är formeln för antalet mol väldigt praktisk när vi behöver ett visst matematiskt samband för att lösa problem med flera okända som måste lösas med hjälp av ekvationssystem.

Faktum är att detta kanske är en av de mest använda formlerna inom kemi, så det är viktigt att memorera det och öva på dess användning.

I det fall vi behöver beräkna massan behöver vi bara isolera m från formeln.

Exempel 3

Låt oss beräkna antalet mol som finns i 150 g ättiksyra (CH ₃ COOH), med vetskapen om att atommassorna för kol, väte och syre är 12, 1 respektive 16.

I det här fallet, eftersom vi inte känner till molmassan, måste vi börja där.

Så molekylvikten för ättiksyra är 60, vilket innebär att dess molära massa är 60 g/mol. Därför har vi följande data:

• m = 150 g
• MM = 60 g/mol

Nu behöver vi bara använda formeln för att beräkna mullvaden och voila!

Exempel 4

Låt oss nu beräkna gram ättiksyra som finns i 15 mol av detta ämne. I det här fallet använder vi den andra lösta formeln.

3. Beräkning av antalet mol från gram som omvandling av enheter

Om det vi letar efter är det mest praktiska och snabbaste sättet att utföra beräkningen av mol från gram, är metoden för omvandlingsfaktorer utan tvekan metoden att välja. Detta tjänar inte bara till att beräkna mol från gram utan också för den motsatta processen, det vill säga beräkningen av gram från mol.

Processen bygger på användningen av enhetsomvandlingsfaktorer och konceptet molmassa. Vi vet från detta koncept att 1 mol ämne motsvarar en molmassa av ämnet.

Till exempel, i fallet med ättiksyra vars molekylvikt är 60, kan vi skriva följande ekvivalens:

Denna ekvivalens kan omarrangeras mot båda sidor, vilket ger upphov till två olika omvandlingsfaktorer vars värden är 1. Det vill säga för ättiksyra är det verifierat att:

Det faktum att värdet på båda bråken är 1 betyder att vi kan multiplicera vilken kvantitet som helst med dessa bråk och det skulle inte ändra deras värde. Det är därför de kallas enhetsfaktorer. För att beräkna antalet mol med hjälp av omvandlingsfaktorer behöver vi bara multiplicera med faktorn som tar bort massenheterna och sätter in mol i täljaren, det vill säga faktorn till vänster.

Om vi ​​istället vill räkna ut gram från mol använder vi faktorn till höger.

Exempel 5

Låt oss beräkna antalet mol som finns i 0,120 g natriumklorid (NaCl), med vetskapen om att den har en molekylvikt på 58,5.

I det här fallet behöver vi bara komma ihåg att i det här fallet är 1 mol natriumklorid lika med 58,5 g av saltet och vice versa och vi behöver använda denna information för att skapa lämplig enhetsomvandlingsfaktor och multiplicera med massan i gram .

Eftersom vi utgår från gram, och dessa finns i täljaren, måste vi använda en enhetsfaktor som har gram i nämnaren så att de förenklas, medan antalet mol måste gå i täljaren så att resultatet ligger kvar i enheterna som vi söker:

Exempel 6

Låt oss nu räkna ut hur många gram salt vi behöver väga för att få 2.8.10 ^-4 mol salt. I det här fallet är proceduren exakt densamma, bara att vi måste använda den andra enhetsfaktorn:

Referenser

Områdesvetenskap. (2022, 13 januari). Mullvad i kemi och antal mullvadar med lösta övningar . https://www.areaciencias.com/quimica/mol/

González, A. (2014, 12 februari). FQ1 Beräkna mol från massan . Slideshare. https://www.slideshare.net/onio72/fq1-calculo-moles-a-partir-de-la-masa

Regel om tre . (2019, 2 september). Mineduc.gob.gt. https://www.mineduc.gob.gt/DIGECADE/documents/Telesecundaria/Recursos%20Digitales/2o%20Recursos%20Digitales%20TS%20BY-SA%203.0/06%20MATEMATICA/U5%20pp%20122%200pp%20122%20 20tre.pdf

Timur : medlem planetcalc. (nd). Online-kalkylator: Konvertera mol till gram och gram till mol. planetcalc. https://es.planetcalc.com/6777/