Тема 7. Химические формулы: молярная масса

Относительная молекулярная (молярная) масса, массовая доля элемента, число атомов в формуле. 100 заданий на отработку.

Простыми словами

Формула — это «рецепт» вещества: какие атомы и сколько их. Зная массу каждого атома по таблице Менделеева, можно сложить их и узнать массу всей молекулы, а потом — какая доля этой массы приходится на каждый элемент.

Запись $H_{2} S O_{4}$ читается так: в одной молекуле 2 атома водорода, 1 атом серы, 4 атома кислорода.

Число атомов в формуле

Число атомов в формульной единице — сумма всех индексов. Нет индекса — атом один. Индекс за скобкой умножает всё, что в скобках.

$H_{2} O$ : $2 + 1 = 3$ атома.
$C O_{2}$ : $1 + 2 = 3$ атома.
$CaC O_{3}$ : $1 + 1 + 3 = 5$ атомов.
$Ca (OH)_{2}$ : $1 + 2 \cdot (1 + 1) = 5$ атомов.

Молярная масса

Относительная атомная масса $A_{r}$ — масса атома в атомных единицах массы; берётся из таблицы Менделеева и округляется (кроме хлора: $A_{r} (Cl) = 35, 5$ ).

M_{r} = \sum A_{r} \cdot n

относительная молекулярная масса — сумма масс всех атомов

где $A_{r}$ — относительная атомная масса элемента, $n$ — число его атомов (индекс). $M_{r}$ — безразмерная величина. Молярная масса $M$ численно равна $M_{r}$ , но измеряется в г/моль.

Элемент	H	C	N	O	Na	Mg	Al	S	Cl	Ca	Fe
$A_{r}$	1	12	14	16	23	24	27	32	35,5	40	56

$M (H_{2} O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18$ г/моль.
$M (C O_{2}) = 12 + 2 \cdot 16 = 44$ г/моль.
$M (H_{2} S O_{4}) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98$ г/моль.

Не забудьте умножить на индекс: в $C O_{2}$ кислород считается дважды ( $2 \cdot 16$ ), а не один раз.

Массовая доля элемента

w (Э) = \frac{A _{r} ( Э ) \cdot n}{M _{r} ( вещества )} \cdot 100%

какая часть массы вещества приходится на элемент Э

где $w$ — массовая доля (в долях или процентах), $A_{r}$ — относительная атомная масса элемента, $n$ — число его атомов в формуле, $M_{r}$ — относительная молекулярная масса вещества.

Доли массы в молекуле воды

Найдите массовые доли водорода и кислорода в воде $H_{2} O$ (до десятых).

$M_{r} (H_{2} O) = 18$ .
$w (H) = \frac{1 \cdot 2}{18} \cdot 100% \approx 11, 1%$ .
$w (O) = \frac{16 \cdot 1}{18} \cdot 100% \approx 88, 9%$ .
Проверка: $11, 1 + 88, 9 = 100%$ ✓

Сумма массовых долей всех элементов в веществе всегда $100%$ . Последнюю долю можно найти вычитанием — и этим же проверить себя.

Ещё два разбора

$w (Al)$ в $A l_{2} O_{3}$ .

$M_{r} = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 54 + 48 = 102$ .
$w (Al) = \frac{54}{102} \cdot 100% \approx 52, 9%$ , $w (O) = 100 - 52, 9 = 47, 1%$ .

$M_{r} (NaCl) = 23 + 35, 5 = 58, 5$ ; $w (Na) = \frac{23}{58 , 5} \cdot 100% \approx 39, 3%$ , $w (Cl) \approx 60, 7%$ .

Для $CaC O_{3}$ : $M_{r} = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100$ , поэтому доли сразу в процентах: Ca — 40%, C — 12%, O — 48%. Для $NaOH$ : $M_{r} = 23 + 16 + 1 = 40$ , $w (O) = 40%$ , $w (H) = 2, 5%$ .

Посмотреть и посчитать

Калькуляторы

Молярная масса

Примеры заданий

Это несколько заданий из тренажёра, остальные — в тренажёре в начале страницы.

Вычислите относительную молекулярную (молярную) массу вещества H₂O.

Показать ответ

Ответ: 18
Решение. 1×2 + 16×1 = 18 гмоль.

Вычислите относительную молекулярную (молярную) массу вещества CO₂.

Показать ответ

Ответ: 44
Решение. 12×1 + 16×2 = 44 гмоль.

Вычислите относительную молекулярную (молярную) массу вещества NaCl.

Показать ответ

Ответ: 58.5
Решение. 23×1 + 35.5×1 = 58.5 гмоль.

Вычислите относительную молекулярную (молярную) массу вещества CaCO₃.

Показать ответ

Ответ: 100
Решение. 40×1 + 12×1 + 16×3 = 100 гмоль.

Вычислите относительную молекулярную (молярную) массу вещества H₂SO₄.

Показать ответ

Ответ: 98
Решение. 1×2 + 32×1 + 16×4 = 98 гмоль.

Вычислите относительную молекулярную (молярную) массу вещества NaOH.

Показать ответ

Ответ: 40
Решение. 23×1 + 16×1 + 1×1 = 40 гмоль.

Вычислите массовую долю водорода в веществе H₂O (в процентах, округлите до десятых).

Показать ответ

Ответ: 11.1
Решение. (1×2) ÷ 18 × 100% ≈ 11.1%.

Сколько всего атомов содержится в формульной единице вещества H₂O?

Показать ответ

Ответ: 3
Решение. 2 + 1 = 3 атомов.

Тема 7. Химические формулы: молярная масса, массовая доля элемента

Простыми словами

Число атомов в формуле

Молярная масса

Массовая доля элемента

Ещё два разбора

Примеры заданий