Calcolatore di massa molare

Cos’è un calcolatore di massa molare?

Un calcolatore di massa molare è uno strumento online gratuito che legge una formula chimica e restituisce la massa di una mole di quella sostanza, espressa in grammi per mole (g/mol). Digiti una formula come H2O, C6H12O6 o Ca(OH)2, e il calcolatore identifica ogni elemento, ne cerca il peso atomico standard, moltiplica quel peso per il numero di atomi presenti e somma il tutto. La massa molare è il ponte tra il numero di particelle in un campione e una quantità che puoi effettivamente pesare su una bilancia, il che la rende uno dei valori più utilizzati in chimica.

Come funziona?

Ogni elemento della tavola periodica ha un peso atomico standard, un valore mediato sugli isotopi presenti in natura e misurato rispetto al carbonio-12. Il calcolatore memorizza questi pesi per gli elementi comuni e percorre la tua formula un simbolo alla volta.

Un simbolo di elemento è una lettera maiuscola, eventualmente seguita da una o più lettere minuscole, quindi C è il carbonio mentre Ca è il calcio e Cl il cloro. Un numero dopo un simbolo è un pedice che indica quanti di quegli atomi compaiono; quando non è scritto alcun numero, il conteggio è uno. Lo strumento comprende anche il raggruppamento con parentesi tonde ( ), parentesi quadre [ ] e parentesi graffe { }. Un pedice dopo una parentesi di chiusura moltiplica tutto ciò che si trova all’interno del gruppo, e i gruppi possono essere annidati all’interno di altri gruppi. Se il calcolatore incontra un simbolo che non riconosce o una parentesi che non si chiude mai, tratta l’intera formula come non valida e non restituisce alcun risultato invece di tirare a indovinare.

Formula

La massa molare $M$ è la somma, su ogni elemento del composto, del peso atomico standard $A_i$ di quell’elemento moltiplicato per il numero dei suoi atomi $n_i$:

$M = \sum_{i} n_i \cdot A_i$

Per l’acqua, $H_2O$, ci sono due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno, quindi:

$M_{H_2O} = 2 \cdot 1.008 + 15.999 = 18.02\ \text{g/mol}$

Quando un gruppo si ripete, tutto il suo contenuto viene moltiplicato per il pedice che lo segue. Per l’idrossido di calcio, $Ca(OH)_2$, il gruppo $OH$ viene contato due volte:

$M_{Ca(OH)_2} = 40.078 + 2 \cdot (15.999 + 1.008) = 74.09\ \text{g/mol}$

Esempi svolti

1. Acqua, H2O. Due atomi di idrogeno e uno di ossigeno: $2 \cdot 1.008 + 15.999 = 18.02$ g/mol.

2. Glucosio, C6H12O6. Sei atomi di carbonio, dodici di idrogeno e sei di ossigeno: $6 \cdot 12.011 + 12 \cdot 1.008 + 6 \cdot 15.999 = 180.16$ g/mol.

3. Sale da cucina, NaCl. Un atomo di sodio e uno di cloro: $22.99 + 35.45 = 58.44$ g/mol.

4. Idrossido di calcio, Ca(OH)2. Un calcio più due gruppi ossidrile: $40.078 + 2 \cdot (15.999 + 1.008) = 74.09$ g/mol.

Ogni risultato è arrotondato a due cifre decimali, una precisione più che sufficiente per il tipico lavoro di laboratorio e i compiti a casa.

Note

I pesi atomici usati qui sono i valori standard ampiamente citati; una formula che include un elemento raro che il calcolatore non possiede, o un errore di battitura come Xx, non produrrà alcun risultato. Lo strumento presuppone un composto neutro e ignora la carica, l’acqua di cristallizzazione scritta con un punto in alto e le etichette isotopiche, quindi un idrato come CuSO4·5H2O dovrebbe essere inserito come la sua formula sviluppata. La massa molare è numericamente uguale al peso formula in unità di massa atomica, quindi lo stesso numero che descrive una molecola in dalton descrive una mole in grammi.

Domande frequenti

Quali unità usa il risultato?

Il risultato è espresso in grammi per mole (g/mol). Una mole è il numero di Avogadro di particelle, circa $6.022 \times 10^{23}$, quindi la massa molare indica quanti grammi della sostanza contengono quel numero di unità formula.

Posso usare parentesi tonde e quadre?

Sì. Le parentesi tonde ( ), le parentesi quadre [ ] e le parentesi graffe { } funzionano tutte, e possono essere annidate. Un pedice dopo una parentesi di chiusura moltiplica ogni atomo all’interno del gruppo, quindi Ca(OH)2 conta correttamente due atomi di ossigeno e due di idrogeno.

Perché non ho ottenuto alcun risultato?

Il calcolatore non restituisce nulla quando la formula è vuota, contiene un simbolo di elemento che non riconosce o ha parentesi che non corrispondono. Controlla le maiuscole e le minuscole dei tuoi simboli, poiché Co (cobalto) e CO (monossido di carbonio) significano cose diverse, e assicurati che ogni parentesi di apertura abbia una parentesi di chiusura corrispondente.