Jak obliczyć masę cząsteczkową: wzór, przykłady krok po kroku

Masa cząsteczkowa to suma mas atomowych wszystkich atomów w cząsteczce. Żeby ją obliczyć, odczytujesz masy atomowe pierwiastków z układu okresowego, mnożysz każdą przez liczbę atomów danego pierwiastka i wszystko dodajesz. Wynik podajesz w jednostkach masy atomowej, czyli w u.

Przykład: woda H₂O ma 2 atomy wodoru i 1 atom tlenu, więc $m_{H_2O} = 2 \cdot 1\,u + 16\,u = 18\,u$.

Co oznacza jednostka u

u to unit, czyli jednostka masy atomowej. Atomy są tak lekkie, że ich masy w gramach byłyby niewygodne do liczenia. Dlatego przyjęto, że 1 u to $\frac{1}{12}$ masy atomu węgla-12. Wodór ma masę około 1 u, a tlen około 16 u.

Masy atomowe, które przydadzą Ci się najczęściej

Wartości odczytujesz z układu okresowego pierwiastków. W szkole zaokrągla się je zwykle do liczb całkowitych (wyjątek to chlor, 35,5 u).

Jak obliczyć masę cząsteczkową w 3 krokach

1. Policz atomy. Odczytaj ze wzoru, ile jest atomów każdego pierwiastka. Indeks dolny dotyczy pierwiastka, który stoi tuż przed nim. Brak indeksu oznacza 1 atom.
2. Pomnóż. Masę atomową każdego pierwiastka pomnóż przez liczbę jego atomów.
3. Dodaj. Zsumuj wyniki i dopisz jednostkę u.

Przykład 1: tlenek węgla(IV) CO₂

C: 1 atom, O: 2 atomy.

$m_{CO_2} = 12\,u + 2 \cdot 16\,u = 12\,u + 32\,u = 44\,u$

Przykład 2: kwas siarkowy(VI) H₂SO₄

H: 2 atomy, S: 1 atom, O: 4 atomy.

$m_{H_2SO_4} = 2 \cdot 1\,u + 32\,u + 4 \cdot 16\,u = 2\,u + 32\,u + 64\,u = 98\,u$

Przykład 3: tlenek żelaza(III) Fe₂O₃

Fe: 2 atomy, O: 3 atomy.

$m_{Fe_2O_3} = 2 \cdot 56\,u + 3 \cdot 16\,u = 112\,u + 48\,u = 160\,u$

Wzory z nawiasem: wodorotlenki i sole

Indeks za nawiasem mnoży wszystko, co jest w nawiasie. W Ca(OH)₂ są 2 grupy OH, czyli 2 atomy tlenu i 2 atomy wodoru.

Przykład 4: wodorotlenek wapnia Ca(OH)₂

Ca: 1 atom, O: 2 atomy, H: 2 atomy.

$m_{Ca(OH)_2} = 40\,u + 2 \cdot 16\,u + 2 \cdot 1\,u = 40\,u + 32\,u + 2\,u = 74\,u$

Przykład 5: azotan(V) magnezu Mg(NO₃)₂

Mg: 1 atom, N: 2 atomy, O: $2 \cdot 3 = 6$ atomów.

$m_{Mg(NO_3)_2} = 24\,u + 2 \cdot 14\,u + 6 \cdot 16\,u = 24\,u + 28\,u + 96\,u = 148\,u$

Jak obliczyć zawartość procentową pierwiastka

Masa cząsteczkowa przydaje się w kolejnym typowym zadaniu: ile procent masy związku stanowi dany pierwiastek. Dzielisz masę wszystkich atomów tego pierwiastka przez masę cząsteczkową i mnożysz przez 100%.

Ile procent masy wody stanowi tlen?

$\%O = \frac{16\,u}{18\,u} \cdot 100\% \approx 88{,}9\%$

Najczęstsze błędy

• Pominięcie indeksu za nawiasem. W Ca(OH)₂ wodór liczy się 2 razy, a nie 1 raz.
• Mylenie współczynnika z indeksem. Zapis 2H₂O oznacza 2 cząsteczki wody. Masa jednej cząsteczki to nadal 18 u.
• Brak jednostki. Wynik bez „u” w zadaniu na sprawdzianie często oznacza utratę punktu.
• Liczba atomowa zamiast masy atomowej. Liczba atomowa tlenu to 8, a masa atomowa to 16 u. W układzie okresowym sprawdź, która liczba jest która.

Sprawdź się: zadania z odpowiedziami

Oblicz masy cząsteczkowe związków. Skorzystaj z tabeli mas atomowych powyżej.

1. NaCl
2. HNO₃
3. CaCO₃
4. Al₂(SO₄)₃

Odpowiedzi:

1. $23\,u + 35{,}5\,u = 58{,}5\,u$
2. $1\,u + 14\,u + 3 \cdot 16\,u = 63\,u$
3. $40\,u + 12\,u + 3 \cdot 16\,u = 100\,u$
4. $2 \cdot 27\,u + 3 \cdot 32\,u + 12 \cdot 16\,u = 54\,u + 96\,u + 192\,u = 342\,u$

Ten temat wraca w klasie 7 przy prawie stałości składu, w klasie 8 przy kwasach i solach, a w liceum przy molach. Warto opanować go teraz. Lekcje wideo i zadania do każdego działu z klasy 7 znajdziesz w kursie chemii dla klasy 7.