Formule chimice si calcule: masa molara, molul, compozitia procentuala

Ce vei învăța

• Să calculezi masa molară a unei substanțe, folosind simbolurile chimice și masele atomice relative.
• Să înțelegi conceptul de mol și să-l folosești pentru a transforma masa în număr de particule.
• Să determini compoziția procentuală a elementelor dintr-o substanță și să interpretezi rezultatele.

Explicația pe înțelesul tău

Masa molară este masa unui mol dintr-o substanță și se măsoară în grame pe mol (g/mol). Ea se calculează adunând masele atomice relative (din Sistemul Periodic) ale tuturor atomilor din formula chimică. De exemplu, pentru apă (H₂O): masa molară = 2 × 1 + 16 = 18 g/mol. Important: masa molară numeric este egală cu masa moleculară relativă, dar are unități de măsură.

Molul este unitatea de măsură a cantității de substanță. Un mol conține exact 6,022 × 10²³ particule (numărul lui Avogadro). Este ca și cum ai spune „un mol de mere” – doar că în chimie vorbim de atomi, molecule sau ioni. Relația fundamentală: numărul de moli (n) = masa (m) / masa molară (M). De exemplu, 36 g de apă înseamnă 36 / 18 = 2 moli de apă.

Compoziția procentuală arată cât la sută din masa unei substanțe reprezintă fiecare element. Se calculează împărțind masa totală a unui element dintr-o moleculă la masa molară a substanței, apoi înmulțind cu 100. De exemplu, în apă: %H = (2 × 1 / 18) × 100 = 11,11%, iar %O = (16 / 18) × 100 = 88,89%. Verificare: suma procentelor trebuie să fie 100%.

Exemple rezolvate

Exemplul 1: Calculul masei molare a dioxidului de carbon (CO₂)

Formula: 1 atom C (masa atomică 12) + 2 atomi O (masa atomică 16 fiecare).

Masa molară = 12 + 2 × 16 = 12 + 32 = 44 g/mol.

*Raționament*: Adunăm contribuțiile fiecărui element, ținând cont de indicii din formulă.

Exemplul 2: Câți moli sunt în 88 g de CO₂?

Folosim formula: n = m / M.

n = 88 g / 44 g/mol = 2 moli.

*Raționament*: Împărțim masa dată la masa molară. Rezultatul ne spune că avem de două ori mai multă substanță decât un mol.

Exemplul 3: Compoziția procentuală a apei (H₂O)

Masa molară a apei = 18 g/mol.

Masa hidrogenului = 2 × 1 = 2 g. Masa oxigenului = 16 g.

%H = (2 / 18) × 100 = 11,11%.

%O = (16 / 18) × 100 = 88,89%.

*Raționament*: Împărțim masa fiecărui element la masa totală și înmulțim cu 100. Verificăm: 11,11% + 88,89% = 100%.

Greșeli frecvente

1. Confundarea masei atomice cu masa molară – masa atomică este pentru un singur atom (fără unități), iar masa molară este pentru un mol (g/mol). *Cum eviți*: Scrie întotdeauna unitățile de măsură în calcule.

1. Uitarea indicilor în formula chimică – de exemplu, în H₂SO₄, ai 2 atomi de H, nu 1. *Cum eviți*: Verifică de două ori formula înainte de a calcula.

1. Adunarea procentelor care nu dă 100 – de obicei din cauza rotunjirilor greșite. *Cum eviți*: Păstrează cel puțin două zecimale și adună procentele la final pentru verificare.

Verifică-te!

1. Calculează masa molară a zahărului (C₁₂H₂₂O₁₁).

*Indiciu*: Mase atomice: C=12, H=1, O=16. Nu uita să înmulțești fiecare masă cu indicele corespunzător.

1. Câți moli reprezintă 100 g de carbonat de calciu (CaCO₃)?

*Indiciu*: Mai întâi află masa molară a CaCO₃ (Ca=40, C=12, O=16), apoi aplică formula n = m / M.

1. Determină compoziția procentuală a clorurii de sodiu (NaCl).

*Indiciu*: Mase atomice: Na=23, Cl=35,5. Calculează procentul fiecărui element și verifică suma.