Kemiskolan - gratis kurs och test på nätet

Kemiskolans kurs i
allmän kemi

  1. Startsida
  2. Söksida
  3. Inledning
  4. Atomens historia
  5. Atommassa
  6. Elektron-konfiguration
  7. Radioaktivitet
  8. Kemiska ämnesformler
  9. Kemiska reaktionsformler
  10. Det periodiska systemet
  11. Substansmängd
  12. Lösningar
  13. Gaser
  14. Massa och molmassa
  15. Kemisk bindning
  16. Termokemi, Hess lag
  17. Entalpiberäkningar
  18. Entropi och fri energi
  19. Syror och baser
  20. Kemisk jämvikt
  21. Övningar med facit

Massa och molmassa

Med molmassa anger vi hur mycket ett ämne väger per mol. Vi kan också säga att molmassan anger hur mycket 1 mol av ämnet väger.

Enheten för molmassa är g/mol som också kan skrivas g mol-1.

Molmassan betecknas med bokstaven M.

På engelska heter molmassa molar mass. En bättre svensk översättning är molär massa eftersom molar i andra sammanhang översätts med molär t ex molär värmekapacitet eller molär bildningsentalpi m fl.

Molmassa kan språkligt härledas på samma sätt som kilopris eller literpris.

Vid beräkning av molmassa används samma värden som vid beräkning av formelmassa vilket framgår av följande resonemang.

Vi har definierat 1 mol som mängden 12C i 12 g kol-12. Av detta följer att massan av en mol kol-12 är 12 g eller att kol-12 väger 12 g per mol. Molmassan som anger hur mycket ett ämne väger per mol är således lika med 12 g/mol för kol-12. För den naturliga blandningen av kolisotoper blir molmassan 12,01 g/mol därför att medelatommassan är 12,01 u.

Exempel 1. Beräkna molmassan (den molära massan) för KNO3.

Lösning

Av atommasstabell följer att

M(KNO3) = 39,10 g/mol + 14,01 g/mol + 3 · 16,00 g/mol = 101,1 g/mol


Exempel 2. Molmassan för kol-12 är 12 g/mol. Hur mycket väger 3 mol kol-12?

Lösning

Det måste blir 3 gånger så mycket d v s 36 g. Vi beräknar helt enkelt massan genom att multiplicera mängden med molmassan som denna formel anger:

m = n · M


Exempel 3. Beräkna massan av 0,52 mol järn

Lösning

n = 0,52 mol

M = 55,8 g/mol

m = n · M = 0,52 mol · 55,8 g/mol = 29 g

Om vi känner ett ämnes masshalt kan vi beräkna dess empiriska formel som följande exempel visar. Eftersom det är flera olika element skriver vi elementets beteckning inom parentes efter de olika storhetsbeteckningarna så att vi inte blandar ihop de olika värdena.

Exempel 4. Vid kvantitativ analys av ett ämne visar det sig innehålla 78 % järn och resten syre. Beräkna ämnets formel.

Lösning

Vi räknar på 100 g.

m(Fe) = 0,78 · 100 g = 78 g

m(O) = 100 g - 78 g = 22 g

M(Fe) = 55,8 g/mol

M(O) = 16,0 g/mol

n(Fe) = m(Fe) / M(Fe) = 78 g / (55,8 g/mol) = 1,40 mol

n(O) = m(O) / M(O) = 22 g / (16,0 g/mol) = 1,38 mol

n(Fe) / n(O) = 1,40 mol / (1,38 mol) = 1/1 avrundat

Ämnets formel blir då FeO

Vi kan nu också beräkna hur mycket av ett ämne som ska vägas in om vi vill göra en lösning med en känd koncentration.

Exempel 5. Man ska göra en NaOH-lösning som är 2,50 M (M utläses molar och betyder att koncentrationen ska vara 2,50 mol/dm3).

a. Hur stor mängd NaOH behövs om lösningens volym ska bli 250 ml?

b. Hur mycket NaOH ska man väga in för att få denna mängd?

Lösning

c = 2,50 mol/dm3

V = 250 ml = 0,250 l = 0,250 dm3

M = 40,00 g/mol

a. n = c · V = 2,50 mol/dm3 · 0,250 dm3 = 0,625 mol

b. m = n · M = 0,625 mol · 40,00 g/mol = 25,0 g

Bättre lösning

Sätt in uttrycket för n i formeln m = n · M så får vi

m = c · V · M = 2,50 · 0,250 · 40,00 g = 25,0 g

Ibland vill vi beräkna massan av en reaktant som förbrukas vid en reaktion eller en produkt som bildas så som följande exempel visar. För att skilja de olika ämnenas värden från varandra använder vi reaktionsformeln som tabellhuvud och utför beräkningarna i tabellen.

Exempel 6. "Kalkbränning" är en av processerna vid framställningav kalkbruk. Hur mycket väger den kalciumoxid, CaO, som bildas vid upphettning av 1000 g kalciumkarbonat, CaCO3? Det bildas också koldioxid. Hur stor blir volymen av koldioxiden om vi räknar med att gasens molvolym vid det aktuella tillståndet är 24,3 dm3/mol. Vi ser av reaktionsformeln att mängdförhållandet mellan reaktant och produkter är 1:1:1 och börjar med att räkna ut de verkliga mängderna.

Lösning

CaCO3(s) → CaO(s)
+
 CO2(g)
m 1000 g
n = m / M 1000/100,09 = 9,991 mol
n 9,991 9,991 9,991 mol
m = n · M 9,991 · 56,08 = 560,3 g
V = n · Vm 9,991 · 24,3 = 243 dm3

Svar: Kalciumoxiden väger 560,3 g. Koldioxidens volym är 243 dm3.

Det är sällan som reaktionen förlöper restlöst. Av olika skäl blir utbytet som är det man verkligen får ut delat med vad man kan få ut maximalt mindre än 100 %.

Exempel 7. Beräkna hur mycket kalciumoxid som bildas om utbytet är 90 %.

banner

Denna sida finns på Kemiskolan på Chemistry for Free (www.chem4free.info)
Ansvarig för Kemiskolan är Christer Svensson.
Fler publikationer av samme författare finns på Chemistry for Free