Все формулы РФ

Химия / Базовые химические расчеты

Относительная молекулярная масса

Относительная молекулярная масса равна сумме относительных атомных масс всех атомов, входящих в формулу вещества, с учетом индексов.

Опубликовано: Обновлено:

Школьная программаОГЭЕГЭБазовые химические расчетыМоль, молярная массаЕсть историческая справка

Формула

$$M_r = \sum n_i A_r(i)$$
Схема Суммирование атомных вкладов

Каждый элемент дает вклад n_i * A_r(i). Скобки раскрываются по индексу, затем все вклады складываются.

Mr считается по формуле вещества и не имеет единиц измерения.

Обозначения

$M_r$
относительная молекулярная или формульная масса, безразмерная величина
$A_r(i)$
относительная атомная масса элемента i, безразмерная величина
$n_i$
число атомов элемента i в формуле вещества

Условия применения

  • Химическая формула вещества записана корректно.
  • Индексы у элементов учитываются при суммировании.
  • Относительные атомные массы берутся из периодической таблицы или даны в условии.

Ограничения

  • Для ионных веществ корректнее говорить об относительной формульной массе, но школьный расчет выполняется по той же сумме.
  • Если в формуле есть скобки, индекс за скобкой умножает все атомы внутри скобки.
  • Относительная молекулярная масса безразмерна; не нужно записывать для нее г/моль.

Подробное объяснение

Относительная молекулярная масса показывает, во сколько раз масса молекулы или формульной единицы больше выбранной атомной единицы массы. В школьных расчетах ее находят проще: складывают относительные атомные массы всех атомов, указанных в формуле.

Индексы в формуле играют роль множителей. Если у элемента стоит индекс 2, его атомная масса входит в сумму два раза. Если индекс стоит за скобкой, он умножает каждую частицу внутри скобки. Поэтому правильное чтение формулы является половиной решения.

Mr тесно связана с молярной массой. Численно M в г/моль обычно равна Mr, но смысл разный: Mr сравнивает массу частицы с атомной единицей массы, а M показывает массу одного моля вещества. Это различие помогает аккуратно записывать ответ и единицы измерения.

Для солей и других ионных веществ школьный алгоритм остается тем же: считают сумму атомных масс по формульной единице, даже если отдельных молекул в кристалле нет.

Как пользоваться формулой

  1. Запишите химическую формулу вещества.
  2. Определите число атомов каждого элемента с учетом индексов и скобок.
  3. Возьмите относительные атомные массы элементов.
  4. Умножьте Ar каждого элемента на число его атомов.
  5. Сложите все вклады и запишите безразмерное значение Mr.

Историческая справка

Относительные атомные и молекулярные массы стали важной частью химии после накопления данных о постоянном составе веществ и массовых отношениях в реакциях. Химики научились сравнивать массы атомов и молекул не напрямую, а относительно выбранной шкалы. Это позволило записывать формулы веществ и выполнять количественные расчеты без необходимости работать с чрезвычайно малыми абсолютными массами частиц. В школьной химии расчет Mr сохраняет эту идею в практическом виде: периодическая таблица дает относительные атомные массы, а химическая формула показывает, сколько раз каждую из них нужно взять. Так формула вещества становится краткой записью состава и расчетной схемой одновременно.

Историческая линия формулы

У формулы суммирования Mr нет одного автора. Она следует из самой идеи химической формулы и относительных атомных масс. Исторически тема связана с развитием атомно-молекулярного учения, закона постоянства состава и шкал относительных атомных масс.

Пример

Найдем Mr для Ca(OH)2. В формуле один атом кальция, две группы OH, значит атомов кислорода два и атомов водорода два. Берем школьные относительные атомные массы: Ar(Ca) = 40, Ar(O) = 16, Ar(H) = 1. Тогда Mr = 40 + 2 * (16 + 1) = 40 + 34 = 74. Если дальше требуется молярная масса, численно она равна 74 г/моль, но это уже величина M, а не безразмерная Mr. Скобки здесь принципиальны: без умножения группы OH на 2 получился бы неверный результат 57. Такая проверка особенно важна для оснований, солей и кристаллогидратов.

Частая ошибка

Частая ошибка - не умножить содержимое скобок на индекс. Для Ca(OH)2 нельзя считать только один O и один H; группа OH повторяется два раза. Еще ошибка - ставить единицы г/моль у Mr. Относительная молекулярная масса является отношением масс и не имеет единиц. Также нельзя забывать индексы: CO2 имеет Mr = 12 + 2 * 16 = 44, а не 28.

Практика

Задачи с решением

Найти Mr углекислого газа

Условие. Рассчитайте Mr(CO2), если Ar(C) = 12, Ar(O) = 16.

Решение. В формуле CO2 один атом C и два атома O. Mr = 12 + 2 * 16 = 44.

Ответ. 44

Учесть скобки в формуле

Условие. Рассчитайте Mr(Mg(OH)2), если Ar(Mg) = 24, Ar(O) = 16, Ar(H) = 1.

Решение. Группа OH повторяется два раза: Mr = 24 + 2 * (16 + 1) = 24 + 34 = 58.

Ответ. 58

Дополнительные источники

  • Химия 8-9 классов: количество вещества, молярная масса и расчеты по формулам веществ
  • Кодификатор проверяемых требований ОГЭ по химии: расчеты по химическим формулам и уравнениям

Связанные формулы

Химия

Молярная масса вещества

$M = \frac{m}{n}$

Молярная масса показывает массу одного моля вещества. Если известны масса образца и количество вещества, молярную массу находят делением массы на количество вещества.

Химия

Массовая доля элемента в веществе

$\omega(E) = \frac{n_E A_r(E)}{M_r(\text{вещества})}$

Массовая доля элемента показывает, какая часть массы вещества приходится на данный элемент. Ее находят как отношение суммарной относительной массы атомов элемента к Mr всего вещества.

Химия

Количество вещества через массу и молярную массу

$n = \frac{m}{M}$

Количество вещества показывает, сколько молей вещества содержится в образце. Если известны масса вещества и его молярная масса, количество вещества находят делением массы на молярную массу.