• Hem

    Hem

  • Sök

    Sök

  • resultat

    Resultat

  • forum

    Forum

  • Fler alternativ

    Fler alternativ

  • roll

    Roll

  • Hjälp och tips

    Hjälp och tips

  • profil

    Profil

  • Lämna

    Lämna

5 Kemiska beräkningar: Massa, molmassa och substansmängd

Teori Molmassa – massan per mol av ett ämne

Då definitionen av enheten #1 # u utgår från att en atom av kolisotopen #^{12}#C har massan exakt #12 # u, har man valt att även basera definitionen av substansmängden #1 # mol på kolisotopen #^{12}#C #^{2}#. #1 # mol innehåller samma antal formelenheter som det finns kolatomer i exakt #12 # g av kolisotopen #^{12}#.

2

Definitionen av #1 # mol kommer antagligen att ändras så att den inte längre baseras på massan av exakt #12 # g #^{12}#C. Det är på förslag att innebörden av enheten #1 # mol är den substansmängd som består av #6,02214076 \cdot 10^{23} # formelenheter av ämnet.

Atommassan för kol är #12,01 # u och #1 # mol kolatomer väger #12,01 # g. För alla grundämnen gäller, att det mätetal som anger atommassan i enheten u även gäller för massan i enheten g av en mol av ämnet. Substansmängden #1 # mol är med andra ord väldigt praktisk, eftersom det går lätt att "översätta" atommassan för ett ämne till massan av en mol av ämnet. Massan per mol av ett ämne kallas ämnets molmassa. Det är en storhet som betecknas med # M # och har enheten #1 # g/mol som också skrivs #1 # g #\cdot # mol#^{-1}. # Molmassan är kvoten av massan och substansmängden.

#\hspace{5mm}{\textbf{molmassa}} = \frac{{{\textbf{massa}}}}{{{\textbf{substansmängd}}}} \hspace{20mm} M = \frac{m}{n}#

Viktigt

Ett ämnes molmassa är massan av 1 mol av ämnet. Enhet: 1 g/mol.

2_by_gare.PNG
Varje bägare innehåller #1 # mol av ett ämne, från vänster strösocker, nickelklorid, kopparsulfat, kaliumpermanganat, koppar och järn.

För att ta reda på vilken molmassa ett ämne har använder man en tabell, eller uppgifterna om mätetalen för atommassor i det periodiska systemet. Mätetalet för atommassa, med enheten #1 # u, används också som mätetalet för molmassa med enheten #1 # g/mol.

Viktigt

Molmassan, uttryckt i g/mol, och formelmassan, uttryckt i u, har samma mätetal.

Formelmassor och molmassor för några ämnen

ÄMNE FORMEL FORMELMASSA MOLMASSA
kol C #12,0# u #12,0# g/mol
syre O2 #32,0 # u #32,0 # g/mol
koldioxid CO2 #44,0 # u #44,0 # g/mol
kvävedioxid NO2 #46,0 # u #46,0 # g/mol
metan CH4 #16,0 # u #16,0 # g/mol
etanol C2H5OH #46,1 # u #46,1 # g/mol
natriumklorid NaCl #58,5 # u #58,5 # g/mol
kristalliserat kopparsulfat CuSO4#\cdot5 #H2O #250 # u #250 # g/mol

Eftersom #1 # mol kol väger cirka #12 # g, väger #2 # mol kol dubbelt så mycket, alltså #24 # g. Substansmängden #3 # mol kol väger #3 # mol #\cdot 12 # g/mol #= 36 # g.

Om man vet hur stor substansmängd som behövs av ett ämne och vilken molmassa ämnet har, kan man beräkna vilken massa av ämnet som behövs. Därefter kan man väga upp ämnet.

Mellan massan #( m ), # substansmängden #( n ) # och molmassan #( M ) # gäller följande samband:

#\hspace{5mm}m=M\cdot n \hspace{10mm} M=\frac{m}{n}\hspace{10mm}n=\frac{m}{M}#

MASSA #=# MOLMASSA #\cdot# SUBSTANSMÄNGD
beteckning #m# #M# #n#
enhet #1# g #1# g/mol #1# mol
samband #m=M\cdot n# #M=m/n# #n=m/M#

Här följer några exempel som visar hur man utför beräkningar med hjälp av sambanden ovan. Det är viktigt att alltid ta med enheterna i beräkningarna!

Exempel

#3.# Hur stor massa har #0,20# mol magnesium?

Lösning

Substansmänd #n=0,20# mol (givet i uppgiften)
Molmassa #M=24,3# g/mol (hämtat ur det periodiska systemet)
Massa #m=n\cdot M \Rightarrow m=0,20\text{ mol}\cdot 24,3 \text{ mol/g}=4,86# g

Svar
Massan är #4,9# g.

Kommentar
Antalet värdesiffror är två i det givna värdet för massan. Då bör man använda minst lika många värdesiffror för molmassan. Svaret får däremot högst innehålla två värdesiffror.

Exempel

#4.# Vilken substansmängd motsvarar 2,30 g natrium?

Lösning

Massa #m=2,30# g (givet i uppgiften)
Molmassa #M=23,0# g/mol (hämtat ur det periodiska systemet)
Substansmängd #n=\frac{m}{M} \Rightarrow n=\frac{2,30\text{ g}}{23,0\text{ g/mol}} = 0,100# mol

Svar
Substansmängden är #0,100# mol.

Kommentar
Antalet värdesiffror är tre i det givna värdet. Då bör man använda minst tre värdesiffror för molmassan. Svaret får högst innehålla tre värdesiffror.

Exempel

#5.# Substansmängden av ett grundämne är #0,15# mol och massan är #6,0# g. Ämnet är i fast form vid rumstemperatur. Vilket är grundämnet?

Lösning

Substansmängd #n=0,15# mol (hämtat ur det periodiska systemet)
Massa #m=6,0# g (givet i uppgiften)
Molmassa #M=\frac{m}{n} \Rightarrow M=\frac{6,0\text{ g}}{0,15\text{ mol}} = 40# g/mol

Svar
Molmassan är #40# g/mol.
Eftersom grundämnet är fast vid rumstemperatur är det kalcium.

Kommentar
Om inte informationen att ämnet är i fast form vid rumstemperatur funnits med i uppgiften skulle ämnet också kunna vara ädelgasen argon (Ar), som har samma molmassa som kalcium.

Exempel

#6.# Beräkna substansmängden vattenmolekyler i #36,0# g vatten, H2O.

Lösning

Massa #m=36,0# g (givet i uppgiften)
Molmassa #M=1,01 \text{ g/mol}\cdot 2 + 16,0 \text{ g/mol} = 18,02 \text{ g/mol}#
(hämtat ur det periodiska systemet)
Substansmängd #n=\frac{m}{M} \Rightarrow n=\frac{36,0\text{ g}}{18,02\text{ g/mol}} = 1,998# mol

Svar
Substansmängden är #2,00# mol.

Kommentar
Molmassan för vatten är summan av molmassorna för de ämnen som ingår i molekylen. #1# mol H2O innehåller #2# mol väteatomer och #1# mol syreatomer.

Exempel

#7.# Vilken är substansmängden väteatomer i #0,25# g metan, CH4?

Lösning

Massa #m=0,25# g (givet i uppgiften)
Molmassa #M=12,0 \text{ g/mol} + 1,01 \text{ g/mol}\cdot 4 = 16,04 \text{ g/mol}#
(hämtat ur tabell)
Metans Substansmängd #n(\text{CH}_{\text{4}}) \hspace{13mm} n=\frac{m}{M} \Rightarrow n=\frac{0,25\text{ g}}{16,04\text{ g/mol}}#

Varje metanmolekyl innehåller #4# väteatomer, vilket ger

#n(\text{H})=4\cdot \frac{0,25\text{ g}}{16,04\text{ g/mol}} = 0,0623# mol

Svar
Substansmängden är #0,062# mol.

Lösning
Undvik att beräkna #n##(#CH4#)# för att förhindra att ett avrundningsfel smyger sig in. Om man avrundar ett värde under beräkningarnas gång, kan det ge avvikelser i det slutgiltiga svaret.

Copyright © 2025 Liber
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna
Lyssna