Калькулятор расчета молярной массы газа

Молярной массой называется масса одного моля вещества. Калькулятор молярной массы газа производит расчет по известным объему (л), массе газа (г), температуре (K) и давлению (atm). После ввода этих значений нажмите кнопку «Рассчитать», и калькулятор выдаст вам молярную массу газа в граммах на моль (г/моль). При вводе исходных данных для разделения целой и дробной части десятичных дробей используется только точка.

Калькулятор молярной массы газа

Введите объем газа (в литрах), л

Введите массу газа (в граммах), г

Введите температуру (в кельвинах), K

Введите давление газа (в атмосферах), atm

Молярная масса газа (в граммах на моль), г/моль

Как рассчитать молярную массу газа

Отношение массы (m) вещества к его количеству (n) называют молярной массой вещества: M = m/n.

Молярную массу обычно выражают в г/моль (реже в кг/кмоль).

Моль — это количество вещества из 6,02214076×10²³ атомов или молекул. В школьных расчетах количество структурных единиц в моле, которое также называется постоянной Авогадро, обычно округляют до 6,022×10²³ и обозначают N_A.

С учетом того, что в одном моле любого вещества содержится одинаковое число структурных единиц (6,02214076×10²³), то молярная масса вещества пропорциональная массе соответствующей структурной единицы (относительной атомной массе данного вещества M_r): M = κ×M_r, где

• κ — коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех веществ.
• M_r — относительная атомная масса — значение массы атома, выраженное в атомных единицах массы, определяется как отношение массы атома данного элемента к 1⁄12 массы нейтрального атома изотопа углерода 12 C. Является безразмерной величиной.

Молекулярную массу вещества в газообразном состоянии можно определить, используя понятие о его молярном объеме. Для этого находят объем, занимаемый при нормальных условиях определенной массой данного вещества, а затем вычисляют массу 22,4 л этого вещества при тех же условиях.

Также молярную массу газов можно рассчитать с помощью уравнения состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона): PV = nRT, где:

• P — давление на газ.
• V — объем газа.
• n — это количество молей, присутствующих в газе.
• R — универсальная газовая постоянная.
• T — температура газа.

Учитывая, что молярная масса вещества (M = m/n) — это отношение массы (m) вещества к его количеству (n), можно выразить количество молей следующим образом n = m/M. Подставляем значение n в уравнение идеального газа и получаем формулу вида PV = m(RT)/M. Из полученной формулы выражаем M и приходим к формуле расчета молярной массы газа (она используется в приведенном калькуляторе) M = mRT/PV, где

• M — молярная масса газа (в граммах на моль).
• m — масса газа (в граммах).
• P — давление на газ (в атмосферах).
• V — объем газа (в литрах).
• R — универсальная газовая постоянная (0,082057 л·атм·К⁻¹·моль⁻¹).
• T — температура газа (в кельвинах).

Пример расчета молярной массы газа

Необходимо вычислить молярную массу газа, если известно, что 1,211 грамма (m) этого газа находится в герметичной емкости объем 677 мл (V) при температуре 23^oC (T) и давлении 0,987 атм (P).

Решение:

• В первую очередь переводим мл в л и ^oC в K. Получаем V = 0,677 л и T = 296 К.
• Универсальная газовая постоянная R = 0,082057 л·атм·К⁻¹·моль⁻¹.
• Подставляем известные значения в формулу mRT/PV.
• Молярная масса газа M = 44 г/моль.

Сравним результаты расчета и калькулятора молярной массы газа. Результаты одинаковы. Соответственно калькулятор работает корректно.