Come calcolare il peso molecolare

Chi frequenta un corso di chimica, sia a livello universitario che presso una scuola media superiore, sa benissimo che esistono delle nozioni di base per essere in grado di superare l'esame o più semplicemente per avere un buon risultato in un compito in classe. Calcolare il Peso Molecolare o la Massa Molecolare rappresenta una di queste. In termini pratici il Peso Molecolare corrisponde alla somma di ciascun atomo che costituisce una certa molecola. Ecco dunque come calcolare il Peso Molecolare.

• Tavola periodica

Il primo passaggio che si deve mettere in pratica consiste nel verificare il peso atomico nella tavola periodica. Questa misura indica quante volte la molecola è più grande rispetto all'U. M. A, ossia all'Unità di Massa Atomica, che corrisponde ad 1/12 della massa dell'isotopo dodici del Carbonio. Questa unità di misura si è resa necessaria dal momento che si tratta di valori talmente piccoli, che non sono misurabili in grammi. Generalmente non sono numeri primi e per questa ragione, nel caso in cui non occorre un calcolo preciso, è anche possibile effettuare delle approssimazioni.

Per iniziare a comprendere i concetti di base, è possibile prendere in considerazione un semplice elemento come l'acqua, rappresentato dalla classica formula chimica H2O. Nello specifico, H sta ad indicare l'Idrogeno, mentre O si riferisce all'Ossigeno. Il 2 che segue l'H, invece, indica il numero degli atomi di Idrogeno. Invece, per quanto concerne l'Ossigeno, non essendoci numeri associati, vuol dire che equivale ad uno. Riassumendo, in una molecola di acqua ci sono 2 atomi di Idrogeno e 1 di Ossigeno. A questo punto, potete procedere con il calcolo del peso molecolare, riportando correttamente i numeri della tavola periodica.

Nello specifico, prendete in considerazione la molecola H2O. H = 1.0079 (approssimato ad 1), mentre O= 15.9994 (approssimato a 16). Quindi, andrete ad effettuare le seguenti operazioni: (1.0079 x 2) + (15.9994 × 1) = 2,0158 + 15.9994 = 18,0152. Il risultato ottenuto è da misurarsi in U. M. A. Se l'esercizio non necessita di un calcolo meno accurato, è tranquillamente possibile approssimare. Naturalmente in questo caso, per semplificare la comprensione si è utilizzato la molecola dell'acqua, che si tratta di un composto abbastanza semplice da esaminare. Tuttavia, si possono prendere in considerazione anche delle molecole più complicate, tra cui il glucosio (C6 H12 O6). Ovviamente, il procedimento per calcolare il peso molecolare del glucosio è lo stesso di quello dell'acqua, anche se occorre soltanto una maggiore attenzione nei calcoli.

Per calcolare il peso molecolare di una sostanza è necessario determinare quanti atomi di ciascun elemento sono presenti nella formula. Cercate il peso atomico di ciascun elemento nella tavola periodica. Moltiplicate gli atomi per il peso atomico e arrotondate il risultato, se è necessario. Supponete che sia stato chiesto di calcolare il peso molecolare di CuSO 4, potreste approcciare in due modi: aggiungere i pesi atomici di un atomo di rame, di uno di zolfo, di 9 di ossigeno e di 10 di idrogeno oppure aggiungere i pesi atomici di un atomo di rame, uno di zolfo e 4 di ossigeno. Quindi aggiungete il peso molecolare di cinque molecole di H2O, la risposta sarà per entrambi i casi di 249,68 amu.

Ad esempio: si supponga di voler determinare le moli di aspirina in una compressa di aspirina da 250 mg. Digitando "aspirina" nel database NIST si scopre che il nome chimico del farmaco è l'acido 2-acetilossi-benzoico e la sua formula molecolare è C9H8O4. Questo indica che una molecola di aspirina contiene 9 atomi di carbonio, 8 atomi di idrogeno e 4 atomi di ossigeno.
Calcolate il peso molecolare del composto utilizzando i pesi atomici forniti nella tavola periodica degli elementi. Moltiplicate il numero di ciascun tipo di atomo per il suo peso molecolare e quindi sommate i prodotti. Nel caso dell'aspirina, i pesi molecolari del carbonio, dell'idrogeno e dell'ossigeno sono 12,01, 1,01 e 16,00 amu. Il peso molecolare dell'aspirina è quindi 9 (12.01) + 8 (1.01) + 4 (16.00) = 180.17 amu. Calcolate le moli della sostanza dividendo la massa della sostanza in grammi per il peso molecolare in amu. In questo caso, la compressa di aspirina contiene 250 mg o 0,250 g. Pertanto, 0,250 g / 180,17 amu = 0,00139 moli di aspirina.

In termini più pratici, una mole è il numero di molecole necessarie per avere una quantità di sostanza in grammi uguale al peso molecolare della sostanza in unità di massa atomica, o amu. Pertanto, se il peso molecolare di una sostanza rappresenta il numero di grammi richiesto per una mole, il numero di moli rappresentato da una data quantità di sostanza sarà uguale ai grammi di tale sostanza diviso per il suo peso molecolare. Matematicamente, questo è rappresentato da moli = grammi / peso molecolare o moli = g / MW.

Il calcolo della massa molare di una sostanza è completato come segue (nell'esempio sarà utilizzato l'acido solforico, H 2 SO 4): create un elenco di ciascun elemento e il numero di atomi di ciascun presente nella sostanza. H 2. Determinate la media della massa atomica (peso atomico) di ciascun elemento. Moltiplicate ciascuna massa atomica per il numero di atomi nella formula: H 1.00794 * 2 = 2.015. Sommate i risultati: 2.015 + 32.066 + 63.998 = 98.079 = massa molare dell'acido solforico. In questo esempio i risultati sono stati arrotondati al numero corretto di cifre decimali (la media atomica della massa di zolfo di cui sopra ha solo 3 cifre decimali, la precisione non può essere determinata oltre tale punto).

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