Scrivi una formula chimica e fai clic su «Calcola». Ottieni la massa molare (peso molecolare), la ripartizione per elemento (numero di atomi, massa atomica, massa e percentuale in massa) e un grafico a torta della composizione in massa.
Nei simboli degli elementi maiuscole e minuscole sono diverse (per esempio, CO è il monossido di carbonio e Co è il cobalto). Puoi usare parentesi tonde (), parentesi quadre [] e il punto per gli idrati (per esempio CuSO4.5H2O; funziona anche il punto in mezzo ·). Per i composti ionici che non formano molecole, come NaCl, il nome corretto è «massa formula» e non «massa molecolare», ma il calcolo è lo stesso e questa calcolatrice funziona anche per loro.
Risultato e grafico
Scrivi una formula chimica (per esempio H2O) nel campo a sinistra e fai clic su «Calcola». Qui compaiono la massa molare e la ripartizione per elemento.
Indice
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Cosa puoi fare in questa pagina
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A cosa serve questo calcolo?
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Come si usa
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Formule e figure
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Simboli e termini
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Cosa conviene sapere prima
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Come calcolarlo con Excel
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Come calcolarlo con Fogli Google
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Come calcolarlo con Python
-
La formula in LaTeX e in altre notazioni matematiche (da copiare)
-
Come chiedere a ChatGPT di fare il calcolo
-
I punti di forza di DataChef
-
Funzioni correlate
-
Tutte le calcolatrici di NumberChef
Cosa puoi fare in questa pagina
- Scrivi una formula chimica (per esempio \(\mathrm{H_2O}\) o \(\mathrm{Al_2(SO_4)_3}\)) e ottieni subito la massa molare (peso molecolare, g/mol)
- Vengono mostrati anche una tabella per elemento (numero di atomi, massa atomica, massa e percentuale in massa) e un grafico a torta della composizione in massa
- Sono supportate le parentesi tonde () e quadre [] annidate e gli idrati scritti con il punto (per esempio CuSO4.5H2O)
- In questa stessa pagina trovi anche una spiegazione semplice delle formule e le formule pronte da copiare per Excel, Fogli Google e Python
Le masse atomiche sono i valori abbreviati dell’IUPAC (l’Unione Internazionale di Chimica Pura e Applicata). Nei simboli degli elementi maiuscole e minuscole sono diverse (CO è il monossido di carbonio, Co è il cobalto).
A cosa serve questo calcolo?
Preparare i reagenti per gli esperimenti (decidere quanti grammi pesare)
Per preparare 1 L di soluzione di sale 0,1 mol/L, il cloruro di sodio che serve si calcola come massa molare (massa formula) 58,44 × 0,1 mol = circa 5,84 g.
Nei laboratori di chimica, biologia e farmacia, ogni volta che si prepara una soluzione si fa la conversione «moli × massa molare = grammi da pesare», quindi la massa molare è un numero che si usa ogni giorno.
Sviluppo dei farmaci (una soglia di massa molecolare per i candidati farmaci)
Quando si scelgono le molecole candidate per una compressa, nell’industria farmaceutica una soglia molto usata è «massa molecolare di 500 o meno» (la regola del cinque di Lipinski: le molecole troppo grandi vengono assorbite con più difficoltà dal corpo).
Per chi fa ricerca e deve restringere i candidati a un nuovo farmaco, la massa molecolare è uno dei primi numeri di base da controllare.
Calcolare la composizione dei fertilizzanti (quanto azoto contengono)
L’urea \(\mathrm{CH_4N_2O}\) (massa molecolare 60,056), un tipico fertilizzante azotato, contiene azoto per \(28{,}014 \div 60{,}056 \times 100 \approx 46{,}6\%\) in massa. Il «46%» di azoto scritto sui sacchi di urea è proprio questo calcolo.
Quando chi coltiva i campi o il giardino calcola quanto fertilizzante serve per dare una certa quantità di azoto, la formula della percentuale in massa è la base.
Convertire le unità della glicemia (leggere gli esami del sangue)
In Italia la glicemia si riporta di solito in mg/dL, mentre molti articoli scientifici e molti altri paesi usano mmol/L. La conversione usa la massa molecolare del glucosio \(\mathrm{C_6H_{12}O_6}\), 180,156: il fattore 18 in «mg/dL ÷ 18 ≈ mmol/L» viene da lì (180,156 ÷ 10 ≈ 18).
È un esempio di massa molecolare che lavora dietro le quinte quando si confrontano i valori degli esami tra paesi diversi o quando un glucometro cambia l’unità mostrata.
Calcolare le emissioni di CO₂ (perché il carbonio diventa 3,67 volte più pesante)
Il fattore di conversione ambientale «bruciando 1 tonnellata di carbonio si ottengono circa 3,67 tonnellate di CO₂» viene dalla massa molecolare di \(\mathrm{CO_2}\), 44,009, divisa per la massa atomica del carbonio, 12,011, cioè circa 3,664. La massa aumenta perché l’ossigeno si lega al carbonio durante la combustione.
Questa idea si usa nei rapporti delle aziende sulle emissioni di gas serra e nei calcoli dell’impronta di carbonio.
Formule e figure
Massa molare (peso molecolare)
Figura
Notazione matematica
(la notazione abituale)
\(M\)
\(=\)
\(\sum_{i}\)
\(w_i\)
\(\times\)
\(n_i\)
A parole
(i simboli sostituiti da parole)
④
\(M\): massa molare
\(=\)
③
\(\sum\): somma su tutti gli elementi
①
\(w_i\): massa atomica dell’elemento
\(\times\)
②
\(n_i\): numero di atomi dell’elemento
La formula a parole
①
Prendi la
\(w_i\): massa atomica dell’elemento
②
moltiplicala per il
\(n_i\): numero di atomi di quell’elemento nella formula
per ottenere la massa di ciascun elemento
③
\(\sum\): somma su tutti gli elementi
④
e ottieni la
\(M\): massa molare (peso molecolare)
Un esempio semplice
La massa molare dell’acqua \(\mathrm{H_2O}\) (2 atomi di idrogeno e 1 atomo di ossigeno; massa atomica di H 1,008, di O 15,999) è
\(M\): massa molare dell’acqua
\(=\)
massa atomica di H (1,008)
\(\times\)
numero di H (2)
\(+\)
massa atomica di O (15,999)
\(\times\)
numero di O (1)
\(1{,}008 \times 2 + 15{,}999 \times 1 = 2{,}016 + 15{,}999 = 18{,}015\)
L’idea chiave
La massa molecolare è un valore relativo senza unità, come la massa atomica. La massa molare è la massa di 1 mol (mole) di sostanza, con l’unità g/mol. Il numero è esattamente lo stesso; cambia solo il significato (l’unità).
Anche maiuscole e minuscole nei simboli degli elementi contano. CO è carbonio C più ossigeno O, cioè il monossido di carbonio (massa molecolare 28,01), mentre Co è un solo elemento, il cobalto (massa atomica 58,933). Sono cose completamente diverse.
Percentuale in massa di un elemento
Figura
Notazione matematica
(la notazione abituale)
\(P\)
\(=\)
\(w_i \times n_i\)
\(\div\)
\(M\)
\(\times\)
\(100\)
A parole
(i simboli sostituiti da parole)
④
\(P\): percentuale in massa
\(=\)
①
\(w_i \times n_i\): massa dell’elemento
\(\div\)
②
\(M\): massa molare
\(\times\)
③
\(100\): per averla in percentuale
La formula a parole
①
Prendi la
massa dell’elemento (massa atomica × numero di atomi)
②
dividila per la
\(M\): massa molare
per trovare la sua parte sul totale
③
moltiplica per
\(100\)
per averla in percentuale
④
e ottieni la
\(P\): percentuale in massa dell’elemento
Un esempio semplice
La percentuale in massa dell’ossigeno O (massa 15,999) nell’acqua \(\mathrm{H_2O}\) (massa molare 18,015) è
\(P\): percentuale in massa di O
\(=\)
massa di O (15,999)
\(\div\)
massa molare (18,015)
\(\times\)
100
\(15{,}999 \div 18{,}015 \times 100 \approx 88{,}81\)
L’idea chiave
Le percentuali in massa di tutti gli elementi sommano 100% (con gli arrotondamenti mostrati può esserci uno scarto di circa 0,01%).
La formula fa vedere quanto ogni elemento pesa nella massa di un composto, come in «circa l’89% della massa dell’acqua è ossigeno». Per questo è molto usata in pratica, per esempio per il contenuto di azoto dei fertilizzanti o per la composizione degli alimenti.
Per trovare la massa molare (peso molecolare) basta calcolare massa atomica × numero di atomi per ogni elemento e sommare tutto. Per la percentuale in massa di un elemento, dividi la massa di quell’elemento per la massa molare e moltiplica per 100.
Simboli e termini
Simboli
| \(M\) | emme | La massa molare (peso molecolare): la somma delle masse atomiche di tutti gli atomi della formula chimica. Come massa molare, la sua unità è g/mol (grammi per mole). |
| \(w_i\) | doppia vu con i | La massa atomica dell’elemento \(i\): la massa relativa di un atomo di quell’elemento, con il carbonio-12 fissato a 12. Esempio: H è 1,008, O è 15,999 |
| \(n_i\) | enne con i | Quanti atomi dell’elemento \(i\) ci sono nella formula chimica. Esempio: in \(\mathrm{H_2O}\), 2 di H e 1 di O |
| \(\sum\) | sigma | Un simbolo che significa «somma tutto». Qui indica di sommare, su tutti gli elementi, massa atomica × numero di atomi calcolati per ogni elemento. |
| \(P\) | pi | La percentuale in massa di un elemento, cioè la parte della massa totale del composto che quell’elemento rappresenta, espressa in percentuale (%). |
Termini
| massa atomica (peso atomico) | La massa di un atomo espressa come numero relativo, con l’atomo di carbonio-12 fissato a 12. L’idrogeno è circa 1,008 e l’ossigeno circa 15,999. È il valore riportato nella tavola periodica, e questa calcolatrice usa i valori abbreviati dell’IUPAC (l’Unione Internazionale di Chimica Pura e Applicata). |
| massa molecolare (peso molecolare) | La massa di una molecola sulla stessa scala della massa atomica. Si trova sommando le masse atomiche di tutti gli atomi della molecola. Come la massa atomica è un valore relativo, quindi non ha unità. |
| massa molare | La massa di 1 mol (6,02×10²³ particelle) di una sostanza, in g/mol. Il numero è lo stesso della massa molecolare (massa formula), perciò in questa pagina massa molecolare e massa molare sono trattate come lo stesso calcolo (per esempio, la massa molecolare dell’acqua è 18,015, quindi la sua massa molare è 18,015 g/mol). |
| massa formula (peso formula) | I composti ionici come il cloruro di sodio \(\mathrm{NaCl}\), e i metalli, non formano affatto molecole. Perciò, al posto della «massa molecolare», la somma delle masse atomiche nella formula minima si chiama massa formula. Si calcola esattamente allo stesso modo. |
| formula chimica | Un modo di scrivere di che cosa è fatta una sostanza con simboli di elementi e numeri. Comprende le formule molecolari (come \(\mathrm{H_2O}\)) e le formule minime (come \(\mathrm{NaCl}\)). Il piccolo numero in basso a destra (il pedice) è il numero di atomi (o del gruppo tra parentesi) che lo precede. |
| formula minima (formula empirica) | Una formula che mostra i tipi di atomi (o di ioni) di una sostanza e il loro rapporto nei numeri interi più semplici. Le sostanze che non formano molecole, come i composti ionici (per esempio \(\mathrm{NaCl}\)) e i metalli, si scrivono così. |
| idrato | Una sostanza che contiene molecole d’acqua (acqua di cristallizzazione) dentro i suoi cristalli. Si scrive con un punto (·) tra la parte principale e l’acqua, come nel solfato di rame(II) pentaidrato \(\mathrm{CuSO_4 \cdot 5H_2O}\). Per trovare la massa molare, somma anche la parte dopo il punto. |
| mole (mol) | Un’unità che conta una quantità in base al numero di particelle (atomi o molecole). 1 mol sono circa 6,02×10²³ particelle. Poiché massa (g) ÷ massa molare (g/mol) = numero di moli (mol), la massa molare fa da fattore di conversione tra grammi e moli. |
Cosa conviene sapere prima
Ecco che cosa conviene sapere per usare il calcolo di questa pagina capendone il senso, e non solo premendo il pulsante.
| Atomi, molecole e formule chimiche (scienze, scuola secondaria di primo grado, 11-14 anni) |
|
| Massa atomica e massa molecolare (chimica, scuola secondaria di secondo grado, 14-19 anni) |
|
| Rapporti e percentuali (classe 5ª della primaria e scuola secondaria di primo grado, 10-14 anni) |
|
| Moltiplicazione e addizione di numeri decimali (classi 4ª–5ª della primaria, 9-11 anni) |
|
Come calcolarlo con Excel
Copia tutta la tabella qui sotto e incollala nella cella A1 di Excel. Funziona così com’è.
Tabella per trovare la massa molare dell’acqua H₂O
| Massa atomica di H | 1,008 |
| Numero di H | 2 |
| Massa atomica di O | 15,999 |
| Numero di O | 1 |
| Massa molare (g/mol) | =B1*B2+B3*B4 |
Tabella per trovare la massa molare del solfato di alluminio Al₂(SO₄)₃
| Massa atomica di Al | 26,982 |
| Numero di Al | 2 |
| Massa atomica di S | 32,06 |
| Numero di S | 3 |
| Massa atomica di O | 15,999 |
| Numero di O | 12 |
| Massa molare (g/mol) | =B1*B2+B3*B4+B5*B6 |
Tabella per trovare la percentuale in massa di un elemento (O in H₂O)
| Massa di O (massa atomica × numero di atomi) | 15,999 |
| Massa molare | 18,015 |
| Percentuale in massa di O (%) | =B1/B2*100 |
Dopo averla incollata, le righe in alto della colonna B sono i campi da compilare e l’ultima riga è calcolata in automatico.
«*» è la moltiplicazione e «/» è la divisione. La prima tabella calcola «massa atomica di H × numero + massa atomica di O × numero» con «=B1*B2+B3*B4», e B5 mostra 18,015.
Nella seconda tabella (una formula con parentesi) il trucco è inserire i numeri di atomi dopo aver sciolto le parentesi (2 di Al, 3 di S e 4 × 3 = 12 di O). B7 mostra 342,132.
La terza tabella mostra circa 88,81 (%) in B3. Ti basta sostituire le masse atomiche e i numeri di atomi con i valori della tua formula.
«*» è la moltiplicazione e «/» è la divisione. La prima tabella calcola «massa atomica di H × numero + massa atomica di O × numero» con «=B1*B2+B3*B4», e B5 mostra 18,015.
Nella seconda tabella (una formula con parentesi) il trucco è inserire i numeri di atomi dopo aver sciolto le parentesi (2 di Al, 3 di S e 4 × 3 = 12 di O). B7 mostra 342,132.
La terza tabella mostra circa 88,81 (%) in B3. Ti basta sostituire le masse atomiche e i numeri di atomi con i valori della tua formula.
Come calcolarlo con Fogli Google
Copia tutta la tabella qui sotto e incollala nella cella A1 di Fogli Google. Funziona così com’è.
Tabella per trovare la massa molare dell’acqua H₂O
| Massa atomica di H | 1,008 |
| Numero di H | 2 |
| Massa atomica di O | 15,999 |
| Numero di O | 1 |
| Massa molare (g/mol) | =B1*B2+B3*B4 |
Tabella per trovare la massa molare del solfato di alluminio Al₂(SO₄)₃
| Massa atomica di Al | 26,982 |
| Numero di Al | 2 |
| Massa atomica di S | 32,06 |
| Numero di S | 3 |
| Massa atomica di O | 15,999 |
| Numero di O | 12 |
| Massa molare (g/mol) | =B1*B2+B3*B4+B5*B6 |
Tabella per trovare la percentuale in massa di un elemento (O in H₂O)
| Massa di O (massa atomica × numero di atomi) | 15,999 |
| Massa molare | 18,015 |
| Percentuale in massa di O (%) | =B1/B2*100 |
Le stesse formule di Excel funzionano così come sono. Copia tutta la tabella, incollala nella cella A1 e sostituisci le masse atomiche e i numeri di atomi con i valori della tua formula.
Come calcolarlo con Python
# Masse atomiche degli elementi che usi (valori abbreviati IUPAC; inserisci solo quelli che ti servono)
atomic_weight = {"H": 1.008, "C": 12.011, "N": 14.007, "O": 15.999,
"Na": 22.99, "S": 32.06, "Cl": 35.45, "Al": 26.982, "Cu": 63.546}
# Elementi e numero di atomi nella formula (esempio: solfato di alluminio Al2(SO4)3 -> 2 Al, 3 S, 12 O)
composition = {"Al": 2, "S": 3, "O": 12}
# Massa molare (massa molecolare) = somma di massa atomica x numero di atomi su tutti gli elementi
molar_mass = sum(atomic_weight[element] * count for element, count in composition.items())
print(f"Massa molare (massa molecolare): {molar_mass} g/mol")
# Percentuale in massa di ogni elemento = massa atomica x numero di atomi / massa molare x 100
for element, count in composition.items():
mass = atomic_weight[element] * count
print(f"{element}: {mass:.3f} g/mol ({mass / molar_mass * 100:.2f}%)")
Funziona con la sola libreria standard. Inserisci in composition i simboli degli elementi e il numero di atomi, e mostra la massa molare e la percentuale in massa di ogni elemento. Se la formula ha delle parentesi, inserisci i numeri di atomi dopo averle sciolte (per esempio, (SO4)3 dà 3 di S e 12 di O). Python scrive i decimali con il punto, non con la virgola.
La formula in LaTeX e in altre notazioni matematiche (da copiare)
Massa molare (peso molecolare)
M = Σᵢ (wᵢ × nᵢ)
M = \sum_{i} w_i n_i
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>M</mi>
<mo>=</mo>
<munder><mo>∑</mo><mi>i</mi></munder>
<msub><mi>w</mi><mi>i</mi></msub>
<mo>⁢</mo>
<msub><mi>n</mi><mi>i</mi></msub>
</mrow>
</math>
M = sum_i (w_i n_i)
Sum[w[i]*n[i], {i, 1, k}]
M := add(w[i]*n[i], i = 1 .. k);
M = sum(w .* n);
M = ∑_i (w_i n_i)
Percentuale in massa di un elemento
P = (wᵢ × nᵢ) ÷ M × 100
P = \dfrac{w_i n_i}{M} \times 100
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>P</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><msub><mi>w</mi><mi>i</mi></msub><mo>⁢</mo><msub><mi>n</mi><mi>i</mi></msub></mrow>
<mi>M</mi>
</mfrac>
<mo>×</mo>
<mn>100</mn>
</mrow>
</math>
P = (w_i n_i)/M xx 100
(w[i]*n[i]/M)*100
P := w[i]*n[i]/M*100;
P = w(i)*n(i)/M*100;
P = (w_i n_i)/M × 100
Come chiedere a ChatGPT di fare il calcolo
Sei un assistente per i calcoli di chimica. Svolgi il calcolo seguente eseguendo davvero del codice Python e rispondi basandoti solo sui numeri del risultato dell’esecuzione (non rispondere a mente e non tirare a indovinare). Trova la massa molare (peso molecolare) del solfato di rame(II) pentaidrato, CuSO4·5H2O. Usa le masse atomiche abbreviate dell’IUPAC (Cu = 63,546, S = 32,06, O = 15,999, H = 1,008). Mostra quanto segue, con le formule che hai usato e i numeri del risultato dell’esecuzione: 1. La ripartizione di «massa atomica × numero di atomi» per ogni elemento (Cu, S, O, H) 2. La massa molare (g/mol) 3. La percentuale in massa di ogni elemento (%)
Come si usa
-
1Inserisci i numeriScrivi nei campi i numeri con cui vuoi fare il calcolo
-
2CalcolaFai clic sul pulsante «Calcola»
-
3Guarda il risultatoIl risultato compare subito. Nella stessa pagina trovi anche lo svolgimento del calcolo e la spiegazione della formula
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Funzioni correlate
Calcolatrice della molarità (massa, massa molare, volume e concentrazione)
Trova la massa, la massa molare, il volume o la molarità a partire dagli altri tre. Puoi usare direttamente la massa molare calcolata in questa pagina
Calcolatrice della densità (densità, massa e volume)
Trova la densità, la massa o il volume a partire dagli altri due. L’idea di «massa per unità di quantità» è collegata alla massa molare
