Massa molare cao. Ossido di calcio: composizione e massa molare

Massa molare cao.  Ossido di calcio: composizione e massa molare

H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O; (1)

H2S + NaOH = NaHS + H2O. (2)

Soluzione acidi O motivi la partecipazione a acido base reazioni, calcolate dalla formula

M ek (acidi, basi) = ,

Dove M– massa molare di acido o base; N- Per acidi– numero di atomi di idrogeno sostituiti dal metallo in questa reazione; Per motivi– il numero di gruppi idrossilici sostituiti dal residuo acido in questa reazione.

Il valore equivalente e la massa molare degli equivalenti di una sostanza dipendono dalla reazione a cui partecipa la sostanza.

Nella reazione H 2 S + 2NaOH = Na 2 S + 2H 2 O (1), entrambi gli ioni idrogeno della molecola H 2 S vengono sostituiti da un metallo e, quindi, uno ione idrogeno equivale a una particella convenzionale ½ H 2 S. In questo caso

E(H2S) = ½ H2S, e M eq (H2S) = = 17 g/mol.

Nella reazione H 2 S + NaOH = NaHS + H 2 O (2) nella molecola di H 2 S solo uno ione idrogeno viene sostituito da un metallo e quindi una particella reale equivale a uno ione: la molecola di H 2 S . In questo caso

E(H2S) = H2S, e M eq (H2S) = = 34 g/mol.

L'equivalente di NaOH nelle reazioni (1) e (2) è uguale a NaOH, poiché in entrambi i casi un gruppo ossidrile viene sostituito dal residuo acido. La massa molare degli equivalenti NaOH è

M eq (NaOH) = 40 g/mol.

Pertanto, l’equivalente di H 2 S nella reazione (1) è uguale a ½ H 2 S, nella reazione (2) −

1 H 2 S, le masse molari degli equivalenti di H 2 S sono rispettivamente 17 (1) e 34 (2) g/mol; l'equivalente NaOH nelle reazioni (1) e (2) è uguale a NaOH, la massa molare degli equivalenti di base è 40 g/mol.

Soluzione. Equivalenti di massa molare ossido calcolato dalla formula

M ek (ossido) = ,

Dove M– massa molare dell'ossido; N– il numero di cationi della base corrispondente all'ossido oppure il numero di anioni dell'acido corrispondente all'ossido; |c.o.|– valore assoluto dello stato di ossidazione di un catione o di un anione.

Nella reazione P 2 O 5 + 3CaO = Ca 3 (PO 4) 2, l'equivalente di P 2 O 5 che forma due anioni triplamente carichi (PO 4) 3- è pari a 1/6 P 2 O 5, e M eq (P2O5) = = 23,7 g/mol. L'equivalente di CaO che dà un catione doppiamente carico (Ca 2+) è pari a ½ CaO, e M ek(CaO)= = 28 g/mol.

Esempio 2.3. Calcolare l'equivalente e la massa molare degli equivalenti di fosforo nei composti PH 3, P 2 O 3 e P 2 O 5.

Soluzione. Determinare la massa molare degli equivalenti elemento in combinazione, è possibile utilizzare la seguente formula:

M ek (elemento) = ,

Dove MA– massa molare dell'elemento; |c.o.|– valore assoluto dello stato di ossidazione dell'elemento.


Il grado di ossidazione del fosforo in PH 3, R 2 O 3, R 2 O 5, rispettivamente, è –3, +3 e +5. Sostituendo questi valori nella formula, troviamo che la massa molare degli equivalenti di fosforo nei composti PH 3 e P 2 O 3 è pari a 31/3 = 10,3 g/mol; in P 2 O 5 – 31/5 = 6,2 g/mol, e l'equivalente di fosforo nei composti PH 3 e P 2 O 3 è pari a 1/3 P, nel composto P 2 O 5 – 1/5 P .

Soluzione. La massa molare degli equivalenti di un composto chimico è uguale alla somma delle masse molari degli equivalenti delle sue parti costituenti:

M ek (PH 3) = M ek(P)+ M ek(H) = 10,3 + 1 = 11 g/mol;

M ek(P2O3) = M ek(P)+ M ek(O) = 10,3 + 8 = 18,3 g/mol;

M ek (P2O5) = M ek(P)+ M ek(O) = 6,2 + 8 = 14,2 g/mol.

Esempio 2.5. La riduzione di 7,09 g di ossido metallico con stato di ossidazione +2 richiede in condizioni normali 2,24 litri di idrogeno. Calcolare le masse molari degli ossidi e dei metalli equivalenti. Qual è la massa molare del metallo?

Soluzione. Il problema si risolve utilizzando la legge degli equivalenti. Poiché uno dei reagenti è allo stato gassoso, è conveniente utilizzare la seguente formula:

Dove V eq (gas) – volume di una mole di gas equivalenti. Per calcolare il volume di una mole di gas equivalenti, è necessario conoscere il numero di moli di equivalenti ( υ ) in una mole di gas: υ = . COSÌ, M(H2) = 2 g/mol; M ek(H2) = 1 g/mol. Pertanto, una mole di molecole di idrogeno contiene H2 υ = 2/1 = 2 moli di idrogeno equivalenti. Come è noto, una mole di qualsiasi gas in condizioni normali (n.s.) ( T= 273K, R= 101.325 kPa) occupa un volume di 22,4 litri. Ciò significa che una mole di idrogeno occuperà un volume di 22,4 litri e poiché una mole di idrogeno contiene 2 moli di equivalenti di idrogeno, il volume di una mole di equivalenti di idrogeno è pari a V eq(H2) = 22,4/2 = 11,2 l. Allo stesso modo M(O2) = 32 g/mol, M ek(O2) = 8 g/mol. Una mole di molecole di ossigeno contiene O2 υ = 32/8 = 4 moli di ossigeno equivalenti. Una mole di equivalenti di ossigeno in condizioni normali occupa un volume V eq(O2) = 22,4/4 = 5,6 l.

Sostituendo i valori numerici nella formula, lo troviamo M ek (ossido) = g/mol.

Gli equivalenti di massa molare di un composto chimico sono pari alla somma degli equivalenti di massa molare delle sue parti costituenti. Un ossido è un composto di un metallo con ossigeno, quindi la massa molare degli equivalenti di ossido è la somma M ek (ossido) = M ek (metallo) + M ek (ossigeno). Da qui M ek (metallo) = M ek (ossido) − M eq (ossigeno) = 35,45 – 8 = 27,45 g/mol.

Massa molare degli elementi equivalenti ( M ek) è legato alla massa atomica dell'elemento ( M A) rapporto: M ek (elemento) = , dove ½ COSÌ.½ – stato di ossidazione dell'elemento. Da qui M A = M eq (metallo) ∙ ½ COSÌ.½ = 27,45×2 = 54,9 g/mol.

Così, M ek (ossido) = 35,45 g/mol; M ek (metallo) = 27,45 g/mol; M A (metallo) = 54,9 g/mol.

Esempio 2.6. Quando l'ossigeno interagisce con l'azoto, si ottengono 4 equivalenti molari di ossido nitrico (IV). Calcolare i volumi dei gas che hanno reagito in condizioni normali.

Soluzione. Secondo la legge degli equivalenti, il numero di moli di equivalenti di sostanze che reagiscono e si formano a seguito della reazione sono uguali tra loro, ad es. υ (O2) = υ (N2) = υ (NO2). Poiché sono stati ottenuti 4 equivalenti molari di ossido nitrico (IV), nella reazione sono entrati quindi 4 equivalenti molari di O 2 e 4 equivalenti molari di N 2.

L'azoto cambia il suo stato di ossidazione da 0 (in N2) a +4 (in NO2), e poiché nella sua molecola ci sono 2 atomi, insieme cedono 8 elettroni, quindi

M ek(N2) = = 3,5 g/mol . Trovare il volume occupato da una mole di azoto (IV) equivalenti: 28 g/mol N 2 – 22,4 l

3,5 g/mol N2 – X

X= l.

Poiché nella reazione sono entrate 4 moli di N2 equivalenti, il loro volume è V(N2) = 2,8 4 = 11,2 l. Sapendo che una mole di ossigeno equivalente in condizioni normali occupa un volume di 5,6 litri, calcoliamo il volume di 4 moli di O2 equivalenti entrate nella reazione: V(O2) = 5,6∙4 = 22,4 l.

Quindi, nella reazione sono entrati 11,2 litri di azoto e 22,4 litri di ossigeno.

Esempio 2.7. Determinare la massa molare degli equivalenti metallici se da 48,15 g del suo ossido si ottengono 88,65 g del suo nitrato.

Soluzione. Considerando che M ek (ossido) = M ek (metallo) + M ek (ossigeno) e M ek (sale) = M ek (metallo) + M ek (residuo acido), sostituire il dato corrispondente nella legge degli equivalenti:

da qui M eq (metallo) = 56,2 g/mol.

Esempio 2.8. Calcola il grado di ossidazione del cromo in un ossido contenente il 68,42% (massa) di questo metallo.

Soluzione. Prendendo la massa dell'ossido come 100%, troviamo la frazione di massa dell'ossigeno nell'ossido: 100 – 68,42 = 31,58%, cioè per 68,42 parti della massa di cromo ci sono 31,58 parti della massa di ossigeno, ovvero per 68,42 g di cromo ci sono 31,58 g di ossigeno. Sapendo che la massa molare degli equivalenti di ossigeno è 8 g/mol, determiniamo la massa molare degli equivalenti di cromo nell'ossido secondo la legge degli equivalenti:

; M ek(Cr) = g/mol.

Lo stato di ossidazione del cromo si trova dalla relazione,

da qui | C. o.| = = 3.

L'ossido di calcio è un composto cristallino bianco. Altri nomi per questa sostanza sono calce viva, ossido di calcio, “kirabit”, “kipelka”. L'ossido di calcio, la cui formula è CaO, e il suo prodotto dell'interazione con l'acqua (H2O) - Ca(OH)2 (“lanugine” o calce spenta) sono ampiamente utilizzati nelle costruzioni.

Come si ottiene l'ossido di calcio?

1. Il metodo industriale per ottenere questa sostanza è la decomposizione termica (sotto l'influenza della temperatura) del calcare:

CaCO3 (calcare) = CaO (ossido di calcio) + CO2 (anidride carbonica)

2. L'ossido di calcio può essere ottenuto anche attraverso l'interazione di sostanze semplici:

2Ca (calcio) + O2 (ossigeno) = 2CaO (ossido di calcio)

3. Il terzo metodo del calcio è la decomposizione termica dell'idrossido di calcio (Ca(OH)2) e dei sali di calcio di diversi acidi contenenti ossigeno:

2Ca(NO3)2 = 2CaO (sostanza risultante) + 4NO2 + O2 (ossigeno)

ossido di calcio

1. Aspetto: Composto cristallino bianco. Cristallizza come il cloruro di sodio (NaCl) in un reticolo cristallino cubico a facce centrate.

2. La massa molare è 55,07 grammi/mol.

3. La densità è di 3,3 grammi/centimetro³.

Proprietà termiche dell'ossido di calcio

1. Il punto di fusione è 2570 gradi

2. Il punto di ebollizione è 2850 gradi

3. La capacità termica molare (in condizioni standard) è 42,06 J/(mol K)

4. L'entalpia di formazione (in condizioni standard) è -635 kJ/mol

Proprietà chimiche dell'ossido di calcio

L'ossido di calcio (formula CaO) è un ossido basico. Pertanto può:

Si scioglie in acqua (H2O) liberando energia. Questo produce idrossido di calcio. Questa reazione assomiglia a questa:

CaO (ossido di calcio) + H2O (acqua) = Ca(OH)2 (idrossido di calcio) + 63,7 kJ/mol;

Reagire con acidi e ossidi acidi. In questo caso si formano i sali. Ecco alcuni esempi di reazioni:

CaO (ossido di calcio) + SO2 (anidride solforosa) = CaSO3 (solfito di calcio)

CaO (ossido di calcio) + 2HCl (acido cloridrico) = CaCl2 (cloruro di calcio) + H2O (acqua).

Applicazioni dell'ossido di calcio:

1. I volumi principali della sostanza che stiamo considerando sono utilizzati nella produzione di mattoni in arenaria calcarea nell'edilizia. In precedenza, la calce viva veniva utilizzata come cemento a base di calce. È stato ottenuto mescolandolo con acqua (H2O). Di conseguenza, l'ossido di calcio si è trasformato in idrossido, che poi, assorbendo CO2 dall'atmosfera, si è fortemente indurito, trasformandosi in carbonato di calcio (CaCO3). Nonostante l'economicità di questo metodo, attualmente il cemento di calce non viene praticamente utilizzato nelle costruzioni, poiché ha la capacità di assorbire e accumulare bene i liquidi.

2. Come materiale refrattario, l'ossido di calcio è adatto come materiale poco costoso e facilmente disponibile. L'ossido di calcio fuso è resistente all'acqua (H2O), il che ne rende possibile l'utilizzo come refrattario laddove l'uso di materiali costosi non è pratico.

3. Nei laboratori, il calcio viene utilizzato per essiccare sostanze che non reagiscono con esso.

4. Nell'industria alimentare, questa sostanza è registrata come additivo alimentare con la denominazione E 529. Viene utilizzata come emulsionante per creare una miscela omogenea di sostanze immiscibili: acqua, olio e grasso.

5. Nell'industria, l'ossido di calcio viene utilizzato per rimuovere l'anidride solforosa (SO2) dai gas di scarico. Di norma viene utilizzata una soluzione acquosa al 15%. Come risultato della reazione in cui reagisce l'anidride solforosa, si ottengono gesso CaCO4 e CaCO3. Durante gli esperimenti, gli scienziati hanno ottenuto una rimozione del 98% dell'anidride solforosa dal fumo.

6. Utilizzato in speciali piatti “autoriscaldanti”. Tra le due pareti del recipiente si trova un contenitore con una piccola quantità di ossido di calcio. Quando la capsula viene immersa nell'acqua, inizia una reazione e viene rilasciata una certa quantità di calore.

L'ossido di calcio, formula CaO, è spesso chiamato calce viva. Questa pubblicazione ti parlerà delle proprietà, della preparazione e dell'uso di questa sostanza.

Definizione

L'ossido di calcio è una sostanza cristallina bianca. In alcune fonti può essere chiamato ossido di calcio, calce viva, “caldaia” o kirabit. La calce viva è il nome banale più popolare per questa sostanza. È l'unico e il più alto ossido di calcio.

Proprietà

L'ossido è una sostanza cristallina avente un reticolo cristallino cubico a facce centrate.

Fonde alla temperatura di 2570 oC e bolle a 2850 oC. È un ossido basico, la sua dissoluzione in acqua porta alla formazione di idrossido di calcio. La sostanza può formare sali. Per fare questo, deve essere aggiunto ad un acido o ad un ossido acido.

Ricevuta

Può essere ottenuto per decomposizione termica del calcare. La reazione avviene così: il carbonato di calcio viene gradualmente riscaldato e quando la temperatura dell'ambiente raggiunge i 900-1000 o C, si decompone in ossido di carbonio tetravalente gassoso e nella sostanza desiderata. Un altro modo per ottenerlo è attraverso una semplice reazione composta. Per fare ciò, una piccola quantità di calcio puro viene immersa in ossigeno liquido, seguita da una reazione, il cui prodotto sarà l'ossido desiderato. Quest'ultimo può essere ottenuto anche attraverso la decomposizione ad alte temperature dell'idrossido di calcio o dei sali di calcio di alcuni acidi contenenti ossigeno. Consideriamo ad esempio la decomposizione di quest'ultimo. Se si prende nitrato di calcio (il resto viene preso dall'acido nitrico) e lo si riscalda a 500 o C, i prodotti della reazione saranno ossigeno, biossido di azoto e l'ossido di calcio desiderato.

Applicazione

Questa sostanza viene utilizzata principalmente nel settore edile, dove viene utilizzata per produrre mattoni in arenaria calcarea. In precedenza, l'ossido di calcio veniva utilizzato anche nella produzione del cemento di calce, ma presto quest'ultimo non fu più utilizzato a causa dell'assorbimento e dell'accumulo di umidità da parte di questo composto. E se viene utilizzato per posare una stufa, quando viene riscaldato, nella stanza aleggia una soffocante anidride carbonica. Inoltre, la sostanza ora discussa è nota per la sua resistenza all'acqua. A causa di questa proprietà, l'ossido di calcio viene utilizzato come materiale refrattario economico e accessibile. Questo composto è necessario in qualsiasi laboratorio quando si essiccano sostanze che non reagiscono con esso. L'ossido di calcio è noto in un settore come additivo alimentare E529. Inoltre, è necessaria una soluzione al 15% di questa sostanza per rimuovere l'anidride solforosa da alcuni composti gassosi. L'ossido di calcio viene utilizzato anche per produrre stoviglie “autoriscaldanti”. Questa proprietà è fornita dal processo di rilascio di calore durante la reazione dell'ossido di calcio con l'acqua.

Conclusione

Queste sono tutte le informazioni di base su questa connessione. Come accennato in precedenza, viene spesso chiamata calce viva. Sapevi che il concetto di calce in chimica è molto flessibile? Ci sono anche la calce spenta, la candeggina e la calce sodata.

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Formula chimica

Massa molare di CaO, ossido di calcio 56.0774 g/mol

Frazioni in massa degli elementi nel composto

Utilizzando il calcolatore di massa molare

  • Le formule chimiche devono essere inserite con distinzione tra maiuscole e minuscole
  • Gli indici vengono inseriti come numeri normali
  • Il punto sulla linea mediana (segno di moltiplicazione), utilizzato, ad esempio, nelle formule degli idrati cristallini, è sostituito da un punto regolare.
  • Esempio: al posto di CuSO₄·5H₂O nel convertitore, per facilità di immissione, viene utilizzata l'ortografia CuSO4.5H2O.

Calcolatore della massa molare

Neo

Tutte le sostanze sono costituite da atomi e molecole. In chimica è importante misurare con precisione la massa delle sostanze che reagiscono e di conseguenza vengono prodotte. Per definizione, la mole è l'unità SI di quantità di una sostanza. Una mole contiene esattamente 6.02214076×10²³ particelle elementari. Questo valore è numericamente uguale alla costante di Avogadro N A quando espresso in unità di mol⁻¹ ed è chiamato numero di Avogadro. Quantità di sostanza (simbolo N) di un sistema è una misura del numero di elementi strutturali. Un elemento strutturale può essere un atomo, una molecola, uno ione, un elettrone o qualsiasi particella o gruppo di particelle.

Costante di Avogadro N A = 6,02214076×10²³ mol⁻¹. Il numero di Avogadro è 6.02214076×10²³.

In altre parole, una mole è una quantità di sostanza pari in massa alla somma delle masse atomiche degli atomi e delle molecole della sostanza, moltiplicata per il numero di Avogadro. L'unità di quantità di una sostanza, la mole, è una delle sette unità SI fondamentali ed è simboleggiata dalla mole. Poiché il nome dell'unità e il suo simbolo sono gli stessi, va notato che il simbolo non viene declinato, a differenza del nome dell'unità, che può essere declinato secondo le consuete regole della lingua russa. Una mole di carbonio-12 puro equivale esattamente a 12 g.

Massa molare

La massa molare è una proprietà fisica di una sostanza, definita come il rapporto tra la massa di questa sostanza e la quantità di sostanza in moli. In altre parole, questa è la massa di una mole di una sostanza. L'unità SI della massa molare è chilogrammo/mol (kg/mol). Tuttavia, i chimici sono abituati a utilizzare l’unità più conveniente g/mol.

massa molare = g/mol

Massa molare di elementi e composti

I composti sono sostanze costituite da diversi atomi legati chimicamente tra loro. Ad esempio, le seguenti sostanze, che si trovano nella cucina di ogni casalinga, sono composti chimici:

La massa molare di un elemento chimico in grammi per mole è numericamente uguale alla massa degli atomi dell'elemento espressa in unità di massa atomica (o dalton). La massa molare dei composti è uguale alla somma delle masse molari degli elementi che compongono il composto, tenendo conto del numero di atomi nel composto. Ad esempio, la massa molare dell'acqua (H₂O) è circa 1 × 2 + 16 = 18 g/mol.

Massa molecolare

La massa molecolare (il vecchio nome è peso molecolare) è la massa di una molecola, calcolata come la somma delle masse di ciascun atomo che costituisce la molecola, moltiplicata per il numero di atomi di questa molecola. Il peso molecolare è senza dimensione una quantità fisica numericamente uguale alla massa molare. Cioè, la massa molecolare differisce dalla massa molare in dimensione. Sebbene la massa molecolare sia adimensionale, ha ancora un valore chiamato unità di massa atomica (amu) o dalton (Da), che è approssimativamente uguale alla massa di un protone o neutrone. Anche l'unità di massa atomica è numericamente pari a 1 g/mol.

Calcolo della massa molare

La massa molare si calcola come segue:

  • determinare le masse atomiche degli elementi secondo la tavola periodica;
  • determinare il numero di atomi di ciascun elemento nella formula del composto;
  • determinare la massa molare sommando le masse atomiche degli elementi compresi nel composto, moltiplicate per il loro numero.

Ad esempio, calcoliamo la massa molare dell'acido acetico

Consiste in:

  • due atomi di carbonio
  • quattro atomi di idrogeno
  • due atomi di ossigeno
  • carbonio C = 2 × 12,0107 g/mol = 24,0214 g/mol
  • idrogeno H = 4 × 1.00794 g/mol = 4.03176 g/mol
  • ossigeno O = 2 × 15,9994 g/mol = 31,9988 g/mol
  • massa molare = 24.0214 + 4.03176 + 31.9988 = 60.05196 g/mol

Il nostro calcolatore esegue esattamente questo calcolo. Puoi inserire la formula dell'acido acetico e controllare cosa succede.

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