Chemische Berechnungen

Die sieben Modi sind: Formel & Molmasse, Masse / Mol, Teilchenzahl, Konzentration, Verdünnung, Prozent und Dichte. Sie sind getrennte mathematische Modelle. Eine Molmasse ist zum Beispiel nicht die Masse der konkret eingegebenen Probe, sondern die Masse je Mol der eingegebenen Formel in g/mol.

In der aktuellen Oberfläche werden für Masse g, für Stoffmenge mol, für Konzentration mol/L, für Volumen bei Konzentration und Verdünnung L sowie bei Dichte mL verwendet. Die Dichteausgabe erscheint in g/mL und zusätzlich in kg/m³. Die Service-Schicht besitzt außerdem direkte Umrechnungsfunktionen für µg, mg, g und kg; µmol, mmol, mol und kmol; sowie µL, mL, L und m³.

Der lokale Parser unterscheidet Groß- und Kleinschreibung: CO und Co sind deshalb unterschiedliche Formeln. Er unterstützt Elementsymbole, positive Indizes, runde und eckige Klammern, verschachtelte Gruppen, vorangestellte Komponentenkoeffizienten sowie Hydrate mit · oder Punkt. Wiederkehrende Elemente werden vor der Summierung zusammengefasst.

Für jedes erkannte Element multipliziert der Rechner die Anzahl der Atome mit dem hinterlegten abridged standard atomic weight und addiert die Beiträge ohne Zwischenrundung. Fehlt für ein Element ein hinterlegtes Standard-Atomgewicht, gibt das Tool keine erfundene Molmasse aus.

Dabei ist m die Masse in g, M die Molmasse in g/mol und n die Stoffmenge in mol. Für die Teilchenzahl verwendet der Rechner die exakt hinterlegte Avogadro-Konstante Nₐ = 6,02214076 × 10²³ mol⁻¹. Der Modus Masse / Mol berechnet die Stoffmenge aus der Masse und zeigt zusätzlich die Masse für die separat eingegebene Stoffmenge an; beide Eingabefelder sind keine Messwerte, die das Tool gegeneinander prüft.

Die Formel Ca(OH)₂ wird als 1 Ca, 2 O und 2 H gelesen. Mit den im Projekt hinterlegten Atomgewichten ergibt sich M = 40,078 + 2 × 15,999 + 2 × 1,008 = 74,092 g/mol.

Bei der Eingabe m = 37,046 g berechnet der Service n = 37,046 / 74,092 = 0,5 mol. Mit der Teilchenbeziehung sind 0,5 mol × 6,02214076 × 10²³ mol⁻¹ = 3,01107038 × 10²³ Teilchen beziehungsweise elementare Entitäten. Die Oberfläche formatiert die Teilchenzahl mit acht Nachkommastellen in Exponentialschreibweise; der Artikel rundet den angezeigten Wert nicht weiter um.

Für Konzentration verwendet das Tool V in L: c wird in mol/L und β in g/L ausgegeben. Die Umrechnung zwischen beiden Ausgaben nutzt die berechnete Molmasse. Beim Verdünnen sind c₁ und c₂ in mol/L und das Endvolumen V₂ in L. Das Tool bestimmt daraus das benötigte Stammvolumen V₁ und weist das vereinfachte Lösungsmittelvolumen als V₂ − V₁ aus.

Der Prozentmodus rechnet % m/m als Komponente geteilt durch Lösung mal 100 und % V/V mit derselben Verhältnisform für die eingegebenen Volumenwerte. Für % m/V rechnet er Masse in g geteilt durch Volumen in mL mal 100. Der Dichtemodus verwendet Masse in g und Volumen in mL; seine zweite Ausgabe in kg/m³ ist dieselbe Rechengröße in einer anderen Einheit. Dichte und Massenkonzentration sind damit im Tool getrennte Größen mit unterschiedlichen Eingaben und Ausgabeeinheiten.

Für NaCl berechnet der Service M = 58,44 g/mol. Bei m = 5,844 g und V = 1 L folgt n = 5,844 / 58,44 = 0,1 mol, also c = 0,1 mol/L. Die Massenkonzentration desselben Eingabepaars ist β = 5,844 g/L. Beide Werte werden im Konzentrationsmodus ausgegeben und über die Molmasse gegenseitig umgerechnet.

Im Verdünnungsmodus ergeben c₁ = 2 mol/L, c₂ = 0,5 mol/L und V₂ = 1 L ein Stammvolumen V₁ = 0,25 L = 250 mL. Die vereinfachte Lösungsmittelanzeige des Services ist 1 L − 0,25 L = 0,75 L = 750 mL. Das ist die implementierte additive Volumenannahme; der Rechner modelliert keine Volumenänderung durch Mischung.

Der Rechner gleicht keine Reaktionsgleichungen aus und behandelt keine Reaktionsstöchiometrie, Ladungen, Isotope, Strukturformeln, pH-Werte, Gasgesetze oder Normalität. Er leitet auch keine Messgenauigkeit, Reinheit, Temperatur, Druck oder andere reale Stoff- und Lösungsbedingungen aus einer Formel ab.

Die Ergebnisse sind mathematische Umrechnungen für eingegebene Werte. Sie ersetzen keine Laborplanung, Gefahrstoff-, Sicherheits- oder Eignungsbewertung und enthalten keine Misch-, Synthese- oder Dosierungsanleitung.