La fracción de masa de una sustancia es la relación entre la masa de una determinada sustancia y la masa de una mezcla o solución en la que se encuentra esta sustancia. Expresado en fracciones de una unidad o como porcentaje.

Instrucciones

1. La fracción de masa de una sustancia se calcula mediante la fórmula: w = m (w) / m (cm), donde w es la fracción de masa de la sustancia, m (w) es la masa de la sustancia, m (cm) es la masa de la mezcla. Si la sustancia está disuelta, entonces la fórmula se ve así: w = m (w) / m (solución), donde m (solución) es la masa de la solución. También se permite detectar la masa de la solución, si es necesario: m (solución) = m (c) + m (solución), donde m (solución) es la masa del solvente. Si lo desea, la fracción de masa se puede multiplicar por 100%.

2. Si el valor de la masa no se da en la condición del problema, entonces se permite calcularlo con el apoyo de varias fórmulas, los valores dados en la condición ayudarán a preferir el necesario. La primera fórmula para encontrar la masa: m = V * p, donde m es la masa, V es el volumen, p es la densidad. La fórmula adicional se ve así: m = n * M, donde m es la masa, n es el número de la sustancia, M es la masa molar. La masa molar, a su vez, está formada por las masas nucleares de los elementos que componen la sustancia.

3. Para una mejor comprensión de este material, resolveremos el problema. Se trató una mezcla de serrín de cobre y magnesio que pesaba 1,5 g con un exceso de ácido sulfúrico. Como resultado de la reacción, se liberaron 0,56 L de hidrógeno (datos típicos). Calcula la fracción de masa de cobre en la mezcla. En este problema se produce la reacción, escribimos su ecuación. De las 2 sustancias, solo el magnesio interactúa con un exceso de ácido clorhídrico: Mg + 2HCl = MgCl2 + H2. Para encontrar la fracción de masa de cobre en la mezcla, debe sustituir los valores en la siguiente fórmula: w (Cu) = m (Cu) / m (cm). Dada la masa de la mezcla, encontramos la masa de cobre: ​​m (Cu) = m (cm) - m (Mg). Buscamos la masa de magnesio: m (Mg) = n (Mg) * M (Mg). La ecuación de la reacción ayudará a encontrar la cantidad de sustancia de magnesio. Encontramos el número de sustancia de hidrógeno: n = V / Vm = 0.56 / 22.4 = 0.025 mol. La ecuación muestra que n (H2) = n (Mg) = 0.025 mol. Calculamos la masa de magnesio, sabiendo que la masa molar de magnesio es 24 g / mol: m (Mg) = 0.025 * 24 = 0.6 g. Encuentre la masa de cobre: ​​m (Cu) = 1.5 - 0.6 = 0.9 g It Queda por calcular la fracción de masa: w (Cu) = 0,9 / 1,5 = 0,6 o 60%.

La fracción de masa muestra en porcentaje o en fracciones la tabla de contenido de una sustancia en una solución o un elemento en la composición de una sustancia. Saber calcular la fracción de masa es beneficioso no solo en las lecciones de química, sino también cuando se desea preparar una solución o mezcla, por ejemplo, con fines culinarios. O cambia el porcentaje en la composición que tienes.

Instrucciones

1. La fracción de masa se calcula como la relación entre la masa de un componente dado y la masa total de la solución. Para obtener el total como porcentaje, debe multiplicar el cociente resultante por 100. La fórmula se ve así :? = M (soluto) / m (solución)?,% =? * 100

2. Considere, por ejemplo, los problemas directo e inverso: digamos que disolvió 5 gramos de sal de mesa en 100 gramos de agua. ¿Qué porcentaje de la solución recibió? La solución es bastante primitiva. Conoce la masa de la sustancia (sal de mesa), la masa de la solución será igual a la suma de las masas de agua y sal. Por lo tanto, debes dividir 5 g por 105 gy multiplicar el resultado de la división por 100; este será el resultado: obtendrás una solución del 4.7%. Ahora el problema inverso. Desea preparar 200 g de una solución acuosa al 10% de la cual es deseable. ¿Cuánta sustancia tomar para la disolución? Actuamos en orden inverso, dividimos la fracción de masa, expresada como porcentaje (10%) por 100. Obtenemos 0.1. Ahora dibujemos una ecuación simple, donde denotamos el número requerido de sustancias por x y, en consecuencia, la masa de la solución como 200 g + x. Nuestra ecuación se verá así: 0.1 = x / 200g + x. Cuando lo resolvemos, obtenemos que x es igual a aproximadamente 22,2 g. El resultado se comprueba resolviendo el problema directo.

3. Es más difícil averiguar qué número de soluciones de un cierto porcentaje deben tomarse para adquirir un cierto número de soluciones con nuevas cualidades especificadas. Aquí se requiere componer y resolver más de cerca un sistema de ecuaciones. En este sistema, la primera ecuación es la expresión de la famosa masa de la mezcla resultante, en términos de dos masas desconocidas de las soluciones iniciales. Por ejemplo, si nuestro objetivo es obtener 150 g de una solución, la ecuación tendrá la forma x + y = 150 g. La segunda ecuación es la masa de un soluto igual a la suma de la misma sustancia, en la composición de 2 soluciones mixtas. Digamos, si desea tener una solución al 30%, y las soluciones que mezcla son 100%, es decir, una sustancia pura, y 15%, entonces la segunda ecuación se verá así: x + 0.15y = 45 g. Para pequeño, resuelva el sistema de ecuaciones y averigüe cuánta sustancia necesita agregar a una solución al 15% para obtener una solución al 30%. Intentalo.

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Calcular número sustancias, averigua su masa con la ayuda de pesas, exprésala en gramos y divídela por la masa molar que se puede detectar con el apoyo de la tabla periódica. Para determinar el número sustancias gas en condiciones típicas, aplique la ley de Avogadro. Si el gas está en otras condiciones, mida la presión, el volumen y la temperatura del gas y luego calcule número sustancias en él.

Necesitará

• Necesitará una escala, termómetro, manómetro, regla o cinta métrica, tabla periódica.

Instrucciones

1. Determinando el número sustancias en un sólido o líquido. Encuentra la masa del cuerpo investigado usando escalas, exprésala en gramos. Determina cual sustancias el cuerpo consiste, luego con el apoyo de la tabla periódica, encontrar la masa molar sustancias... Para hacer esto, encuentre los elementos que componen la molécula. sustancias del cual está hecho el cuerpo. Determine sus masas nucleares a partir de la tabla; si se indica un número fraccionario en la tabla, redondee al entero más cercano. Encuentra la suma de las masas de todos los átomos en una molécula. sustancias, obtenga el peso molecular, que es numéricamente igual al peso molar sustancias en gramos por mol. Posteriormente, divida la masa previamente medida por la masa molar. Como resultado, obtendrá número sustancias en moles (? = m / M).

2. Número sustancias gas en condiciones típicas. Si el gas está en condiciones típicas (0 grados Celsius y 760 mmHg), detecte su volumen. Para ello, mida el volumen de la habitación, cilindro o recipiente donde se encuentra, a partir del hecho de que el gas ocupa cada volumen que se le proporciona. Para obtener su valor, mida las dimensiones geométricas de la vasija, donde está ubicada con el apoyo de una cinta métrica y con el apoyo de fórmulas matemáticas, encuentre su volumen. Un caso particularmente clásico es una habitación paralelepípeda. Mida su largo, ancho y alto en metros, luego multiplíquelos y obtenga el volumen de gas que contiene en metros cúbicos. Para descubrir número sustancias gas, divida el volumen resultante por 0.0224 - el volumen molar de gas en condiciones típicas.

3. Número sustancias gas con parámetros arbitrarios. Mida la presión del gas con un manómetro en pascales, su temperatura en Kelvin, para lo cual sume 273 a los grados Celsius en los que mide el termómetro Determine también el volumen de gas en metros cúbicos. Para descubrir número sustancias Divida el producto de la presión y el volumen por la temperatura y el número 8.31 (gas universal continuo) ,? = PV / (RT).

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Muchos líquidos son soluciones. Se trata, en particular, de sangre humana, té, café, agua de mar. La solución se basa en un soluto. Hay tareas para encontrar la fracción de masa de esta sustancia.

Instrucciones

1. Las soluciones se denominan sistemas homogéneos homogéneos que constan de 2 o más componentes. Se dividen en tres categorías: - soluciones líquidas; - soluciones sólidas; - soluciones gaseosas. Las soluciones líquidas incluyen, digamos, ácido sulfúrico diluido, sólido - una aleación de hierro y cobre, y gaseoso - todo tipo de mezclas de gases. Independientemente del estado de agregación de la solución, consta de un solvente y un soluto. El solvente más común es el agua, que se usa para diluir la sustancia. La composición de las soluciones se expresa de diferentes maneras, especialmente el valor de la fracción de masa del soluto se usa a menudo para esto. La fracción de masa es una cantidad adimensional, y es igual a la relación entre la masa del soluto y la masa total de cada solución:? In = mw / m La fracción de masa se expresa como porcentaje o fracciones decimales. Para calcular este parámetro como porcentaje, use la siguiente fórmula: w (sustancia) = mw / m (solución) · 100% Para encontrar el mismo parámetro en forma de fracción decimal, no multiplique por 100%.

2. La masa de cada solución es la suma de las masas de agua y soluto. En consecuencia, ocasionalmente la fórmula indicada anteriormente se escribe de una manera ligeramente diferente:? In = mw / (mw + m (H2O)), donde m (solución) = mw + m (H2O) Digamos que el ácido nítrico diluido consiste en un solvente - agua y soluto-ácido. De esto se deduce que la masa del soluto se calcula de la siguiente manera:? In = mHNO3 / mHNO3 + mH2O

3. Si se desconoce la masa de una sustancia, pero solo se da la masa de agua, entonces, en este caso, la fracción de masa se encuentra de acuerdo con una fórmula ligeramente diferente. Cuando el volumen de una sustancia disuelta es famoso, su masa se encuentra mediante la fórmula adicional: mw = V *? De ello se deduce que la fracción de masa de una sustancia se calcula de la siguiente manera :? In = V *? / V *? + M (H2O)

4. Encontrar la fracción de masa de una sustancia se lleva a cabo repetidamente con fines utilitarios. Por ejemplo, al blanquear un material, debe conocer la concentración de perhidrol en una solución de peróxido. Además, en ocasiones se requiere un cálculo preciso de la fracción de masa en la práctica médica. Además de las fórmulas y un cálculo aproximado de la fracción de masa, en medicina, también se utiliza la verificación experimental con la ayuda de dispositivos, lo que permite reducir la probabilidad de errores.

5. Hay varios procesos físicos durante los cuales cambian la fracción de masa de una sustancia y la composición de una solución. El primero de ellos, llamado evaporación, es el proceso inverso de disolución de una sustancia en agua. En este caso, el soluto permanece y el agua se evapora por completo. En este caso, la fracción de masa no se puede medir, no hay solución. El proceso opuesto es la dilución de una solución concentrada. Cuanto más se diluye, más fuertemente disminuye la fracción de masa de la sustancia disuelta en él. La concentración es una evaporación parcial en la que no se evapora toda el agua, sino solo una parte. Al mismo tiempo, aumenta la fracción de masa de la sustancia en la solución.

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¿Qué es la fracción de masa? elemento? A partir del nombre en sí, se permite darse cuenta de que este es un valor que indica la relación de la masa elemento, que forma parte de la sustancia, y la masa total de esta sustancia. Se expresa en fracciones de una unidad: porcentaje (centésimas), ppm (milésimas), etc. ¿Cómo se permite calcular la masa de algunos elemento ?

Instrucciones

1. Para mayor claridad, considere el carbono que todos conocen, sin el cual no habría materia orgánica. Si el carbono es una sustancia pura (digamos, diamante), entonces su masa Cuota valientemente se puede tomar como una unidad o al 100%. Por supuesto, el diamante también contiene impurezas de otros elementos, pero en la mayoría de los casos, en cantidades tan pequeñas que pueden pasarse por alto. Pero en modificaciones de carbono como el carbón o el grafito, el contenido de impurezas es bastante alto, y tal ignorancia es inaceptable.

2. Si el carbono es parte de una sustancia difícil, debe hacerlo de otra manera: escriba la fórmula exacta de la sustancia, después de eso, conociendo las masas molares de cada elemento incluido en su composición, calcular la masa molar exacta de esta sustancia (por supuesto, teniendo en cuenta el "índice" de cualquier elemento). Posteriormente esto determina la masa Cuota dividiendo la masa molar total elemento por masa molar de la sustancia.

3. Digamos que es necesario detectar una masa Cuota carbono en ácido acético. Escribe la fórmula del ácido acético: CH3COOH. Para simplificar los cálculos, conviértalo a la forma: С2Н4О2. La masa molar de esta sustancia se compone de las masas molares de los elementos: 24 + 4 + 32 = 60. En consecuencia, la fracción de masa de carbono en esta sustancia se calcula de la siguiente manera: 24/60 = 0,4.

4. Si necesita calcularlo como un porcentaje, respectivamente, 0.4 * 100 = 40%. Es decir, cada kilogramo de ácido acético contiene (aproximadamente) 400 gramos de carbono.

5. Por supuesto, absolutamente de la misma manera se permite detectar las fracciones de masa de todos los demás elementos. Digamos que la fracción de masa de oxígeno en el mismo ácido acético se calcula de la siguiente manera: 32/60 = 0,533 o aproximadamente 53,3%; y la fracción másica de hidrógeno es 4/60 = 0,666 o aproximadamente 6,7%.

6. Para comprobar la precisión de los cálculos, sume los porcentajes de todos los elementos: 40% (carbono) + 53,3% (oxígeno) + 6,7% (hidrógeno) = 100%. La cuenta se reunió.

Tienes un barril de doscientos litros. Planea llenarlo completamente con combustible diesel, que usa para calentar su sala de mini-calderas. ¿Y cuánto pesará, lleno de solárium? Ahora calculemos.

Necesitará

• - tabla de gravedad específica de las sustancias;
• - conocimientos para realizar los cálculos matemáticos más sencillos.

Instrucciones

1. Para encontrar la masa de una sustancia por su volumen, use la fórmula para la densidad específica de la sustancia. P = m / v aquí p es la densidad específica de la sustancia; m es su masa; v es el volumen ocupado. Consideraremos la masa en gramos, kilogramos y toneladas. Volúmenes en centímetros cúbicos, decímetros y medidas. Y la densidad específica, respectivamente, en g / cm3, kg / dm3, kg / m3, t / m3.

2. Resulta que, según los términos del problema, tienes un barril de doscientos litros. Esto significa: un barril con una capacidad de 2 m3. Se llama doscientos litros, porque el agua, con su peso específico igual a uno, contiene 200 litros en un barril así, te preocupa la masa. En consecuencia, llévelo al primer lugar en la fórmula presentada m = p * v En el lado derecho de la fórmula, se desconoce el valor de p: la gravedad específica del combustible diesel. Encuéntrelo en el directorio. Es incluso más fácil ingresar una consulta de búsqueda en Internet "gravedad específica del combustible diesel".

3. Encontrado: la densidad del combustible diesel de verano en t = +200 C es 860 kg / m3. Sustituye los valores en la fórmula: m = 860 * 2 = 1720 (kg) 1 tonelada y 720 kg - esto es cuánto 200 litros de combustible diesel de verano pesan. Habiendo colgado el barril de antemano, se permite calcular el peso total y estimar la capacidad del bastidor debajo del barril con solarium.

4. En las zonas rurales, puede ser útil calcular primero la masa de leña requerida por capacidad cúbica para determinar la capacidad de carga del transporte en el que se entregará esta leña. Por ejemplo, necesita al menos 15 metros cúbicos para el invierno. metros de leña de abedul. Busque en los libros de referencia la densidad de la leña de abedul. Esto es: 650 kg / m3. Calcule la masa sustituyendo los valores en la misma fórmula de gravedad específica m = 650 * 15 = 9750 (kg) Ahora, con base en la capacidad de carga y la capacidad del cuerpo, puede determinar la tipo de vehículo y número de viajes.

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¡Nota!
Las personas mayores están más familiarizadas con el concepto de gravedad específica. La gravedad específica de una sustancia es la misma que la gravedad específica.

La fracción de masa de una sustancia muestra su contenido en una estructura más difícil, por ejemplo, en una aleación o mezcla. Si la masa total de una mezcla o aleación es famosa, entonces, conociendo las fracciones de masa de las sustancias constituyentes, es posible detectar sus masas. Para encontrar la fracción de masa de una sustancia, está permitido conocer su masa y la masa de cada mezcla. Este valor se puede expresar en fracciones o porcentajes.

Necesitará

• escamas;
• tabla periódica de elementos químicos;
• calculadora.

Instrucciones

1. Determine la fracción de masa de la sustancia que está en la mezcla a través de la masa de la mezcla y la sustancia misma. Para ello, con el apoyo de pesas, determinar las masas de las sustancias que componen la mezcla o aleación. Luego dóblalos. Tome la masa resultante como 100%. Para encontrar la fracción de masa de una sustancia en una mezcla, divida su masa m por la masa de la mezcla M y multiplique el total por 100% (?% = (M / M)? 100%). Digamos que se disuelven 20 g de cloruro de sodio en 140 g de agua. Para encontrar la fracción de masa de sal, agregue las masas de estas 2 sustancias M = 140 + 20 = 160 g. Después de eso, encuentre la fracción de masa de la sustancia?% = (20/160)? 100% = 12.5% .

2. Si necesita encontrar la tabla de contenido o la fracción de masa de un elemento en una sustancia con una fórmula conocida, use la tabla periódica de elementos químicos. En él, encuentre las masas nucleares de los elementos que componen la sustancia. Si un elemento aparece varias veces en la fórmula, multiplique su masa nuclear por este número y sume los resultados. Este es el peso molecular de la sustancia. Para encontrar la fracción de masa de cualquier elemento en dicha sustancia, divida su número de masa en una fórmula química dada M0 por la masa molecular de una sustancia dada M. Multiplique el total por 100% (?% = (M0 / M) ? 100%).

3. Digamos, determine la fracción de masa de elementos químicos en el sulfato de cobre. El sulfato de cobre (sulfato de cobre II), tiene la fórmula química CuSO4. Las masas nucleares de los elementos incluidos en su composición son iguales a Ar (Cu) = 64, Ar (S) = 32, Ar (O) = 16, los números de masa de estos elementos serán iguales a M0 (Cu) = 64 , M0 (S) = 32, M0 (O) = 16 × 4 = 64, teniendo en cuenta que la molécula contiene 4 átomos de oxígeno. Calcula el peso molecular de la sustancia, es igual a la suma de los números de masa de las sustancias que componen la molécula 64 + 32 + 64 = 160. Determine la fracción de masa de cobre (Cu) en la composición de sulfato de cobre (?% = (64/160)? 100%) = 40%. Según la misma tesis, se permite determinar las fracciones de masa de todos los elementos de esta sustancia. Fracción de masa de azufre (S)?% = (32/160)? 100% = 20%, oxígeno (O)?% = (64/160)? 100% = 40%. Tenga en cuenta que la suma de todas las fracciones de masa de la sustancia debe ser del 100%.

La fracción de masa es el porcentaje de un componente en una mezcla o un elemento en una sustancia. No solo los escolares y los estudiantes se enfrentan a los problemas de cálculo de la fracción de masa. El conocimiento para calcular el porcentaje de concentración de una sustancia encuentra un uso absolutamente utilitario en la vida real, donde se requiere para elaborar soluciones, desde la construcción hasta la cocina.

Necesitará

• - Mesa de Mendeleev;
• - fórmulas para calcular la fracción de masa.

Instrucciones

1. Calcular la masa Cuota a-priorato. Debido a que la masa de una sustancia se compone de las masas de los elementos que la componen, entonces en Cuota cualquier elemento constituyente se lleva a alguna parte de la masa de la sustancia. La fracción de masa de la solución es igual a la relación entre la masa del soluto y la masa de cada solución.

2. La masa de la solución es igual a la suma de las masas del solvente (tradicionalmente agua) y la sustancia. La fracción de masa de la mezcla es igual a la relación entre la masa de la sustancia y la masa de la mezcla que contiene la sustancia. Multiplica el total resultante por 100%.

3. Detectar masivo Cuota producción con el apoyo de la fórmula? = md / mp, donde mp y md son los valores del rendimiento supuesto y real obtenido de la sustancia (masa), respectivamente. Calcule la masa asumida a partir de la ecuación de reacción usando la fórmula m = nM, donde n es el número químico de la sustancia, M es la masa molar de la sustancia (la suma de las masas nucleares de todos los elementos incluidos en la sustancia), o por la fórmula m = V ?, donde V es el volumen de la sustancia,? - su densidad. El número de la sustancia, a su vez, si es necesario, reemplácelo con la fórmula n = V / Vm, o también encuentre a partir de la ecuación de reacción.

4. Masivo Cuota Calcule el elemento de sustancia difícil con la ayuda de la tabla periódica. Suma las masas nucleares de todos los elementos que componen la sustancia, multiplicando por índices si es necesario. Esto le dará la masa molar de la sustancia. Encuentra la masa molar de un elemento de la tabla periódica. Calcular la masa Cuota dividiendo la masa molar del elemento por la masa molar de la sustancia. Multiplica por 100%.

Consejo útil
Presta atención al proceso físico, el que se lleva a cabo. Al evaporar, no calcular la fracción de masa, porque no hay solución (agua o cualquier otro líquido). No olvide que durante la concentración, por el contrario, llamada evaporación parcial, la fracción de masa de la sustancia aumenta. Si diluye una solución concentrada, la fracción de masa disminuye.

La fracción de masa de cualquier componente de una sustancia muestra qué parte de la masa total se introduce en los átomos de este elemento en particular. Aplicando la fórmula química de una sustancia y la tabla periódica de Mendeleev, se permite determinar la fracción de masa de todos los elementos incluidos en la fórmula. El valor resultante se expresa como una fracción regular o como un porcentaje.

Instrucciones

1. Si desea determinar la fracción de masa de cada elemento que lo compone mediante una fórmula química, comience calculando el número de átomos, que se lleva a todos los elementos. Digamos que la fórmula química del etanol se escribe de la siguiente manera: CH? -CH? -OH. Y la fórmula química del dimetiléter es CH? -O-CH ?. El número de átomos de oxígeno (O) en cualquiera de las fórmulas es igual a uno, carbono (C) - dos, hidrógeno (H) - seis. Tenga en cuenta que estas son sustancias diferentes, porque el número idéntico de átomos de todo el elemento en sus moléculas se ubica de manera diferente. Sin embargo, las fracciones de masa del elemento completo en dimetiléter y etanol serán idénticas.

2. Usando la tabla periódica, determina la masa nuclear de cada elemento en la fórmula química. Multiplica este número por el número de átomos de cada elemento calculado en el paso anterior. En el ejemplo usado anteriormente, cada fórmula contiene un átomo de oxígeno y su masa atómica de la tabla es 15.9994. Hay dos átomos de carbono en la fórmula, su masa atómica es 12.0108, lo que significa que el peso total de los átomos será 12.0108 * 2 = 24.0216. Para el hidrógeno, estos números son 6, 1.00795 y 1.00795 * 6 = 6.0477, respectivamente.

3. Determine la masa atómica total de toda la molécula de la sustancia: agregue los números obtenidos en el paso anterior. Para dimetiléter y etanol, este valor debe ser igual a 15.9994 + 24.0216 + 6.0477 = 46.0687.

4. Si se requiere obtener el total en fracciones de uno, componga una fracción individual para cada elemento de la fórmula. Su numerador debe contener el valor calculado para este elemento en el segundo paso y poner el número del tercer paso en el denominador de toda la fracción. La fracción ordinaria resultante se puede redondear al grado de precisión requerido. En el ejemplo usado anteriormente, la fracción de masa de oxígeno es 15.9994 / 46.0687 × 16/46 = 8/23, carbono - 24.0216 / 46.0687 × 24/46 = 12/23, hidrógeno - 6.0477 / 46, 0687? 6/46 = 3/23.

5. Para obtener el total en porcentaje, convierta las fracciones ordinarias resultantes a formato decimal y auméntelo en un factor de cien. En el ejemplo utilizado, la fracción de masa de oxígeno en porcentaje se expresa con el número 8/23 * 100 × 34,8%, carbono - 12/23 * 100 × 52,2%, hidrógeno - 3/23 * 100 × 13,0%.

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¡Nota!
La fracción de masa no puede ser más de uno o, si se expresa en porcentaje, más del 100%.

La fracción de masa de un elemento ω (E)% es la relación entre la masa de un elemento dado m (E) en una molécula dada de una sustancia y la masa molecular de esta sustancia Mr (in-va).

La fracción de masa de un elemento se expresa en fracciones de una unidad o como porcentaje:

ω (E) = m (E) / Mr (in-va) (1)

ω% (E) = m (E) 100% / Мr (in-va)

La suma de las fracciones de masa de todos los elementos de una sustancia es 1 o 100%.

Como regla general, para calcular la fracción de masa de un elemento, una porción de una sustancia se toma igual a la masa molar de una sustancia, luego la masa de un elemento dado en esta porción es igual a su masa molar multiplicada por el número de átomos de un elemento dado en una molécula.

Entonces, para la sustancia A x B y en fracciones de uno:

ω (A) = Ar (E) X / Mr (in-va) (2)

De la proporción (2), obtenemos una fórmula de cálculo para determinar los índices (x, y) en la fórmula química de una sustancia, si se conocen las fracciones de masa de ambos elementos y la masa molar de la sustancia:

X = ω% (A) Mr (in-va) / Ar (E) 100% (3)

Dividiendo ω% (A) entre ω% (B), es decir transformando la fórmula (2), obtenemos:

ω (A) / ω (B) = X Ar (A) / Y Ar (B) (4)

La fórmula de diseño (4) se puede transformar de la siguiente manera:

X: Y = ω% (A) / Ar (A): ω% (B) / Ar (B) = X (A): Y (B) (5)

Las fórmulas de cálculo (3) y (5) se utilizan para determinar la fórmula de una sustancia.

Si conoce el número de átomos en una molécula de una sustancia para uno de los elementos y su fracción de masa, puede determinar la masa molar de la sustancia:

Mr (in-va) = Ar (E) X / W (A)

Ejemplos de resolución de problemas para calcular las fracciones de masa de elementos químicos en una sustancia compleja

Cálculo de las fracciones de masa de elementos químicos en una sustancia compleja.

Ejemplo 1. Determine las fracciones de masa de elementos químicos en ácido sulfúrico H 2 SO 4 y expreselas como porcentaje.

Solución

1. Calcule el peso molecular relativo del ácido sulfúrico:

Señor (H 2 SO 4) = 1 2 + 32 + 16 4 = 98

2. Calculamos las fracciones de masa de los elementos.

Para ello, el valor numérico de la masa del elemento (teniendo en cuenta el índice) se divide por la masa molar de la sustancia:

Teniendo esto en cuenta y denotando la fracción de masa del elemento con la letra ω, los cálculos de las fracciones de masa se realizan de la siguiente manera:

ω (H) = 2:98 = 0,0204 o 2,04%;

ω (S) = 32: 98 = 0,3265 o 32,65%;

ω (O) = 64: 98 = 0,6531 o 65,31%

Ejemplo 2. Determine las fracciones másicas de elementos químicos en el óxido de aluminio Al 2 O 3 y expreselas como porcentaje.

Solución

1. Calcule el peso molecular relativo del óxido de aluminio:

Señor (Al 2 O 3) = 27 2 + 16 3 = 102

2. Calculamos las fracciones de masa de los elementos:

ω (Al) = 54: 102 = 0,53 = 53%

ω (O) = 48: 102 = 0,47 = 47%

Cómo calcular la fracción de masa de una sustancia en un hidrato cristalino

La fracción de masa de una sustancia es la relación entre la masa de una sustancia dada en el sistema y la masa de todo el sistema, es decir, ω (X) = m (X) / m,

donde ω (X) es la fracción de masa de la sustancia X,

m (X) - masa de la sustancia X,

m es la masa de todo el sistema

La fracción de masa es una cantidad adimensional. Se expresa en fracciones de uno o como porcentaje.

Ejemplo 1. Determine la fracción de masa de agua de cristalización en cloruro de bario dihidrato BaCl 2 · 2H 2 O.

Solución

La masa molar de BaCl 2 2H 2 O es:

M (BaCl 2 2H 2 O) = 137+ 2 35.5 + 2 18 = 244 g / mol

De la fórmula BaCl 2 2H 2 O se deduce que 1 mol de cloruro de bario dihidratado contiene 2 mol de H 2 O. Por tanto, la masa de agua contenida en BaCl 2 2H 2 O se puede determinar:

m (H2O) = 2 18 = 36 g.

Encuentre la fracción de masa de agua de cristalización en cloruro de bario dihidrato BaCl 2 2H 2 O.

ω (H 2 O) = m (H 2 O) / m (BaCl 2 2H 2 O) = 36/244 = 0,1475 = 14,75%.

Ejemplo 2. De una muestra de roca que pesa 25 g, que contiene el mineral argentita Ag 2 S, se aisló plata con un peso de 5.4 g Determine la fracción de masa de argentita en la muestra.

Determine la cantidad de sustancia de plata en la argentita: n (Ag) = m (Ag) / M (Ag) = 5,4 / 108 = 0,05 mol. De la fórmula Ag 2 S se deduce que la cantidad de sustancia de argentita es dos veces menor que la cantidad de sustancia de plata. Determine la cantidad de sustancia argentita: n (Ag 2 S) = 0.5 n (Ag) = 0.5 0.05 = 0.025 mol Calculamos la masa de Argentita: m (Ag 2 S) = n (Ag 2 S) M (Ag2S) = 0.025 248 = 6.2 g. Ahora determinamos la fracción de masa de argentita en una muestra de roca que pesa 25 g. ω (Ag 2 S) = m (Ag 2 S) / m = 6.2 / 25 = 0.248 = 24.8%.

Por el momento, se conocen alrededor de 120 elementos químicos diferentes, de los cuales no se pueden encontrar en la naturaleza más de 90. La variedad de diferentes sustancias químicas que nos rodean es inconmensurablemente mayor que este número.
Esto se debe al hecho de que muy raramente las sustancias químicas constan de átomos separados y desconectados de elementos químicos. En condiciones normales, tal estructura está poseída por solo una pequeña cantidad de gases llamados gases nobles: helio, neón, argón, criptón, xenón y radón. La mayoría de las veces, las sustancias químicas no consisten en átomos dispersos, sino en sus combinaciones en varios grupos.
Es decir, los átomos de la mayoría de los elementos químicos pueden unirse entre sí. Muy a menudo, esto da como resultado moléculas, partículas, que son grupos de dos o más átomos. Por ejemplo, el hidrógeno químico está formado por moléculas de hidrógeno, que se forman a partir de átomos de la siguiente manera:

Figura 3. Formación de una molécula de hidrógeno

Los átomos de diferentes elementos químicos también pueden formar enlaces entre sí, por ejemplo, cuando un átomo de oxígeno interactúa con dos átomos de hidrógeno, se forma una molécula de agua:

Figura 4. Formación de una molécula de agua.

Dado que es inconveniente dibujar átomos de elementos químicos cada vez y firmarlos, se inventaron fórmulas químicas para reflejar la composición de las moléculas. Por ejemplo, la fórmula del hidrógeno molecular se escribe H2, donde el número 2, escrito en subíndice a la derecha del símbolo del átomo de hidrógeno, indica el número de átomos de este tipo en una molécula. Por lo tanto, la fórmula del agua se puede escribir como H 2 O. La unidad, que debe mostrar el número de átomos de oxígeno en una molécula, de acuerdo con las reglas adoptadas en química, no está escrita. Los números que indican el número de átomos en una molécula se denominan índices.
Consideremos algunos ejemplos más de fórmulas químicas de sustancias. Entonces, la fórmula del amoníaco se escribe como NH 3, lo que significa que cada molécula de amoníaco consta de un átomo de nitrógeno y tres átomos de hidrógeno.
A menudo, hay moléculas en las que se pueden contar varios grupos idénticos de átomos. Por ejemplo, de la fórmula del sulfato de aluminio Al 2 (SO 4) 3, se puede concluir que la molécula de esta sustancia contiene dos grupos de átomos de SO 4.
Por lo tanto, las fórmulas químicas de las sustancias caracterizan de manera inequívoca tanto su composición cualitativa como cuantitativa.
De todo lo anterior, la ley de la constancia de la composición de una sustancia, establecida en 1808 por el científico francés Joseph Louis Proust, sigue lógicamente, y suena así:

Cualquier sustancia química pura tiene una composición cualitativa y cuantitativa constante, independientemente del método de obtención de esta sustancia.

Dado que cualquier sustancia química es una colección de moléculas de la misma composición, esto lleva al hecho de que las proporciones entre los átomos de los elementos químicos en cualquier porción de la sustancia son las mismas que en una molécula de esta sustancia. Todas las diferencias en las propiedades químicas de las sustancias dependen de la composición cuantitativa y cualitativa de las moléculas y, además, del orden de los enlaces entre los átomos, si es posible.
Por tanto, se puede dar la siguiente definición del término molécula:

Una molécula es la partícula más pequeña de cualquier químico que tenga sus propiedades químicas.

Similar a la masa atómica relativa, también existe un concepto como el peso molecular relativo Señor:

El peso molecular relativo (M r) de una sustancia es la relación entre la masa de una molécula de esta sustancia y la doceava parte de la masa de un átomo de carbono (1 unidad de masa atómica).

Por tanto, es obvio que el peso molecular relativo es la suma de las masas atómicas relativas de los elementos, cada una de las cuales se multiplica por el número de átomos de un tipo específico dado en una molécula. Entonces, por ejemplo, el peso molecular relativo de la molécula de ácido nítrico HNO 3 es la suma del peso atómico relativo del hidrógeno, el peso atómico relativo del nitrógeno y tres masas atómicas relativas de oxígeno:

Para describir la composición cualitativa y cuantitativa de una sustancia, se utiliza un concepto como la fracción de masa de un elemento químico. w (X).

¿Qué es la fracción de masa? Por ejemplo, la fracción de masa de un elemento químico es la relación entre la masa de un elemento y la masa de toda la sustancia... La fracción de masa se puede expresar como porcentaje o fracción.

¿Dónde se puede aplicar la fracción de masa?

Estas son algunas de las direcciones:

Determinación de la composición elemental de una sustancia química compleja.

Encontrar la masa de un elemento por la masa de una sustancia compleja

Para los cálculos, la calculadora de masa molar de una sustancia se usa en línea con datos extendidos que se pueden ver si usa una solicitud XMPP.

El cálculo de tareas similares, que se indican arriba, al usar esta página, se vuelve aún más fácil, más conveniente y más preciso. Por cierto, sobre la precisión. En los libros de texto escolares, por alguna razón, las masas molares de los elementos se redondean a valores enteros, lo que es bastante útil para resolver problemas escolares, aunque de hecho las masas molares de cada elemento químico se ajustan periódicamente.

Nuestra calculadora no se esfuerza por mostrar una alta precisión (por encima de 5 lugares decimales), aunque no hay nada de difícil en esto. En su mayor parte, esas masas atómicas de elementos que usan la calculadora son suficientes para resolver las tareas establecidas para determinar las fracciones de masa de elementos.

Pero para aquellos pedantes :) que valoran la precisión, me gustaría recomendar el enlace Pesos atómicos y composiciones isotópicas para todos los elementos que muestra todos los elementos químicos, sus masas atómicas relativas, así como las masas de todos los isótopos de cada elemento.

Eso es todo lo que me gustaría decir. Ahora consideraremos tareas específicas y cómo resolverlas. Tenga en cuenta que a pesar del hecho de que todos son diferentes, se basan inherentemente en la masa molar de la sustancia y las fracciones de masa de los elementos de esta sustancia.

A principios del otoño de 2017, agregué otra calculadora Fracciones molares de una sustancia y el número de átomos, que ayudará a resolver problemas sobre la masa de una sustancia pura en una sustancia compleja, el número de moles en una sustancia y en cada elemento. , así como el número de átomos / moléculas en una sustancia.

Ejemplos de

Calcule la fracción de masa de elementos en sulfato de cobre CuSO 4

La solicitud es muy simple, solo escribe la fórmula y obtén el resultado, que será nuestra respuesta.

Como ya se mencionó en los libros de texto escolares, hay significados bastante toscos, así que no se sorprenda si en las respuestas de los libros de papel ve Cu = 40%, O = 40%, S = 20%. Estos son, digamos, "efectos secundarios" de simplificar el material escolar para los estudiantes. Para problemas reales, nuestra respuesta (la respuesta del bot) es naturalmente más precisa.

Si estuviéramos hablando de qué expresar en fracciones y no en porcentajes, entonces dividimos los porcentajes de cada uno de los elementos por 100 y obtenemos la respuesta en fracciones.

¿Cuánto sodio hay en 10 toneladas de criolina Na3?

Introduzcamos la fórmula de la criolina y obtengamos los siguientes datos

De los datos obtenidos, vemos que la cantidad 209.9412 de la sustancia contiene 68.96931 cantidad de sodio.

Ya sea que lo midamos en gramos, o en kilogramos o toneladas para la proporción, no cambia nada.

Ahora queda por construir otra correspondencia donde tenemos 10 toneladas de la sustancia original y una cantidad desconocida de sodio.

Ésta es una proporción típica. Puedes, por supuesto, utilizar el bot Cálculo de proporciones y ratios, pero esta proporción es tan sencilla que lo haremos con bolígrafos.

209,9412 se refiere a 10 (toneladas) como 68,96391 a un número desconocido.

Por tanto, la cantidad de sodio (en toneladas) en criolina será 68,96391 * 10 / 209,9412 = 3,2849154906231 toneladas de sodio.

Nuevamente, para la escuela, a veces será necesario redondear a un número entero el contenido de masa de elementos en una sustancia, pero la respuesta en realidad no difiere mucho de la anterior.

69*10/210=3.285714

La precisión en centésimas es la misma.

Calcule cuánto oxígeno hay en 50 toneladas de fosfato cálcico Ca3 (PO4) 2.

Las fracciones de masa de una sustancia dada son las siguientes

La misma proporción que en el problema anterior 310.18272 se refiere a 50 (toneladas) y 127.9952 a un valor desconocido.

la respuesta es 20,63 toneladas de oxígeno en una determinada masa de materia.

Si agregamos un signo de exclamación a la fórmula, que nos dice que el problema es escolar (se usa el redondeo aproximado de masas atómicas a números enteros), obtenemos la siguiente respuesta:

La proporción ya será así

310 se refiere a 50 (toneladas) y 128 a un valor desconocido. Y la respuesta

20,64 toneladas

Algo como esto:)

¡¡Buena suerte con los cálculos !!

Solución se refiere a una mezcla homogénea de dos o más componentes.

Las sustancias, mediante la mezcla de las que se obtiene la solución, lo llaman componentes.

Entre los componentes de la solución se distinguen sustancia disoluta que puede no ser uno, y solvente... Por ejemplo, en el caso de una solución de azúcar en agua, el azúcar es un soluto y el agua es un solvente.

A veces, el concepto de disolvente se puede aplicar igualmente a cualquiera de los componentes. Por ejemplo, esto se aplica a aquellas soluciones que se obtienen mezclando dos o más líquidos, idealmente solubles entre sí. Entonces, en particular, en una solución que consiste en alcohol y agua, tanto el alcohol como el agua pueden llamarse solventes. Sin embargo, la mayoría de las veces en relación con las soluciones acuosas, es habitual llamar al agua un disolvente y un segundo componente como una sustancia disuelta.

Como característica cuantitativa de la composición de la solución, el concepto más utilizado es fracción de masa Sustancias en solución. La fracción de masa de una sustancia es la relación entre la masa de esta sustancia y la masa de la solución en la que está contenida:

dónde ω (in-va) - fracción de masa de la sustancia contenida en la solución (g), metro(in-va) - la masa de la sustancia contenida en la solución (g), m (solución) - la masa de la solución (g).

De la fórmula (1) se deduce que la fracción de masa puede tomar valores de 0 a 1, es decir, es una fracción de una unidad. En este sentido, la fracción de masa también se puede expresar como porcentaje (%), y es en este formato que aparece en casi todos los problemas. La fracción de masa, expresada como porcentaje, se calcula utilizando una fórmula similar a la fórmula (1) con la única diferencia de que la relación entre la masa del soluto y la masa de la solución completa se multiplica por 100%:

Para una solución que consta de solo dos componentes, la fracción de masa del soluto ω (r.v.) y la fracción de masa del solvente ω (solvente) se pueden calcular en consecuencia.

La fracción de masa del soluto también se llama concentración de solución.

Para una solución de dos componentes, su masa consiste en las masas del soluto y el solvente:

Además, en el caso de una solución de dos componentes, la suma de las fracciones de masa del soluto y el solvente es siempre 100%:

Obviamente, además de las fórmulas escritas anteriormente, debes conocer todas aquellas fórmulas que se derivan matemáticamente directamente de ellas. Por ejemplo:

También es necesario recordar la fórmula que relaciona la masa, el volumen y la densidad de una sustancia:

m = ρ ∙ V

y también necesita saber que la densidad del agua es de 1 g / ml. Por esta razón, el volumen de agua en mililitros es numéricamente igual a la masa de agua en gramos. Por ejemplo, 10 ml de agua tienen una masa de 10 g, 200 ml - 200 g, etc.

Para resolver problemas con éxito, además de conocer las fórmulas anteriores, es sumamente importante llevar las habilidades de su aplicación al automatismo. Esto solo se puede lograr resolviendo una gran cantidad de problemas diferentes. Se pueden resolver problemas de exámenes reales del Examen de Estado Unificado sobre el tema "Cálculos que utilizan el concepto de" fracción de masa de una sustancia en una solución "".

Ejemplos de problemas para soluciones.

Ejemplo 1

Calcule la fracción de masa de nitrato de potasio en una solución obtenida mezclando 5 g de sal y 20 g de agua.

Solución:

La sustancia disuelta en nuestro caso es nitrato de potasio y el disolvente es agua. Por lo tanto, las fórmulas (2) y (3) se pueden escribir respectivamente como:

De la condición m (KNO 3) = 5 gym (H 2 O) = 20 g, por lo tanto:

Ejemplo 2

¿Qué masa de agua se debe agregar a 20 g de glucosa para obtener una solución de glucosa al 10%?

Solución:

De las condiciones del problema se deduce que el soluto es glucosa y el disolvente es agua. Entonces la fórmula (4) se puede escribir en nuestro caso de la siguiente manera:

A partir de la condición, conocemos la fracción de masa (concentración) de glucosa y la masa de glucosa en sí. Denotando la masa de agua como x g, podemos escribir la siguiente ecuación equivalente basada en la fórmula anterior:

Resolviendo esta ecuación, encontramos x:

aquellos. m (H 2 O) = x g = 180 g

Respuesta: m (H 2 O) = 180 g

Ejemplo 3

Se mezclaron 150 g de una solución de cloruro de sodio al 15% con 100 g de una solución al 20% de la misma sal. ¿Cuál es la fracción másica de sal en la solución resultante? Indique su respuesta al entero más cercano.

Solución:

Para resolver problemas para la preparación de soluciones, es conveniente utilizar la siguiente tabla:

donde m r.v. , m solución y ω r.v. - los valores de la masa del soluto, la masa de la solución y la fracción de masa del soluto, respectivamente, individuales para cada una de las soluciones.

Por la condición sabemos que:

m (1) solución = 150 g,

ω (1) r.v. = 15%,

m (2) solución = 100 g,

ω (1) r.v. = 20%,

Insertemos todos estos valores en la tabla, obtenemos:

Debemos recordar las siguientes fórmulas necesarias para los cálculos:

ω r.v. = 100% ∙ m r.v. / m solución, m r.v. = m solución ∙ ω r.v. / 100%, m solución = 100% ∙ m r.v. / ω r.v.

Empezamos a llenar la tabla.

Si solo falta un valor en una fila o columna, entonces se puede calcular. Una excepción es una línea con ω r.v., conociendo los valores en dos de sus celdas, el valor en la tercera no se puede calcular.

A la primera columna le falta un valor en una sola celda. Entonces podemos calcularlo:

m (1) r.v. = m (1) r-ra ∙ ω (1) r.v. / 100% = 150 g ∙ 15% / 100% = 22,5 g

De manera similar, conocemos los valores en dos celdas de la segunda columna, lo que significa:

m (2) r.v. = metro (2) r-ra ∙ ω (2) r.v. / 100% = 100 g ∙ 20% / 100% = 20 g

Ingresemos los valores calculados en la tabla:

Ahora conocemos dos valores en la primera línea y dos valores en la segunda línea. Entonces podemos calcular los valores faltantes (m (3) r.v. y m (3) r-ra):

m (3) r.v. = m (1) r.v. + m (2) r.v. = 22,5 g + 20 g = 42,5 g

m (3) solución = m (1) solución + m (2) solución = 150 g + 100 g = 250 g.

Ingresemos los valores calculados en la tabla, obtenemos:

Ahora nos hemos acercado a calcular el valor requerido de ω (3) r.v. ... En la columna donde se ubica se conoce el contenido de las otras dos celdas, lo que significa que podemos calcularlo:

ω (3) r.v. = 100% ∙ m (3) v.a. / m (3) solución = 100% ∙ 42,5 g / 250 g = 17%

Ejemplo 4

A 200 g de una solución de cloruro de sodio al 15% se le añadieron 50 ml de agua. ¿Cuál es la fracción másica de sal en la solución resultante? Indique su respuesta a la centésima más cercana _______%

Solución:

En primer lugar, debe prestar atención al hecho de que en lugar de la masa de agua agregada, se nos da su volumen. Calculemos su masa, sabiendo que la densidad del agua es 1 g / ml:

m ext. (H 2 O) = V ext. (H 2 O) ∙ ρ (H 2 O) = 50 ml ∙ 1 g / ml = 50 g

Si consideramos el agua como una solución de cloruro de sodio al 0% que contiene, respectivamente, 0 g de cloruro de sodio, el problema se puede resolver usando la misma tabla que en el ejemplo anterior. Dibujemos una tabla de este tipo e insertemos los valores que conocemos en ella:

En la primera columna se conocen dos valores, lo que significa que podemos calcular el tercero:

m (1) r.v. = m (1) r-ra ∙ ω (1) r.v. / 100% = 200 g ∙ 15% / 100% = 30 g,

En la segunda línea también se conocen dos valores, lo que significa que podemos calcular el tercero:

m (3) solución = m (1) solución + m (2) solución = 200 g + 50 g = 250 g,

Ingresemos los valores calculados en las celdas correspondientes:

Ahora se conocen dos valores en la primera línea, lo que significa que podemos calcular el valor de m (3) r.v. en la tercera celda:

m (3) r.v. = m (1) r.v. + m (2) r.v. = 30 g + 0 g = 30 g

ω (3) r.v. = 30/250 ∙ 100% = 12%.