Fracția de masă a unei substanțe este raportul dintre masa unei anumite substanțe și masa unui amestec sau soluție în care se află această substanță. Se exprimă în fracții de unitate sau ca procent.

Instruire

1. Fracția de masă a unei substanțe se găsește prin formula: w \u003d m (c) / m (cm), unde w este fracția de masă a substanței, m (c) este masa substanței, m (cm) este masa amestecului. Dacă substanța este dizolvată, atunci formula arată astfel: w \u003d m (c) / m (p-ra), unde m (p-ra) este masa soluției. Masa soluției, dacă este necesar, poate fi de asemenea detectată: m (p-ra) \u003d m (c) + m (p-la), unde m (p-la) este masa solventului. Dacă se dorește, fracția de masă poate fi înmulțită cu 100%.

2. Dacă valoarea masei nu este dată în starea problemei, atunci poate fi calculată cu ajutorul mai multor formule, datele din condiție vor ajuta la alegerea celei potrivite. Prima formulă pentru găsirea masei este: m = V*p, unde m este masa, V este volumul, p este densitatea. Formula ulterioară arată astfel: m = n * M, unde m este masa, n este numărul de substanță, M este masa molară. Masa molară, la rândul ei, este formată din masele nucleare ale elementelor care alcătuiesc substanța.

3. Pentru o mai bună înțelegere a acestui material, să rezolvăm problema. Un amestec de pilitură de cupru și magneziu cântărind 1,5 g a fost tratat cu un exces de acid sulfuric. Ca rezultat al reacției, hidrogenul a fost eliberat într-un volum de 0,56 l (date tipice). Calculați fracția de masă a cuprului din amestec. În această problemă are loc o reacție, notăm ecuația acesteia. Dintre cele 2 substante, doar magneziul interactioneaza cu un exces de acid clorhidric: Mg + 2HCl = MgCl2 + H2. Pentru a găsi fracția de masă a cuprului din amestec, trebuie să înlocuiți valorile cu următoarea formulă: w (Cu) \u003d m (Cu) / m (cm). Este dată masa amestecului, găsim masa cuprului: m (Cu) \u003d m (cm) - m (Mg). Căutăm masa de magneziu: m (Mg) \u003d n (Mg) * M (Mg). Ecuația reacției va ajuta la găsirea numărului de substanțe de magneziu. Găsim numărul de substanțe hidrogen: n \u003d V / Vm \u003d 0,56 / 22,4 \u003d 0,025 mol. Ecuația arată că n(H2) = n(Mg) = 0,025 mol. Calculăm masa magneziului, știind că masa molară a magneziului este de 24 g / mol: m (Mg) \u003d 0,025 * 24 \u003d 0,6 g. Găsim masa cuprului: m (Cu) \u003d 1,5 - 0,6 \u003d 0,9 g Rămâne de calculat fracția de masă: w (Cu) \u003d 0,9 / 1,5 \u003d 0,6 sau 60%.

Fracția de masă arată în procente sau în fracțiuni conținutul substanței în orice soluție sau element din compoziția substanței. A ști cum să calculezi fracția de masă este benefică nu numai la lecțiile de chimie, ci și atunci când vrei să prepari o soluție sau un amestec, să zicem, în scopuri culinare. Sau modificați procentul, în compoziția pe care o aveți deja.

Instruire

1. Fracția de masă este calculată ca raportul dintre masa unei componente date și masa totală a soluției. Pentru a obține totalul ca procent, trebuie să înmulțiți coeficientul rezultat cu 100. Formula arată astfel:? = m (solut) / m (soluție)?,% =? * 100

2. Să luăm în considerare de exemplu problemele directe și inverse Să presupunem că ai dizolvat 5 grame de sare de masă în 100 de grame de apă. Ce procent de solutie ai primit? Soluția este foarte primitivă. Știți masa substanței (sare), masa soluției va fi egală cu suma maselor de apă și sare. Astfel, ar trebui să împărțiți 5 g la 105 g și să înmulțiți rezultatul împărțirii cu 100 - acesta va fi rezultatul: veți obține o soluție de 4,7%.Acum problema inversă. Vrei să prepari 200 de grame dintr-o soluție apoasă 10% din ceea ce se dorește. Câtă substanță trebuie să luați pentru a se dizolva? Acționăm în ordine inversă, împărțim fracția de masă exprimată în procente (10%) la 100. Obținem 0,1. Acum să facem o ecuație simplă, în care notăm numărul necesar de substanțe x și, în consecință, masa soluției ca 200 g + x. Ecuația noastră va arăta astfel: 0,1=x/200g+x. Când o rezolvăm, obținem că x este aproximativ 22,2 g. Rezultatul este verificat prin rezolvarea problemei directe.

3. Este mai dificil de aflat ce număr de soluții dintr-un procent cunoscut trebuie luate pentru a dobândi un anumit număr de soluții cu noi calități date. Aici se cere să se compună și să se rezolve un sistem de ecuații. În acest sistem, prima ecuație este o expresie a celebrei mase a amestecului rezultat, în termenii a două mase necunoscute ale soluțiilor inițiale. Să spunem, dacă scopul nostru este să obținem 150 g dintr-o soluție, ecuația va arăta ca x + y \u003d 150 g. A doua ecuație este masa substanței dizolvate egală cu suma aceleiași substanțe, ca parte a 2 miscibile. solutii. Să spunem, dacă doriți să aveți o soluție de 30%, iar soluțiile pe care le amestecați sunt 100%, adică o substanță pură și 15%, atunci a doua ecuație va arăta astfel: x + 0,15y \u003d 45 g. pentru puțin, rezolvați sistemul de ecuații și aflați câtă substanță trebuie adăugată la o soluție de 15% pentru a obține o soluție de 30%. Incearca-l.

Videoclipuri similare

A calcula Cantitate substante, aflați-i masa cu ajutorul cântarilor, exprimați-o în grame și împărțiți la masa molară, care poate fi detectată cu suportul tabelului periodic. Pentru a determina numărul substante gaz în condiții tipice, aplicați legea lui Avogadro. Dacă gazul se află în alte condiții, măsurați presiunea, volumul și temperatura gazului, apoi calculați Cantitate substanteîn el.

Vei avea nevoie

• Veți avea nevoie de cântare, un termometru, un manometru, o riglă sau o bandă de măsură, tabelul periodic al lui Mendeleev.

Instruire

1. Definiția unui număr substanteîntr-un solid sau lichid. Aflați masa corpului investigat cu ajutorul cântarilor, exprimați-o în grame. Stabiliți din care substante corpul este compus, apoi cu sprijinul tabelului periodic se detecteaza masa molara substante. Pentru a face acest lucru, găsiți elementele care alcătuiesc molecula substante din care este alcătuit corpul. Conform tabelului, determinați-le masele nucleare, dacă tabelul indică un număr fracționar, rotunjiți-l la un număr întreg. Aflați suma maselor tuturor atomilor din moleculă substante, obțineți greutatea moleculară, care este numeric egală cu masa molară substanteîn grame pe mol. După aceasta, împărțiți masa măsurată anterior la masa molară. Ca rezultat, vei primi Cantitate substanteîn moli (a=m/M).

2. Număr substante gaz în condiții tipice. Dacă gazul se află în condiții tipice (0 grade Celsius și 760 mmHg), detectați volumul acestuia. Pentru a face acest lucru, măsurați volumul încăperii, cilindrului sau vasului în care se află, din faptul că gazul ocupă fiecare volum furnizat acestuia. Pentru a-i obține valoarea, măsurați dimensiunile geometrice ale vasului, unde se află acesta cu suportul unei bandă de măsurare și cu sprijinul formulelor matematice, găsiți-i volumul. Un caz deosebit de clasic este camera în formă de paralelipiped. Măsurați-i lungimea, lățimea și înălțimea în metri, apoi înmulțiți-le și obțineți volumul de gaz care se află în el în metri cubi. A descoperi Cantitate substante gaz, împărțiți volumul rezultat la numărul 0,0224 - volumul molar de gaz în condiții tipice.

3. Număr substante gaz cu parametri arbitrari. Măsurați presiunea gazului cu un manometru în pascali, temperatura acestuia în kelvin, pentru care adăugați numărul 273 la grade Celsius în care măsoară termometrul.Determinați și volumul de gaz în metri cubi. A descoperi Cantitate substanteÎmpărțiți produsul presiunii și volumului la temperatură și numărul 8,31 (gaz universal continuu), ? = PV / (RT).

Videoclipuri similare

Multe lichide sunt soluții. Acestea sunt, în special, sângele uman, ceaiul, cafeaua, apa de mare. Baza soluției este soluția. Există sarcini pentru a găsi fracția de masă a acestei substanțe.

Instruire

1. Soluțiile se numesc sisteme omogene omogene, care constau din 2 sau mai multe componente. Acestea sunt împărțite în trei categorii: - soluții lichide; - soluții solide; - soluții gazoase Soluțiile lichide includ, de exemplu, acid sulfuric diluat, soluțiile solide includ un aliaj de fier și cupru, iar soluțiile gazoase includ orice amestec de gaze. Indiferent de starea de agregare a soluției, aceasta constă dintr-un solvent și un dizolvat. Solventul cel mai comun este de obicei apa, cu care substanța este diluată. Compoziția soluțiilor este exprimată în moduri diferite, mai ales adesea valoarea fracției de masă a solutului este utilizată pentru aceasta. Fracția de masă este o mărime adimensională și este egală cu raportul dintre masa substanței dizolvate și masa totală a fiecărei soluții: ?in = m in / m Fracția de masă este exprimată ca procent sau fracții zecimale. Pentru a calcula acest parametru ca procent, utilizați următoarea formulă: w (substanțe) \u003d mv / m (soluție) 100%. Pentru a găsi același parametru sub forma unei fracții zecimale, nu înmulțiți cu 100%.

2. Masa fiecărei soluții este suma maselor de apă și soluție. În consecință, ocazional formula de mai sus este scrisă într-un mod ușor diferit: dizolvat este un acid. Rezultă din aceasta că masa solutului se calculează după cum urmează:? în \u003d mHNO3 / mHNO3 + mH2O

3. Dacă masa substanței este necunoscută și este dată numai masa apei, atunci în acest caz fracția de masă se găsește după o formulă ușor diferită. Când se cunoaște volumul unei substanțe dizolvate, găsiți masa acestuia folosind următoarea formulă: mv \u003d V *? Din aceasta rezultă că fracția de masă a substanței se calculează după cum urmează:? v \u003d V *? / V *?

4. Găsirea fracției de masă a unei substanțe este efectuată în mod repetat în scopuri utilitare. Să spunem că atunci când albiți un material, trebuie să cunoașteți concentrația de perhidrol într-o soluție de peroxid. În plus, calculul exact al fracției de masă este ocazional necesar în practica medicală. Pe lângă formule și un calcul aproximativ al fracției de masă în medicină, ele folosesc și verificarea experimentală cu ajutorul instrumentelor, care pot reduce probabilitatea erorilor.

5. Există mai multe procese fizice în timpul cărora fracția de masă a unei substanțe și compoziția soluției se modifică. Prima dintre acestea, numită evaporare, este un proces invers dizolvării unei substanțe în apă. În acest caz, solutul rămâne, iar apa este complet evaporată. În acest caz, fracția de masă nu poate fi măsurată - nu există o soluție. Procesul exact opus este diluarea unei soluții concentrate. Cu cât este mai diluat, cu atât mai puternic scade fracția de masă a substanței dizolvate în ea. Concentrarea este o evaporare parțială, în care nu toată apa se evaporă, ci doar o parte din ea. Fracția de masă a substanței din soluție crește în acest caz.

Videoclipuri similare

Ce este fracția de masă element? Din numele în sine, se poate realiza că aceasta este o valoare care indică raportul masei element, care face parte din substanță și masa totală a acestei substanțe. Se exprimă în fracții de unitate: procente (sutimi), ppm (mii), etc. Cum este posibil să se calculeze masa oricăruia element ?

Instruire

1. Pentru claritate, aruncați o privire asupra carbonului, binecunoscut de toată lumea, fără de care nu ar exista substanțe organice. Dacă carbonul este o substanță pură (să zicem, diamant), atunci masa sa acțiune este permis să o luați cu curaj ca unitate sau pentru 100%. Desigur, diamantul conține și impurități ale altor elemente, dar în cele mai multe cazuri, în număr atât de mic încât pot fi neglijate. Dar în astfel de modificări ale carbonului, cum ar fi cărbunele sau grafitul, conținutul de impurități este destul de mare și o astfel de ignorare este inacceptabilă.

2. Dacă carbonul face parte dintr-o substanță dificilă, trebuie să o faceți în felul următor: scrieți formula exactă a substanței, după aceea, cunoscând masele molare ale oricărui element incluse în compoziția sa, calculați masa molară exactă a acestei substanțe (desigur, ținând cont de „indicele” oricărei element). Mai târziu, aceasta determină masa acțiune prin împărțirea masei molare totale element asupra masei molare a substanței.

3. Să presupunem că trebuie să găsim o masă acțiune carbon în acid acetic. Scrieți formula acidului acetic: CH3COOH. Pentru a simplifica calculele, convertiți-l în forma: С2Н4О2. Masa molară a acestei substanțe este formată din masele molare ale elementelor: 24 + 4 + 32 = 60. În consecință, fracția de masă a carbonului din această substanță se calculează astfel: 24/60 = 0,4.

4. Dacă trebuie să îl calculați ca procent, respectiv, 0,4 * 100 = 40%. Adică, fiecare kilogram de acid acetic conține (aproximativ) 400 de grame de carbon.

5. Desigur, exact în același mod este posibil să se detecteze fracțiile de masă ale tuturor celorlalte elemente. Să spunem, fracția de masă a oxigenului din același acid acetic este calculată după cum urmează: 32/60 \u003d 0,533, sau aproximativ 53,3%; iar fracția de masă a hidrogenului este 4/60 = 0,666 sau aproximativ 6,7%.

6. Pentru a verifica acuratețea calculelor, adunați procentele tuturor elementelor: 40% (carbon) + 53,3% (oxigen) + 6,7% (hidrogen) = 100%. Contul s-a reglat.

Ai un butoi de două sute de litri. Intenționați să-l umpleți complet cu motorină, pe care o folosiți pentru a vă încălzi mini-cazana. Și cât va cântări, umplut cu solar? Acum hai să calculăm.

Vei avea nevoie

• - tabel de densitate specifică a substanțelor;
• – cunoștințe pentru a efectua cele mai simple calcule matematice.

Instruire

1. Pentru a găsi masa unei substanțe după volumul său, utilizați formula pentru densitatea specifică a unei substanțe. p \u003d m / unde p este densitatea specifică a substanței; m este masa acesteia; v este volumul ocupat. Vom lua în considerare masa în grame, kilograme și tone. Volume în centimetri cubi, decimetri și măsuri. Și greutatea specifică, respectiv, în g/cm3, kg/dm3, kg/m3, t/m3.

2. Se pare că, în funcție de condițiile problemei, aveți un butoi de două sute de litri. Aceasta înseamnă: un butoi cu o capacitate de 2 m3. Se numește unul de două sute de litri, deoarece apa, cu greutatea ei specifică egală cu unu, intră 200 de litri într-un astfel de butoi.Ești îngrijorat de masă. Prin urmare, aduceți-l pe primul loc în formula prezentată. m \u003d p * v În partea dreaptă a formulei, valoarea lui p este necunoscută - greutatea specifică a motorinei. Găsiți-l în director. Și mai ușor este să căutați pe internet cu o interogare „gravitatea specifică a motorinei”.

3. Găsit: densitatea motorinei de vară la t = +200 C - 860 kg / m3. Înlocuiți valorile în formula: m = 860 * 2 = 1720 (kg) 1 tonă și 720 kg - 200 litri de motorina de vară cântărește atât de mult. După ce ați atârnat butoiul în prealabil, este permis să se calculeze greutatea totală și să se estimeze capacitatea suportului de sub butoi cu un solar.

4. În mediul rural poate fi util să se precalculeze masa de lemn de foc necesară după capacitate cubică pentru a determina capacitatea de transport a transportului pe care va fi livrat acest lemn de foc. De exemplu, ai nevoie de cel puțin 15 metri cubi pentru iarnă. metri de lemn de foc de mesteacan. Căutați în literatura de referință densitatea lemnului de foc de mesteacăn. Acesta este: 650 kg / m3. Calculați masa prin înlocuirea valorilor cu aceeași formulă de densitate specifică. m \u003d 650 * 15 \u003d 9750 (kg) Acum, pe baza capacității de transport și a capacității corpului, poți decide tipul de vehicul și numărul de călătorii.

Videoclipuri similare

Notă!
Oamenii în vârstă sunt mai familiarizați cu reprezentarea gravitației specifice. Greutatea specifică a unei substanțe este aceeași cu greutatea specifică.

Fracția de masă a unei substanțe își arată cuprinsul într-o structură mai dificilă, de exemplu, într-un aliaj sau amestec. Dacă se cunoaște masa totală a unui amestec sau aliaj, atunci cunoscând fracțiile de masă ale substanțelor constitutive, este posibil să se detecteze masele acestora. Pentru a detecta fracția de masă a unei substanțe, este posibil să cunoască masa acesteia și masa fiecărui amestec. Această valoare poate fi exprimată în unități fracționale sau procente.

Vei avea nevoie

• cântare;
• tabel periodic al elementelor chimice;
• calculator.

Instruire

1. Determinați fracția de masă a substanței care se află în amestec prin masele amestecului și substanța însăși. Pentru a face acest lucru, cu sprijinul greutăților, determinați masele de substanțe care alcătuiesc un amestec sau un aliaj. Apoi pliați-le. Luați masa rezultată ca 100%. Pentru a afla fracția de masă a unei substanțe dintr-un amestec, împărțiți masa sa m la masa amestecului M și înmulțiți rezultatul cu 100% (?%=(m/M)?100%). Să presupunem că 20 g de sare de masă se dizolvă în 140 g de apă. Pentru a afla fracția de masă a sării, adăugați masele acestor 2 substanțe M=140+20=160 g. După aceea, găsiți fracția de masă a substanței?%=(20/160)?100%=12,5% .

2. Dacă trebuie să găsiți cuprinsul sau fracția de masă a unui element dintr-o substanță cu o formulă cunoscută, utilizați tabelul periodic al elementelor chimice. Folosiți-l pentru a găsi masele nucleare ale elementelor care alcătuiesc substanța. Dacă un element apare de mai multe ori în formulă, înmulțiți masa sa nucleară cu acest număr și adăugați totalurile. Aceasta va fi greutatea moleculară a substanței. Pentru a găsi fracția de masă a oricărui element dintr-o astfel de substanță, împărțiți numărul său de masă în formula chimică dată M0 la greutatea moleculară a substanței date M. Înmulțiți rezultatul cu 100% (?%=(M0/M) ?100%).

3. Să spunem, să determinăm fracția de masă a elementelor chimice în sulfat de cupru. Sulfatul de cupru (sulfatul de cupru II) are formula chimică CuSO4. Masele nucleare ale elementelor incluse în compoziția sa sunt egale cu Ar(Cu)=64, Ar(S)=32, Ar(O)=16, numerele de masă ale acestor elemente vor fi egale cu M0(Cu)=64 , M0(S)=32, M0(O)=16?4=64, tinand cont ca molecula contine 4 atomi de oxigen. Calculați greutatea moleculară a unei substanțe, aceasta este egală cu suma numerelor de masă ale substanțelor care alcătuiesc molecula 64+32+64=160. Determinați fracția de masă a cuprului (Cu) în compoziția sulfatului de cupru (?%=(64/160)?100%)=40%. Conform aceleiași teze, este posibil să se determine fracțiile de masă ale tuturor elementelor din această substanță. Fracția de masă de sulf (S) 5%=(32/160)-100%=20%, oxigen (O) 5%=(64/160)-100%=40%. Vă rugăm să rețineți că suma tuturor fracțiilor de masă ale substanței trebuie să fie de 100%.

Fracția de masă este conținutul procentual al unui component dintr-un amestec sau al unui element dintr-o substanță. Nu numai școlarii și elevii se confruntă cu sarcinile de calcul al fracției de masă. Cunoștințele de calculare a concentrației procentuale a unei substanțe își găsesc o utilizare absolut utilitară în viața reală – unde este necesară prepararea soluțiilor – de la construcție până la gătit.

Vei avea nevoie

• - tabelul periodic;
• - formule de calcul al fracției de masă.

Instruire

1. Calculați masa acțiune prin definitie. Pentru că masa unei substanțe este formată din masele elementelor care o alcătuiesc, atunci acțiune a oricărui element constitutiv se aduce o anumită parte din masa substanței. Fracția de masă a unei soluții este egală cu raportul dintre masa substanței dizolvate și masa fiecărei soluții.

2. Masa soluției este egală cu suma maselor solventului (în mod tradițional apă) și substanței. Fracția de masă a amestecului este egală cu raportul dintre masa substanței și masa amestecului care conține substanța. Înmulțiți rezultatul cu 100%.

3. detecta masa acțiune ieșire cu suportul formulei?=md/mp, unde mp și md sunt valoarea randamentului presupus și efectiv obținut al substanței (masă). Calculați masa estimată din ecuația reacției folosind formula m=nM, unde n este numărul chimic al substanței, M este masa molară a substanței (suma maselor nucleare ale tuturor elementelor incluse în substanță) sau formula m=V?, unde V este volumul substanței, ? este densitatea sa. La rândul său, dacă este necesar, înlocuiți numărul de substanțe cu formula n \u003d V / Vm sau găsiți-l și din ecuația reacției.

4. Masa acțiune calculați elementul unei substanțe dificile folosind tabelul periodic. Adunați masele nucleare ale tuturor elementelor care alcătuiesc substanța, înmulțind cu indici dacă este necesar. Veți obține masa molară a substanței. Aflați masa molară a unui element din tabelul periodic. Calculați masa acțiune prin împărțirea masei molare a elementului la masa molară a substanței. Înmulțiți cu 100%.

Sfat util
Acordați atenție procesului fizic, cel care are loc. La evaporare, nu calculați fracția de masă, deoarece nu există soluție (apă sau orice alt lichid). Nu uitați că în timpul concentrării, dimpotrivă, numită evaporare parțială, fracția de masă a substanței crește. Dacă diluați o soluție concentrată, fracția de masă scade.

Fracția de masă a oricărei componente dintr-o substanță arată care parte din masa totală este adusă atomilor acestui element particular. Folosind formula chimică a unei substanțe și tabelul periodic al lui Mendeleev, este posibil să se determine fracția de masă a tuturor elementelor incluse în formulă. Valoarea rezultată este exprimată ca o fracție obișnuită sau procent.

Instruire

1. Dacă doriți să determinați fracția de masă a oricărui element care alcătuiește o formulă chimică, începeți prin a calcula numărul de atomi care este adus tuturor elementelor. Să presupunem că formula chimică a etanolului este scrisă astfel: CH?-CH?-OH. Și formula chimică a eterului dimetilic este CHa-O-CH^. Numărul de atomi de oxigen (O) în oricare dintre formule este unul, carbon (C) - doi, hidrogen (H) - șase. Rețineți că acestea sunt substanțe diferite, deoarece numărul identic de atomi ai întregului element din moleculele lor sunt aranjați diferit. Cu toate acestea, fracțiunile de masă ale întregului element în dimetil eter și etanol vor fi identice.

2. Folosind tabelul periodic, determinați masa nucleară a fiecărui element inclus în formula chimică. Înmulțiți acest număr cu numărul de atomi ai fiecărui element calculat în pasul anterior. În exemplul folosit mai sus, formula conține câte un atom de oxigen, iar masa sa atomică din tabel este 15,9994. Există doi atomi de carbon în formulă, masa sa atomică este 12,0108, ceea ce înseamnă că greutatea totală a atomilor va fi 12,0108*2=24,0216. Pentru hidrogen, aceste numere sunt 6, 1,00795 și, respectiv, 1,00795*6=6,0477.

3. Determinați masa atomică totală a întregii molecule a substanței - adăugați numerele obținute în pasul precedent. Pentru dimetil eter și etanol, această valoare ar trebui să fie egală cu 15,9994+24,0216+6,0477=46,0687.

4. Dacă doriți să obțineți totalul în fracții dintr-o unitate, alcătuiți o fracție individuală pentru fiecare element inclus în formulă. Numătorul său ar trebui să conțină valoarea calculată pentru acest element în a doua etapă și să pună numărul de la a treia etapă în numitorul întregii fracții. Fracția obișnuită rezultată poate fi rotunjită la gradul de precizie necesar. În exemplul folosit mai sus, fracția de masă a oxigenului este 15,9994/46,0687?16/46=8/23, carbonul este 24,0216/46,0687?24/46=12/23, hidrogenul este 6,0477/46, 0687=6/46 3/23.

5. Pentru a obține totalul ca procent, convertiți fracțiile obișnuite rezultate în format zecimal și creșteți de o sută de ori. În exemplul utilizat, fracția de masă a oxigenului în procente este exprimată prin numărul 8/23 * 100? 34,8%, carbon - 12/23 * 100? 52,2%, hidrogen - 3/23 * 100? 13,0%.

Videoclipuri similare

Notă!
Fracția de masă nu poate fi mai mare de unu sau, dacă este exprimată în procente, mai mare de 100%.

Fracția de masă a elementului ω (E)% este raportul dintre masa unui element dat m (E) dintr-o moleculă luată a unei substanțe și greutatea moleculară a acestei substanțe Mr (in-va).

Fracția de masă a unui element este exprimată în fracții de unitate sau ca procent:

ω (E) \u003d m (E) / Domnul (in-va) (1)

ω% (E) \u003d m (E) 100% / Mr (in-va)

Suma fracțiilor de masă ale tuturor elementelor unei substanțe este egală cu 1 sau 100%.

De regulă, pentru a calcula fracția de masă a unui element, se ia o porțiune dintr-o substanță egală cu masa molară a substanței, apoi masa unui element dat din această porțiune este egală cu masa sa molară înmulțită cu numărul de atomi ai unui element dat dintr-o moleculă.

Deci, pentru o substanță A x B y în fracții de unitate:

ω (A) \u003d Ar (E) X / Mr (in-va) (2)

Din proporția (2), derivăm formula de calcul pentru determinarea indicilor (x, y) în formula chimică a unei substanțe, dacă se cunosc fracțiile de masă ale ambelor elemente și masa molară a substanței:

X \u003d ω% (A) Mr (in-va) / Ar (E) 100% (3)

Împărțirea ω% (A) la ω% (B), adică. formula de transformare (2), obtinem:

ω(A) / ω(B) = X Ar(A) / Y Ar(B) (4)

Formula de calcul (4) poate fi transformată după cum urmează:

X: Y \u003d ω% (A) / Ar (A) : ω% (B) / Ar (B) \u003d X (A) : Y (B) (5)

Formulele de calcul (3) și (5) sunt utilizate pentru a determina formula substanței.

Dacă se cunosc numărul de atomi dintr-o moleculă a unei substanțe pentru unul dintre elemente și fracția sa de masă, se poate determina masa molară a substanței:

Mr(in-va) \u003d Ar (E) X / W (A)

Exemple de rezolvare a problemelor pentru calcularea fracțiilor de masă ale elementelor chimice dintr-o substanță complexă

Calculul fracțiilor de masă ale elementelor chimice dintr-o substanță complexă

Exemplul 1. Determinați fracțiile de masă ale elementelor chimice în acid sulfuric H 2 SO 4 și exprimați-le în procente.

Soluţie

1. Calculați greutatea moleculară relativă a acidului sulfuric:

Domnul (H 2 SO 4) \u003d 1 2 + 32 + 16 4 \u003d 98

2. Calculăm fracțiile de masă ale elementelor.

Pentru a face acest lucru, valoarea numerică a masei elementului (ținând cont de indice) este împărțită la masa molară a substanței:

Luând în considerare acest lucru și notând fracția de masă a elementului cu litera ω, calculele fracțiilor de masă se efectuează după cum urmează:

ω(H) = 2: 98 = 0,0204, sau 2,04%;

ω(S) = 32: 98 = 0,3265, sau 32,65%;

ω(O) \u003d 64: 98 \u003d 0,6531 sau 65,31%

Exemplul 2. Determinați fracțiile de masă ale elementelor chimice în oxid de aluminiu Al 2 O 3 și exprimați-le în procente.

Soluţie

1. Calculați greutatea moleculară relativă a oxidului de aluminiu:

Mr(Al 2 O 3) \u003d 27 2 + 16 3 \u003d 102

2. Calculăm fracțiile de masă ale elementelor:

ω(Al) = 54: 102 = 0,53 = 53%

ω(O) = 48: 102 = 0,47 = 47%

Cum se calculează fracția de masă a unei substanțe într-un hidrat cristalin

Fracția de masă a unei substanțe este raportul dintre masa unei substanțe date din sistem și masa întregului sistem, adică. ω(X) = m(X) / m,

unde ω(X) - fracția de masă a substanței X,

m(X) - masa substanței X,

m - masa întregului sistem

Fracția de masă este o mărime adimensională. Se exprimă ca fracție de unitate sau ca procent.

Exemplul 1. Se determină fracția de masă a apei de cristalizare în clorură de bariu dihidrat BaCl 2 2H 2 O.

Soluţie

Masa molară a BaCl 2 2H 2 O este:

M (BaCl 2 2H 2 O) \u003d 137 + 2 35,5 + 2 18 \u003d 244 g / mol

Din formula BaCl 2 2H 2 O rezultă că 1 mol de clorură de bariu dihidrat conţine 2 mol H 2 O. Din aceasta se poate determina masa de apă conţinută în BaCl 2 2H 2 O:

m(H2O) = 2 18 = 36 g.

Găsim fracția de masă a apei de cristalizare în clorură de bariu dihidrat BaCl 2 2H 2 O.

ω (H 2 O) \u003d m (H 2 O) / m (BaCl 2 2H 2 O) \u003d 36 / 244 \u003d 0,1475 \u003d 14,75%.

Exemplul 2. Argintul cântărind 5,4 g a fost izolat dintr-o probă de rocă cântărind 25 g conţinând mineralul argentit Ag2S. Determinaţi fracţia de masă a argentitului din probă.

Determinați cantitatea de substanță de argint în argentit: n(Ag) \u003d m (Ag) / M (Ag) \u003d 5,4 / 108 \u003d 0,05 mol. Din formula Ag 2 S rezultă că cantitatea de substanță argentită este jumătate din cantitatea de substanță de argint. Determinați cantitatea de substanță argentită: n (Ag 2 S) \u003d 0,5 n (Ag) \u003d 0,5 0,05 \u003d 0,025 mol Calculăm masa argentitei: m (Ag 2 S) \u003d n (Ag 2 S) M (Ag2S) \u003d 0,025 248 \u003d 6,2 g. Acum determinăm fracția de masă a argentitului dintr-o probă de rocă, cântărind 25 g. ω (Ag 2 S) \u003d m (Ag 2 S) / m \u003d 6,2 / 25 \u003d 0,248 \u003d 24,8%.

În prezent, sunt cunoscute aproximativ 120 de elemente chimice diferite, dintre care nu se găsesc în natură mai mult de 90. Varietatea diferitelor substanțe chimice din jurul nostru este incomensurabil mai mare decât acest număr.
Acest lucru se datorează faptului că substanțele chimice extrem de rar constau din atomi separați, neînrudiți, de elemente chimice. În condiții normale, doar un număr mic de gaze numite gaze nobile au o astfel de structură - heliu, neon, argon, cripton, xenon și radon. Cel mai adesea, substanțele chimice nu constau din atomi disparați, ci din combinațiile lor în diferite grupuri.
Adică, atomii majorității elementelor chimice sunt capabili să se lege unul de celălalt. Cel mai adesea, ca urmare a acestui fapt, se obțin molecule - particule, care sunt grupuri de doi sau mai mulți atomi. De exemplu, substanța chimică hidrogen este alcătuită din molecule de hidrogen, care sunt formate din atomi, după cum urmează:

Figura 3. Formarea unei molecule de hidrogen

Atomii diferitelor elemente chimice pot forma, de asemenea, legături între ei, de exemplu, atunci când un atom de oxigen interacționează cu doi atomi de hidrogen, se formează o moleculă de apă:

Figura 4. Formarea unei molecule de apă

Deoarece de fiecare dată este incomod să desenezi atomi de elemente chimice și să le semnezi, formulele chimice au fost inventate pentru a reflecta compoziția moleculelor. Deci, de exemplu, formula pentru hidrogen molecular este scrisă ca H 2 , unde numărul 2, scris în indice în dreapta simbolului pentru un atom de hidrogen, înseamnă numărul de atomi de acest tip din moleculă. Astfel, formula apei poate fi scrisă ca H 2 O. Unitatea, care ar trebui să arate numărul de atomi de oxigen din moleculă, conform regulilor acceptate în chimie, nu este scrisă. Numerele care indică numărul de atomi dintr-o moleculă se numesc indici.
Luați în considerare alte câteva exemple de formule chimice ale substanțelor. Deci, formula pentru amoniac este scrisă ca NH 3, ceea ce înseamnă că fiecare moleculă de amoniac constă dintr-un atom de azot și trei atomi de hidrogen.
Adesea există molecule în care pot fi numărate mai multe grupuri identice de atomi. De exemplu, din formula sulfatului de aluminiu Al 2 (SO 4) 3, putem concluziona că molecula acestei substanțe conține două grupe de atomi de SO 4.
Astfel, formulele chimice ale substanțelor caracterizează în mod unic atât compoziția lor calitativă, cât și cantitativă.
Din toate cele de mai sus, legea constanței compoziției materiei, stabilită încă din 1808 de omul de știință francez Joseph Louis Proust, rezultă în mod logic și sună după cum urmează:

Orice substanță chimică pură are o compoziție calitativă și cantitativă constantă, independent de metoda de obținere a acestei substanțe.

Deoarece orice substanță chimică este o colecție de molecule cu aceeași compoziție, acest lucru duce la faptul că proporțiile dintre atomii elementelor chimice din orice porțiune a substanței sunt aceleași ca într-o moleculă a acestei substanțe. Toate diferențele în proprietățile chimice ale substanțelor depind de compoziția cantitativă și calitativă a moleculelor și, în plus, de ordinea legăturilor dintre atomi, dacă acest lucru este posibil.
Astfel, se poate da următoarea definiție a termenului moleculă:

O moleculă este cea mai mică particulă a unei substanțe chimice care are proprietățile sale chimice.

Similar cu masa atomică relativă, există și masa moleculară relativă Domnul:

Masa moleculară relativă (Mr) a unei substanțe este raportul dintre masa unei molecule a acelei substanțe și o doisprezece parte din masa unui atom de carbon (1 unitate de masă atomică).

Astfel, este evident că masa moleculară relativă este suma maselor atomice relative ale elementelor, fiecare dintre acestea fiind înmulțită cu numărul de atomi de acest tip particular dintr-o moleculă. Deci, de exemplu, greutatea moleculară relativă a unei molecule de acid azotic HNO3 este suma masei atomice relative a hidrogenului, masei atomice relative a azotului și a trei mase atomice relative de oxigen:

Pentru a descrie compoziția calitativă și cantitativă a unei substanțe, un astfel de concept este utilizat ca fracțiune de masă a unui element chimic. w(X).

Ce este o fracție de masă? De exemplu, fracția de masă a unui element chimic este raportul dintre masa elementului și masa întregii substanțe. Fracția de masă poate fi exprimată atât ca procent, cât și ca fracții.

Unde poate fi folosită fracția de masă?

Iată câteva dintre direcții:

Determinarea compoziției elementare a unei substanțe chimice complexe

Aflarea masei unui element după masa unei substanțe complexe

Pentru calcule, calculatorul Masa molară a unei substanțe este utilizat online cu date extinse care pot fi văzute dacă utilizați o interogare XMPP.

Calculul sarcinilor similare care sunt indicate mai sus, atunci când utilizați această pagină, devine și mai ușor, mai convenabil și mai precis. Apropo de acuratețe. În manualele școlare, din anumite motive, masele molare ale elementelor sunt rotunjite la valori întregi, ceea ce este destul de util pentru rezolvarea problemelor școlare, deși, de fapt, masele molare ale fiecărui element chimic sunt ajustate periodic.

Calculatorul nostru nu se străduiește să arate o precizie ridicată (peste 5 zecimale), deși acest lucru nu este dificil. În cea mai mare parte, acele mase atomice de elemente care folosesc calculatorul sunt suficiente pentru a rezolva sarcinile stabilite pentru determinarea fracțiilor de masă ale elementelor.

Dar pentru acei pedanți :) cărora le pasă de acuratețe, aș vrea să recomand linkul Greutăți atomice și compoziții izotopice pentru toate elementele care afișează toate elementele chimice, masele lor atomice relative, precum și masele tuturor izotopilor fiecărui element.

Atât aș vrea să spun. Acum vom lua în considerare sarcini specifice și cum să le rezolvăm. Rețineți că, deși toate sunt eterogene, ele se bazează în mod inerent pe masa molară a unei substanțe și pe fracțiunile de masă ale elementelor din acea substanță.

La începutul toamnei 2017, am adăugat un alt calculator Fracții molare ale materiei și numărul de atomi, care va ajuta la rezolvarea problemelor legate de masa unei substanțe pure într-o substanță complexă, numărul de moli dintr-o substanță și în fiecare element, precum și numărul de atomi/molecule dintr-o substanță.

Exemple

Calculați fracția de masă a elementelor în sulfat de cupru CuSO4

Solicitarea este foarte simplă, doar scrieți formula și obțineți rezultatul, care va fi răspunsul nostru

După cum sa menționat deja în manualele școlare, există valori destul de grosiere, așa că nu fi surprins dacă vezi în răspunsurile cărților de hârtie Cu = 40%, O = 40%, S = 20%. Acestea sunt, să zicem, „efectele secundare” ale simplificării materialului școlar pentru elevi. Pentru probleme reale, răspunsul nostru (răspunsul botului) este în mod natural mai precis.

Dacă era vorba despre ce să exprimăm în fracții și nu în procente, atunci împărțim procentele fiecăruia dintre elemente la 100 și obținem răspunsul în fracții.

Cât sodiu este conținut în 10 tone de criolină Na3?

Introducem formula criolinei și obținem următoarele date

Din datele obținute, vedem că 209,9412 cantități dintr-o substanță conțin 68,96931 cantități de sodiu.

Fie că o măsurăm în grame, în kilograme sau în tone, nimic nu se schimbă pentru raport.

Acum rămâne să construim o altă corespondență în care avem 10 tone de substanță originală și o cantitate necunoscută de sodiu

Aceasta este o proporție tipică. Desigur, puteți folosi botul Calculation of Proportions and Ratios, dar această proporție este atât de simplă încât o vom face cu mânere.

209,9412 este la 10 (tone), așa cum 68,96391 este la un număr necunoscut.

Astfel, cantitatea de sodiu (în tone) din criolină va fi 68,96391*10/209,9412=3,2849154906231 tone de sodiu.

Din nou, pentru școală, uneori va fi necesar să se rotunjească la un număr întreg conținutul de masă al elementelor dintr-o substanță, dar răspunsul nu este de fapt foarte diferit de cel anterior.

69*10/210=3.285714

Precizia la sutimi este aceeași.

Calculați cât oxigen este conținut în 50 de tone de fosfat de calciu Ca3(PO4)2?

Fracțiile de masă ale unei substanțe date sunt după cum urmează

Aceeași proporție ca în problema anterioară 310,18272 se aplică la 50 (tone), precum și 127,9952 la valoarea necunoscută

răspuns 20,63 tone de oxigen sunt într-o masă dată de materie.

Dacă adăugăm un semn de exclamare la formulă, spunându-ne că sarcina este școală (se folosește rotunjirea brută a maselor atomice la numere întregi), atunci obținem următorul răspuns:

Proporția va fi așa

310 se referă la 50 (tone), precum și 128 la o cantitate necunoscută. Și răspunsul

20,64 tone

Ceva de genul:)

Succes cu calculele tale!!

Soluţie Un amestec omogen de două sau mai multe componente se numește.

Substanțele care sunt amestecate pentru a forma o soluție se numesc componente.

Componentele soluției sunt solut, care poate fi mai mult de unul și solvent. De exemplu, în cazul unei soluții de zahăr în apă, zahărul este soluția, iar apa este solventul.

Uneori conceptul de solvent poate fi aplicat în mod egal la oricare dintre componente. De exemplu, acest lucru se aplică acelor soluții care sunt obținute prin amestecarea a două sau mai multe lichide care sunt ideal solubile unul în celălalt. Deci, în special, într-o soluție constând din alcool și apă, atât alcoolul, cât și apa pot fi numite solvent. Cu toate acestea, cel mai adesea în ceea ce privește soluțiile care conțin apă, se obișnuiește în mod tradițional să se numească apa solvent, iar a doua componentă soluție.

Ca o caracteristică cantitativă a compoziției soluției, un astfel de concept este cel mai adesea folosit ca fractiune in masa substanțe în soluție. Fracția de masă a unei substanțe este raportul dintre masa acestei substanțe și masa soluției în care este conținută:

Unde ω (in-va) - fracțiunea de masă a substanței conținute în soluție (g), m(v-va) - masa substanței conținute în soluție (g), m (p-ra) - masa soluției (g).

Din formula (1) rezultă că fracția de masă poate lua valori de la 0 la 1, adică este o fracție de unitate. În acest sens, fracția de masă poate fi exprimată și ca procent (%) și în acest format apare în aproape toate problemele. Fracția de masă, exprimată în procente, este calculată folosind o formulă similară formulei (1), cu singura diferență că raportul dintre masa substanței dizolvate și masa întregii soluții este înmulțit cu 100%:

Pentru o soluție formată din doar două componente, se pot calcula fracția de masă a solutului ω(r.v.) și, respectiv, fracția de masă a solventului ω(solvent).

Se mai numește și fracția de masă a unei substanțe dizolvate concentrația soluției.

Pentru o soluție cu două componente, masa acesteia este suma maselor de substanță dizolvată și de solvent:

De asemenea, în cazul unei soluții cu două componente, suma fracțiilor de masă ale solutului și solventului este întotdeauna 100%:

Evident, pe lângă formulele scrise mai sus, ar trebui să se cunoască și toate acele formule care sunt derivate direct matematic din ele. De exemplu:

De asemenea, este necesar să ne amintim formula care raportează masa, volumul și densitatea unei substanțe:

m = ρ∙V

și, de asemenea, trebuie să știți că densitatea apei este de 1 g / ml. Din acest motiv, volumul de apă în mililitri este numeric egal cu masa apei în grame. De exemplu, 10 ml de apă au o masă de 10 g, 200 ml - 200 g etc.

Pentru a rezolva cu succes problemele, pe lângă cunoașterea formulelor de mai sus, este extrem de important să aducem abilitățile de aplicare a acestora la automatitate. Acest lucru poate fi realizat doar prin rezolvarea unui număr mare de sarcini diferite. Pot fi rezolvate sarcini de la examenele USE reale pe tema „Calcule folosind conceptul de „fracție de masă a unei substanțe în soluție”.

Exemple de sarcini pentru soluții

Exemplul 1

Calculați fracția de masă a azotatului de potasiu într-o soluție obținută prin amestecarea a 5 g sare și 20 g apă.

Soluţie:

Solutul în cazul nostru este azotat de potasiu, iar solventul este apa. Prin urmare, formulele (2) și (3) pot fi scrise ca:

Din condiția m (KNO 3) \u003d 5 g și m (H 2 O) \u003d 20 g, prin urmare:

Exemplul 2

Ce masă de apă trebuie adăugată la 20 g de glucoză pentru a obține o soluție de glucoză 10%.

Soluţie:

Din condițiile problemei rezultă că solutul este glucoză, iar solventul este apa. Atunci formula (4) poate fi scrisă în cazul nostru după cum urmează:

Din condiție, cunoaștem fracția de masă (concentrația) de glucoză și masa de glucoză în sine. Notând masa apei cu x g, putem scrie următoarea ecuație echivalentă pe baza formulei de mai sus:

Rezolvând această ecuație găsim x:

acestea. m(H 2 O) \u003d x g \u003d 180 g

Răspuns: m (H 2 O) \u003d 180 g

Exemplul 3

150 g de soluție de clorură de sodiu 15% au fost amestecate cu 100 g de soluție 20% din aceeași sare. Care este fracția de masă a sării din soluția rezultată? Dați răspunsul la cel mai apropiat număr întreg.

Soluţie:

Pentru a rezolva probleme pentru pregătirea soluțiilor, este convenabil să utilizați următorul tabel:

unde m r.v. , m r-ra și ω r.v. sunt valorile masei substanței dizolvate, ale masei soluției și, respectiv, ale fracției de masă ale substanței dizolvate, individuale pentru fiecare dintre soluții.

Din condiție, știm că:

m (1) soluție = 150 g,

ω (1) r.v. = 15%,

m (2) soluție = 100 g,

ω (1) r.v. = 20%,

Inserând toate aceste valori în tabel, obținem:

Ar trebui să ne amintim următoarele formule necesare pentru calcule:

ω r.v. = 100% ∙ m r.v. /m soluție, m r.v. = m r-ra ∙ ω r.v. / 100% , m soluție = 100% ∙ m r.v. /ω r.v.

Să începem să completăm tabelul.

Dacă lipsește o singură valoare într-un rând sau coloană, atunci aceasta poate fi numărată. Excepție este linia cu ω r.v., cunoscând valorile din două dintre celulele sale, valoarea din a treia nu poate fi calculată.

În prima coloană lipsește o valoare dintr-o singură celulă. Deci îl putem calcula:

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

În mod similar, cunoaștem valorile din două celule din a doua coloană, ceea ce înseamnă:

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

Să introducem valorile calculate în tabel:

Acum avem două valori în prima linie și două valori în a doua linie. Deci putem calcula valorile lipsă (m (3) r.v. și 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) soluție = m (1) soluție + m (2) soluție = 150 g + 100 g = 250 g.

Să introducem valorile calculate în tabel, obținem:

Acum ne-am apropiat de a calcula valoarea dorită ω (3) r.v. . În coloana în care se află, conținutul celorlalte două celule este cunoscut, așa că îl putem calcula:

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

Exemplul 4

La 200 g de soluţie de clorură de sodiu 15% s-au adăugat 50 ml de apă. Care este fracția de masă de sare din soluția rezultată. Dați răspunsul la cea mai apropiată sutime _______%

Soluţie:

În primul rând, ar trebui să acordați atenție faptului că, în loc de masa de apă adăugată, ni se dă volumul acesteia. Îi calculăm masa, știind că densitatea apei este de 1 g/ml:

m ext. (H2O) = V ext. (H2O) ∙ ρ (H2O) = 50 ml ∙ 1 g/ml = 50 g

Dacă considerăm apa ca o soluție de clorură de sodiu 0% care conține, respectiv, 0 g de clorură de sodiu, problema poate fi rezolvată folosind același tabel ca în exemplul de mai sus. Să desenăm un astfel de tabel și să introducem în el valorile pe care le cunoaștem:

În prima coloană, sunt cunoscute două valori, așa că o putem calcula pe a treia:

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

În a doua linie, două valori sunt, de asemenea, cunoscute, așa că o putem calcula pe a treia:

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

Introduceți valorile calculate în celulele corespunzătoare:

Acum au devenit cunoscute două valori din prima linie, ceea ce înseamnă că putem calcula valoarea lui m (3) r.v. în a treia celulă:

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%.