Menande kemisk formel, kan man beräkna massfraktion kemiska element i ämnet. element i ämnet betecknas med grekiskan. bokstaven "omega" - ω E / V och beräknas med formeln:
där k är antalet atomer för detta element i en molekyl.
Vad är massfraktionen av väte och syre i vatten (H 2 O)?
Lösning:
M r (H 2 O) = 2 * A r (H) + 1 * A r (O) = 2 * 1 + 1 * 16 = 18
2) Vi beräknar massfraktionen av väte i vatten:
3) Vi beräknar massfraktionen av syre i vatten. Eftersom vatten innehåller atomer med endast två kemiska grundämnen kommer massfraktionen av syre att vara lika med:
Ris. 1. Registrering av lösningen på problem 1
Beräkna massfraktionen av grundämnen i ämnet H 3 PO 4.
1) Beräkna ämnets relativa molekylvikt:
M r (H 3 PO 4) = 3 * A r (H) + 1 * A r (R) + 4 * A r (O) = 3 * 1 + 1 * 31 + 4 * 16 = 98
2) Vi beräknar massfraktionen av väte i ämnet:
3) Vi beräknar massandelen av fosfor i ämnet:
4) Vi beräknar massfraktionen av syre i ämnet:
1. Samling av uppgifter och övningar i kemi: åttonde klass: till läroboken i P.А. Orzhekovsky et al. "Chemistry, grade 8" / P.А. Orzhekovsky, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006.
2. Ushakova O.V. Kemi arbetsbok: årskurs 8: till läroboken av P.A. Orzhekovsky och andra. "Kemi. Klass 8 "/ О.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; under. red. prof. P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (s. 34-36)
3. Kemi: åttonde klass: lärobok. för allmänheten institutioner / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§15)
4. Encyklopedi för barn. Volym 17. Kemi / Kap. red. av V.A. Volodin, led. vetenskaplig. red. I. Leenson. - M.: Avanta +, 2003.
1. Enad samling digital utbildningsresurser ().
2. Elektronisk version tidningen "Kemi och liv" ().
4. Videohandledning om ämnet "Massfraktion av ett kemiskt element i ett ämne" ().
Läxa
1.s.78 nr 2 från läroboken "Kemi: åttonde klass" (PA Orzhekovsky, LM Meshcheryakova, LS Pontak. M.: AST: Astrel, 2005).
2. med. 34-36 nr 3,5 från Arbetsbok i kemi: årskurs 8: till läroboken av P.A. Orzhekovsky och andra. "Kemi. Klass 8 "/ О.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; under. red. prof. P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.
Sedan 1600 -talet. kemi har upphört att vara en beskrivande vetenskap. Kemiska forskare började använda omfattande mätning av materia. Balansens utformning, som gör det möjligt att bestämma massan av proverna, har förbättrats mer och mer. För gasformiga ämnen förutom massa mättes också volym och tryck. Användningen av kvantitativa mätningar gjorde det möjligt att förstå kärnan i kemiska transformationer, för att bestämma sammansättningen av komplexa ämnen.
Som du redan vet innehåller en komplex substans två eller flera kemiska element. Det är uppenbart att all materiens massa består av massorna av dess beståndsdelar. Detta innebär att andelen av varje element står för en viss del av ämnets massa.
Massfraktionen av ett element är förhållandet mellan massan av detta element i komplex substans till massan av hela ämnet, uttryckt i fraktioner av en enhet (eller i procent):
Massfraktion av ett element i en förening betecknas på latin liten bokstav w("Double-ve") och visar andelen (del av massan) som kan hänföras till ett givet element i ämnets totala massa. Detta värde kan uttryckas i bråkdelar av en enhet eller i procent. Naturligtvis är massfraktionen av ett element i en komplex substans alltid mindre än en (eller mindre än 100%). När allt kommer omkring är en del av en helhet alltid mindre än en helhet, som en apelsinskiva är den minsta av en apelsin.
Till exempel innehåller kvicksilveroxid två element - kvicksilver och syre. När 50 g av detta ämne upphettas erhålls 46,3 g kvicksilver och 3,7 g syre (bild 57). Låt oss beräkna massfraktionen av kvicksilver i en komplex substans:
Massfraktionen av syre i detta ämne kan beräknas på två sätt. Per definition är massfraktionen av syre i kvicksilveroxid lika med förhållandet mellan syrgens massa och oxidens massa:
Genom att veta att summan av massfraktionerna av grundämnen i ett ämne är lika med en (100%) kan massfraktionen syre beräknas utifrån skillnaden:
w(O) = 1 - 0,926 = 0,074,
w(O) = 100% - 92,6% = 7,4%.
För att hitta massfraktioner av element med den föreslagna metoden är det nödvändigt att utföra en komplex och mödosam kemiskt experiment genom att bestämma massan för varje element. Om formeln för en komplex substans är känd kan samma problem lösas mycket lättare.
För att beräkna massfraktionen av ett element måste dess relativa atommassa multipliceras med antalet atomer ( n) av detta element i formeln och dividerat med ämnets relativa molekylvikt:
Till exempel för vatten (fig. 58):
Herr(H20) = 1 2 + 16 = 18,
Mål 1.Beräkna massfraktioner av grundämnen i ammoniak, vars formel är NH 3 .
Given:
ämne ammoniak NH 3.
Hitta:
w(N), w(H).
Lösning
1) Beräkna ammoniakens relativa molekylvikt:
Herr(NH3) = A r(N) + 3 A r(H) = 14 + 3 1 = 17.
2) Hitta massfraktionen av kväve i ämnet:
3) Låt oss beräkna massfraktionen av väte i ammoniak:
w(H) = 1 - w(N) = 1 - 0,8235 = 0,1765 eller 17,65%.
Svar. w(N) = 82,35%, w(H) = 17,65%.
Mål 2.Beräkna massfraktioner av element i svavelsyra med formeln H 2 SO 4 .
Given:
svavelsyra H2SO4.
Hitta:
w(H), w(S), w(O).
Lösning
1) Beräkna den relativa molekylvikten för svavelsyra:
Herr(H 2 SO 4) = 2 A r(H) + A r(S) + 4 A r(O) = 2 1 + 32 + 4 16 = 98.
2) Hitta massfraktionen av väte i ämnet:
3) Beräkna massfraktionen av svavel i svavelsyra:
4. Beräkna massfraktionen syre i ämnet:
w(O) = 1 - ( w(H) + w(S)) = 1 - (0,0204 + 0,3265) = 0,6531 eller 65,31%.
Svar. w(H) = 2,04%, w(S) = 32,65%, w(O) = 65,31%.
Oftare måste kemister lösa det omvända problemet: att bestämma formeln för en komplex substans med massfraktioner av element. Vi kommer att illustrera hur sådana uppgifter löses med ett historiskt exempel.
Från naturliga mineraler- tenorit och cuprite - två föreningar av koppar med syre (oxider) isolerades. De skilde sig från varandra i färg och massa fraktion av element. I svartoxiden var massfraktionen av koppar 80%och massfraktionen av syre 20%. I röd kopparoxid var massfraktionerna av grundämnen 88,9% respektive 11,1%. Vilka är formlerna för dessa komplexa ämnen? Låt oss utföra enkla matematiska beräkningar.
Exempel 1. Beräkning av den kemiska formeln för svart kopparoxid ( w(Cu) = 0,8 och w(O) = 0,2).
x, y- med antalet atomer för kemiska grundämnen i dess sammansättning: Сu x O y.
2) Förhållandet mellan indexen är lika med kvoten mellan kvoten från att dela elementets massfraktion i föreningen med elementets relativa atommassa:
3) Det resulterande förhållandet måste reduceras till förhållandet mellan heltal: indexen i formeln som visar antalet atomer kan inte vara fraktionerade. För att göra detta, dividera de resulterande siffrorna med de mindre (dvs. alla) av dem:
Den resulterande formeln är CuO.
Exempel 2. Beräkning av formeln för röd kopparoxid med kända massfraktioner w(Cu) = 88,9% och w(O) = 11,1%.
Given:
w(Cu) = 88,9%eller 0,889,
w(O) = 11,1%eller 0,111.
Hitta:
Lösning
1) Låt oss beteckna oxidformeln Cu x O y.
2) Hitta förhållandet mellan indexen x och y:
3) Vi presenterar förhållandet mellan index och förhållandet mellan heltal:
Svar... Den sammansatta formeln är Cu20.
Låt oss nu komplicera uppgiften lite.
Mål 3.Enligt grundläggande analys är sammansättningen av det kalcinerade bittra saltet, som användes av alkemister som ett laxermedel, följande: massfraktionen av magnesium är 20,0%, massfraktionen av svavel är 26,7%, massfraktionen av syre är 53,3%.
Given:
w(Mg) = 20,0%eller 0,2,
w(S) = 26,7%eller 0,267,
w(O) = 53,3%eller 0,533.
Hitta:
Lösning
1) Låt oss beteckna formeln för ett ämne med hjälp av indexen x, y, z: Mg x S y O z.
2) Hitta förhållandet mellan indexen:
3) Bestäm värdet på indexen x, y, z:
Svar. Formeln för ämnet är MgSO4.
1. Vad kallas massfraktionen av ett element i en komplex substans? Hur beräknas detta värde?
2.
Beräkna massfraktioner av grundämnen i ämnen: a) koldioxid C02;
b) kalciumsulfid CaS; c) natriumnitrat NaNO3; d) aluminiumoxid Al203.
3. I vilket av kvävegödslarna är massfraktionen av näringsämnet kväve den högsta: a) ammoniumklorid NH 4 Cl; b) ammoniumsulfat (NH4) 2S04; c) urea (NH2) 2 CO?
4. I mineralet pyrit innehåller 7 g järn 8 g svavel. Beräkna massfraktionerna för varje element i detta ämne och bestäm dess formel.
5. Massfraktionen av kväve i en av dess oxider är 30,43%och massfraktionen av syre är 69,57%. Bestäm oxidformeln.
6. På medeltiden isolerades ett ämne från askan från en eld, som kallades kaliumchlorid och användes för att göra tvål. Massfraktioner av element i detta ämne: kalium - 56,6%, kol - 8,7%, syre - 34,7%. Bestäm potashformeln.
§ 5.1 Kemiska reaktioner. Ekvationer kemiska reaktioner
En kemisk reaktion är omvandlingen av vissa ämnen till andra. En sådan definition behöver dock ett väsentligt tillägg. V kärnreaktor eller i en accelerator, vissa ämnen omvandlas också till andra, men sådana transformationer kallas inte kemiska. Vad är det här? Kärnreaktioner sker i en kärnreaktor. De består i det faktum att kärnorna i elementen när de kolliderar med partiklar hög energi(de kan vara neutroner, protoner och kärnor i andra element) - de bryts upp i fragment, som är kärnorna i andra element. Fusion av kärnor inbördes är också möjligt. Dessa nya kärnor tar sedan emot elektroner från miljön och därmed är bildandet av två eller flera nya ämnen slutfört. Alla dessa ämnen är något slags element Periodiska systemet... Exempel på kärnreaktioner används för att öppna nya artiklar anges i §4.4.
Till skillnad från kärnreaktioner, i kemiska reaktioner kärnor påverkas inte atomer. Alla förändringar sker endast i externa elektroniska skal... Slits sönder ensam kemiska bindningar och andra bildas.
Kemiska reaktioner kallas fenomen där vissa ämnen med en viss sammansättning och egenskaper omvandlas till andra ämnen - med en annan sammansättning och andra egenskaper. Dessutom kompositionen atomkärnor det är ingen förändring.
Tänk på en typisk kemisk reaktion: förbränning naturgas(metan) i atmosfäriskt syre. Ni som har en gasspis hemma kan observera denna reaktion i ert kök varje dag. Låt oss skriva reaktionen som visas i fig. 5-1.
Ris. 5-1. Metan CH4 och syre O 2 reagerar med varandra för att bilda koldioxid CO 2 och vatten H2O. I detta fall bryts bindningarna mellan C och H i metanmolekylen och kol-syrebindningar dyker upp i stället. Väteatomer, som tidigare tillhörde metan, bildar bindningar med syre. Figuren visar tydligt att för ett framgångsrikt genomförande av reaktionen på ett metanmolekylen måste tas två syremolekyler.
Det är inte särskilt bekvämt att skriva en kemisk reaktion med bilder av molekyler. Därför används förkortade substansformler för att registrera kemiska reaktioner - som visas i den nedre delen av fig. 5-1. En sådan post kallas kemisk reaktionsekvation.
Antalet atomer för olika element på vänster och höger sida av ekvationen är densamma. På vänstra sidan ett en kolatom i metanmolekylens sammansättning (CH4), och till höger - det samma vi hittar en kolatom i CO 2 -molekylen. Vi kommer definitivt att hitta alla fyra väteatomer från vänster sida av ekvationen till höger - i vattenmolekylernas sammansättning.
I ekvationen för en kemisk reaktion för att utjämna antalet identiska atomer i olika delar ekvationer används odds som spelas in främre formler av ämnen. Koefficienter bör inte förväxlas med index i kemiska formler.
Tänk på en annan reaktion - omvandlingen av kalciumoxid CaO (kalk) till kalciumhydroxid Ca (OH) 2 (släckt kalk) under inverkan av vatten.
Ris. 5-2. Kalciumoxid CaO fäster en vattenmolekyl H20 för att bilda
kalciumhydroxid Ca (OH) 2.
Till skillnad från matematiska ekvationer kan vänster och höger sida inte bytas ut i ekvationerna för kemiska reaktioner. Ämnena på vänster sida av den kemiska reaktionsekvationen kallas reagenser, och till höger - reaktionsprodukter... Om vi gör en permutation av vänster och höger sida i ekvationen från fig. 5-2, då får vi ekvationen helt annorlunda kemisk reaktion:
Om reaktionen mellan CaO och H2O (Fig. 5-2) startar spontant och fortsätter med frisättningen av ett stort antal värme, sedan för att utföra den sista reaktionen, där reagenset är Ca (OH) 2, krävs stark uppvärmning.
Observera: istället för ett likhetstecken i ekvationen för en kemisk reaktion kan du använda en pil. Pilen är bekväm eftersom den visar riktning reaktionens gång.
Vi tillägger också att reagenser och produkter inte nödvändigtvis är molekyler, utan också atomer - om något eller några element i ren form... Till exempel:
H2 + CuO = Cu + H20
Det finns flera sätt att klassificera kemiska reaktioner, av vilka vi kommer att överväga två.
Enligt den första av dem skiljer sig alla kemiska reaktioner ut efter tecknet förändringar i antalet start- och slutämnen... Här kan du hitta fyra typer av kemiska reaktioner:
Reaktioner ANSLUTNINGAR,
Reaktioner SÖNDERFALL,
Reaktioner UTBYTA,
Reaktioner BYTE.
Låt oss ge specifika exempel sådana reaktioner. För att göra detta återvänder vi till ekvationerna för att erhålla släckt kalk och ekvationen för att erhålla snabbkalk:
CaO + H2O = Ca (OH) 2
Ca (OH) 2 = CaO + H20
Dessa reaktioner är relaterade till olika typer kemiska reaktioner. Den första reaktionen är en typisk reaktion anslutningar eftersom två ämnen CaO och H2O under sin kurs kombineras till en: Ca (OH) 2.
Den andra reaktionen Ca (OH) 2 = CaO + H20 är en typisk reaktion sönderfall: här sönderdelas en substans Ca (OH) 2 för att bilda två andra.
I reaktioner utbyta mängden reagenser och produkter är vanligtvis densamma. I sådana reaktioner utbyter de ursprungliga ämnena atomer med varandra och till och med hela ingående delar deras molekyler. Till exempel, när CaBr2 -lösningen hälls i HF -lösningen, bildas en fällning. I lösning utbyter kalcium- och vätejoner brom- och fluorjoner med varandra. Reaktionen sker endast i en riktning eftersom kalcium- och fluorjoner binder till en olöslig förening CaF2 och efter det är "omvänd utbyte" av joner inte längre möjligt:
CaBr 2 + 2HF = CaF 2 ¯ + 2HBr
När CaCl2- och Na2C03 -lösningarna dräneras bildas också en fällning, eftersom kalcium- och natriumjoner utbyter med varandra partiklarna C02– och Cl - med bildandet av en olöslig förening - kalciumkarbonat CaCO3.
CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 ¯ + 2NaCl
Pilen bredvid reaktionsprodukten indikerar att denna förening är olöslig och utfälld. Således kan pilen också användas för att indikera avlägsnande av en produkt från en kemisk reaktion i form av en fällning (¯) eller gas (). Till exempel:
Zn + 2HCl = H2 + ZnCl2
Den senare reaktionen tillhör en annan typ av kemisk reaktion - reaktioner substitutioner... Zink ersatt väte i sin kombination med klor (HCl). I detta fall frigörs väte i form av en gas.
Substitutionsreaktioner kan utåt likna utbytesreaktioner. Skillnaden ligger i det faktum att atomer av vissa enkelämnen som ersätter atomerna i en av grundämnena i en komplex substans. Till exempel:
2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2 - reaktion substitutioner;
på ekvatorns vänstra sida finns en enkel substans - en molekyl av klor Cl 2, och på höger sida finns en enkel substans - en molekyl av brom Br 2.
I reaktioner utbyta och reagenser och produkter är komplexa ämnen. Till exempel:
CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 ¯ + 2NaCl - reaktion utbyta;
i denna ekvation är reaktanter och produkter komplexa ämnen.
Uppdelningen av alla kemiska reaktioner i reaktioner av förening, sönderdelning, substitution och utbyte är inte den enda. Det finns ett annat sätt att klassificera: på grundval av en förändring (eller ingen förändring) i oxidationstillstånden för reagenser och produkter. På grundval av detta är alla reaktioner uppdelade i redox reaktioner och alla andra (inte redox).
Reaktionen mellan Zn och HCl är inte bara en substitutionsreaktion, utan också redoxreaktion, eftersom oxidationstillstånden för de reagerande ämnena förändras i den:
Zn 0 + 2H +1 Cl = H 2 0 + Zn +2 Cl2 är en substitutionsreaktion och samtidigt en redoxreaktion.
Massfraktionen av ett ämne är förhållandet mellan massan av ett visst ämne och massan av en blandning eller lösning i vilket ämnet finns. Uttryckt i bråkdelar av en eller i procent.
Instruktioner
1. Massfraktionen av ett ämne hittas med formeln: w = m (w) / m (cm), där w är massfraktionen av ämnet, m (w) är ämnets massa, m (cm) är blandningens massa. Om ämnet är upplöst ser formeln ut så här: w = m (in) / m (lösning), där m (lösning) är lösningens massa. Lösningens massa, om nödvändigt, får också detekteras: m (lösning) = m (c) + m (lösning), där m (lösning) är lösningsmedlets massa. Om så önskas kan massfraktionen multipliceras med 100%.
2. Om massans värde inte anges i problemets tillstånd, är det tillåtet att beräkna det med stöd av flera formler, de värden som anges i villkoret hjälper till att föredra det nödvändiga. Den första formeln för att hitta massa: m = V * p, där m är massa, V är volym, p är densitet. Den ytterligare formeln ser ut så här: m = n * M, där m är massan, n är ämnets antal, M är molmassan. Molmassan består i sin tur av kärnmassorna hos de element som utgör ämnet.
3. För bättre förståelse av detta material låt oss lösa problemet. En blandning av koppar och magnesiumsåg som vägde 1,5 g behandlades med ett överskott av svavelsyra. Som ett resultat av reaktionen släpptes 0,56 L väte (typiska data). Beräkna massfraktionen av koppar i blandningen. I detta problem sker reaktionen, vi skriver ner dess ekvation. Från 2 ämnen i överskott av saltsyra endast magnesium interagerar: Mg + 2HCl = MgCl2 + H2. För att hitta massfraktionen av koppar i blandningen måste du ersätta värdena i följande formel: w (Cu) = m (Cu) / m (cm). Med tanke på blandningens massa hittar vi massan av koppar: m (Cu) = m (cm) - m (Mg). Vi letar efter massan av magnesium: m (Mg) = n (Mg) * M (Mg). Reaktionens ekvation hjälper till att hitta antalet magnesiumsubstanser. Vi hittar antalet vätesubstanser: n = V / Vm = 0,56 / 22,4 = 0,025 mol. Ekvationen visar att n (H2) = n (Mg) = 0,025 mol. Vi beräknar massan av magnesium, med vetskap om att den molära massan av magnesium är 24 g / mol: m (Mg) = 0,025 * 24 = 0,6 g. Hitta massan av koppar: m (Cu) = 1,5 - 0,6 = 0,9 g Det återstår för att beräkna massfraktionen: w (Cu) = 0,9 / 1,5 = 0,6 eller 60%.
Massfraktion visar i procent eller i fraktioner innehållsförteckningen för ett ämne i valfri lösning eller element i sammansättningen av ett ämne. Att veta att beräkna massfraktionen är fördelaktigt inte bara i kemilektioner, utan också när du vill förbereda en lösning eller blandning, säg, för kulinariska ändamål. Antingen ändra procentsats, i den komposition du har.
Instruktioner
1. Massfraktionen beräknas som förhållandet mellan massan av en given komponent och lösningens totala massa. För att erhålla totalen i procent måste du multiplicera den resulterande kvoten med 100. Formeln ser ut så här :? = M (löst) / m (lösning)?,% =? * 100
2. Tänk till exempel på de direkta och omvända problemen: Låt oss säga att du löst 5 gram bordsalt i 100 gram vatten. Hur stor andel av lösningen fick du? Lösningen är rejäl primitiv. Du vet massan av ett ämne (bordsalt), massan av lösningen kommer att vara lika med summan av massorna av vatten och salt. Således bör du dela 5 g med 105 g och multiplicera resultatet av division med 100 - detta blir resultatet: du får en 4,7% lösning. Nu är det omvända problemet. Du vill laga 200 g 10% vattenlösning vilket är önskvärt. Hur mycket ämne ska man ta för upplösning? Vi verkar i omvänd ordning, massfraktionen, uttryckt i procent (10%), dividerat med 100. Vi får 0,1. Låt oss nu rita upp en enkel ekvation, där vi anger det erforderliga antalet ämnen med x och följaktligen massan av lösningen som 200 g + x. Vår ekvation kommer att se ut så här: 0,1 = x / 200g + x. När vi löser det får vi att x är ungefär 22,2 g. Resultatet kontrolleras genom att lösa det direkta problemet.
3. Det är svårare att ta reda på hur många lösningar med en känd procentandel du behöver ta för köp ett visst antal lösning med nya specificerade kvaliteter. Här krävs det att mer komponerar och löser ett ekvationssystem. I detta system är den första ekvationen uttrycket för den berömda massan av den resulterande blandningen, i termer av två okända massor av de initiala lösningarna. Säg att om vårt mål är att få 150 g av en lösning kommer ekvationen att ha formen x + y = 150 g. Den andra ekvationen är massan av ett löst ämne som är lika med summan av samma ämne, i sammansättningen av 2 blandade lösningar. Säg att om du vill ha en 30%lösning och lösningarna som du blandar är 100%, det vill säga ren substans och 15%, kommer den andra ekvationen att se ut: x + 0,15y = 45 g. För små , lösa ekvationssystemet och ta reda på hur mycket ämne du behöver lägga till en 15% lösning för att få en 30% lösning. Försök.
Relaterade videoklipp
Att beräkna siffra ämnen, ta reda på dess massa med hjälp av vikter, uttrycka den i gram och dividera med molmassan som kan detekteras med stöd av det periodiska systemet. För att bestämma antalet ämnen gas under normala förhållanden, tillämpa Avogadros lag. Om gasen är under andra förhållanden mäter du gasens tryck, volym och temperatur och beräknar sedan siffra ämnen i honom.
Du kommer behöva
- Du behöver en skala, termometer, manometer, linjal eller måttband, periodiska systemet.
Instruktioner
1. Bestämmer antalet ämnen i ett fast ämne eller vätska. Hitta massan av den undersökta kroppen med hjälp av vågar, uttryck den i gram. Bestäm vilken ämnen kroppen är sammansatt, då med stöd periodiska systemet Mendelejev hitta molar massa ämnen... För att göra detta, hitta de element som utgör molekylen ämnen varav kroppen är gjord. Bestäm deras kärnmassor från tabellen, om ett bråktal anges i tabellen, runda det till närmaste helhet. Hitta summan av massorna av alla atomer i en molekyl ämnen, få molekylvikten, som numeriskt är lika med molvikten ämnen i gram per mol. Dela sedan den tidigare uppmätta massan med molmassan. Som ett resultat får du siffra ämnen i mol (? = m / M).
2. siffra ämnen gas under normala förhållanden. Om gasen är i normala förhållanden (0 grader Celsius och 760 mm Hg), detektera dess volym. För att göra detta, mäta volymen i rummet, cylindern eller kärlet där det är beläget, från det faktum att gasen upptar varje volym som tillhandahålls till den. För att få sitt värde, mäta fartygets geometriska dimensioner, där det ligger med stöd av ett måttband och med stöd av matematiska formler, hitta dess volym. Ett särskilt klassiskt fall är ett parallellpiped rum. Mät dess längd, bredd och höjd i meter, multiplicera dem sedan och få gasvolymen, den som finns i den i kubikmeter. Att upptäcka siffra ämnen gas, dividera den resulterande volymen med 0,0224 - den molära volymen av gas under typiska förhållanden.
3. siffra ämnen gas med godtyckliga parametrar. Mät gastrycket med en manometer i pascal, dess temperatur i Kelvin, för vilken addera 273 till de grader Celsius som termometern mäter i. Bestäm också volymen av gas i kubikmeter. Att upptäcka siffra ämnen Dela produkten av tryck och volym med temperaturen och siffran 8,31 (universell gas kontinuerlig), = PV / (RT).
Relaterade videoklipp
Många vätskor är lösningar. Dessa är i synnerhet mänskligt blod, te, kaffe, havsvatten... Lösningen är baserad på ett löst ämne. Det finns problem att hitta massfraktionen av detta ämne.
Instruktioner
1. Lösningar kallas homogena homogena system som består av 2 eller flera komponenter. De är indelade i tre kategorier: - flytande lösningar; - fasta lösningar; - gasformiga lösningar. Flytande lösningar inkluderar, till exempel, utspädd svavelsyra, fasta lösningar - en legering av järn och koppar och gasformiga lösningar - alla typer av gasblandningar. Oavsett lösningens aggregeringstillstånd består den av ett lösningsmedel och ett löst ämne. Det vanligaste lösningsmedlet är vatten, som används för att späda ut ämnet. Sammansättningen av lösningar uttrycks på olika sätt, särskilt värdet av massfraktionen av löst ämne används ofta för detta. Massfraktionen är en dimensionslös mängd, och den är lika med förhållandet mellan lösningens massa och den totala massan av varje lösning :? In = mw / m Massfraktionen uttrycks som en procentsats eller decimalfraktioner. För att beräkna denna parameter i procent använder du följande formel: w (substans) = mw / m (lösning) 100%. För att hitta samma parameter i formuläret decimal- multiplicera inte med 100%.
2. Massan för varje lösning är summan av massorna av vatten och löst ämne. Därför skrivs ibland formeln som anges ovan på ett något annorlunda sätt: Salpetersyra består av ett lösningsmedel - vatten och ett löst - en syra. Av detta följer att massans lösning beräknas på följande sätt :? In = mHNO3 / mHNO3 + mH2O
3. Om massan av ett ämne är okänd, och endast massan av vatten ges, i detta fall återfinns massfraktionen enligt en något annorlunda formel. När volymen av ett löst ämne är känd, återfinns dess massa med den ytterligare formeln: mw = V *? Det följer av detta att massfraktionen av ett ämne beräknas på följande sätt :? In = V *? / V * ? + M (H2O)
4. Att hitta massfraktionen av ett ämne utförs upprepade gånger för utilitaristiska ändamål. Till exempel, när du bleker ett material, måste du känna till koncentrationen av perhydrol i en peroxidlösning. Dessutom krävs ibland en noggrann beräkning av massfraktionen i medicinsk praxis. Förutom formler och en ungefärlig beräkning av massfraktionen används inom medicin även experimentell verifiering med hjälp av enheter, vilket gör det möjligt att minska risken för fel.
5. Det finns flera fysiska processer under vilka massfraktionen av ett ämne och sammansättningen av en lösning förändras. Den första av dem, som kallas avdunstning, är den omvända processen för upplösning av ett ämne i vatten. I det här fallet kvarstår det lösta ämnet och vattnet avdunstas helt. I detta fall kan massfraktionen inte mätas - det finns ingen lösning. Den motsatta processen är utspädning av en koncentrerad lösning. Ju mer det späds ut, desto starkare minskar massfraktionen av ämnet som löses i det. Koncentration är en delvis avdunstning där inte allt vatten förångas, utan bara en del av det. Samtidigt ökar massfraktionen av ämnet i lösningen.
Relaterade videoklipp
Vad är massfraktion element? Från själva namnet är det tillåtet att inse att detta är ett värde som anger förhållandet mellan massan element, som är en del av ämnet, och ämnets totala massa. Det uttrycks i bråkdelar av en enhet: procent (hundradelar), ppm (tusendelar), etc. Hur är det tillåtet att beräkna massan av vissa element ?
Instruktioner
1. För klarhetens skull, överväg det kol som är välkänt för alla, utan vilket det inte skulle finnas något organiskt material. Om kol är en ren substans (säg diamant), då dess massa dela med sig kan tappert tas som en enhet eller 100%. Naturligtvis innehåller diamant också föroreningar av andra element, men i de flesta fall i så små antal att de kan försummas. Men i sådana modifieringar av kol som kol eller grafit är innehållet av föroreningar ganska högt, och en sådan ignorering är oacceptabel.
2. Om kol är en del av ett svårt ämne, måste du göra det på ett annat sätt: skriv ner den exakta formeln för ämnet, efter det, med kunskap om molmassorna för varje element ingår i dess sammansättning, beräkna den exakta molmassan av detta ämne (naturligtvis med hänsyn till "index" för någon element). Senare bestämmer detta massan dela med sig genom att dela den totala molmassan element per molmassa av ämnet.
3. Låt oss säga att det är nödvändigt att upptäcka en massa dela med sig kol i ättiksyra. Skriv formeln för ättiksyra: CH3COOH. För att förenkla beräkningarna, konvertera det till formuläret: С2Н4О2. Molnmassan för detta ämne består av elementmolarnas massa: 24 + 4 + 32 = 60. Följaktligen beräknas massfraktionen kol i detta ämne enligt följande: 24/60 = 0,4.
4. Om du behöver räkna in det procentsats 0,4 * 100 = 40%. Det vill säga varje kilo ättiksyra innehåller (ungefär) 400 gram kol.
5. Naturligtvis är det på exakt samma sätt tillåtet att detektera massfraktioner av alla andra element. Låt oss säga att massfraktionen syre i samma ättiksyra beräknas enligt följande: 32/60 = 0,533 eller ungefär 53,3%; och massfraktionen av väte är 4/60 = 0,666 eller ungefär 6,7%.
6. För att kontrollera beräkningarnas noggrannhet lägger du till procentsatserna för alla element: 40% (kol) + 53,3% (syre) + 6,7% (väte) = 100%. Kontot kom ihop.
Du har en tvåhundra liters fat. Du planerar att fylla den helt med dieselbränsle, som du använder för att värma ditt minipannrum. Och hur mycket kommer den att väga, fylld med solarium? Låt oss nu beräkna.
Du kommer behöva
- - tabell över ämnets specifika vikt.
- - kunskap för att göra de enklaste matematiska beräkningarna.
Instruktioner
1. För att hitta massan av ett ämne efter dess volym, använd formeln för ämnets specifika densitet. P = m / v här p är ämnets specifika densitet; m är dess massa; v är den upptagna volymen. Vi kommer att överväga massan i gram, kilogram och ton. Volymer i kubikcentimeter, decimeter och mått. Och den specifika densiteten i g / cm3, kg / dm3, kg / m3, t / m3.
2. Det visar sig, enligt villkoren för problemet, att du har ett fat på två hundra liter. Detta betyder: en fat med en kapacitet på 2 m3. Det kallas tvåhundra liter, eftersom vatten, med sin egenvikt lika med en, innehåller 200 liter i en sådan fat. Du bryr dig om massan. Följ det därför till första plats i den presenterade formeln m = p * v På höger sida av formeln är värdet p okänt - dieselbränslets specifika vikt. Hitta den i katalogen. Det är ännu enklare att ange en sökfråga på Internet "specifik vikt av dieselbränsle".
3. Hittade: tätheten av sommardieselbränsle vid t = +200 C är 860 kg / m3. Ersätt värdena i formeln: m = 860 * 2 = 1720 (kg) 1 ton och 720 kg - det är hur mycket 200 liter sommar dieselbränsle väger. Efter att ha hängt tunnan i förväg är det tillåtet att beräkna totalvikten och uppskatta rackets kapacitet under fatet med solarium.
4. V landsbygden Det kan vara användbart att preliminärt beräkna massan av ved som krävs av kubikkapacitet för att bestämma bärförmågan för transporten som denna ved kommer att levereras på. Till exempel behöver du minst 15 kubikmeter för vintern. meter björkved. Titta i referensböckerna för björkvedens densitet. Detta är: 650 kg / m3. Beräkna massan genom att ersätta värdena i samma formel för specifik vikt m = 650 * 15 = 9750 (kg) Nu, baserat på kroppens bärförmåga och kapacitet, kan du bestämma typen fordon och antalet resor.
Relaterade videoklipp
Notera!
Äldre människor är mer bekanta med begreppet specifik gravitation. Specifik vikt för ett ämne är detsamma som specifik vikt.
Massfraktionen av ett ämne visar dess innehåll i en svårare struktur, säg, i en legering eller en blandning. Om blandningens eller legeringens totala massa är känd, då man känner till massfraktionerna av de ingående ämnena, är det möjligt att detektera deras massa. För att hitta massfraktionen av ett ämne är det tillåtet att känna till dess massa och massan för varje blandning. Detta värde kan uttryckas i fraktioner eller procentsatser.
Du kommer behöva
- skalor;
- periodiska systemet med kemiska grundämnen;
- kalkylator.
Instruktioner
1. Bestäm massfraktionen av ämnet som finns i blandningen genom blandningens massa och själva ämnet. För att göra detta, med stöd av vikter, bestämma massorna av de ämnen som utgör blandningen eller legeringen. Vik dem sedan ihop. Ta den resulterande massan som 100%. För att hitta massfraktionen av ett ämne i en blandning, dividera dess massa m med massan av blandningen M och multiplicera totalen med 100% (?% = (M / M)? 100%). Låt oss säga att 20 g natriumklorid löses i 140 g vatten. För att hitta massfraktionen av salt, lägg till massorna av dessa 2 ämnen M = 140 + 20 = 160 g. Därefter hittar du massfraktionen av ämnet?% = (20/160)? 100% = 12,5% .
2. Om du behöver hitta innehållsförteckningen eller massfraktionen av ett element i ett ämne med en känd formel, använd det periodiska systemet för kemiska element. På den hittar du kärnmassorna av de element som utgör ämnet. Om ett element förekommer flera gånger i formeln, multiplicera dess kärnmassa med detta tal och summera resultaten. Detta är ämnets molekylvikt. För att hitta massfraktionen av något element i ett sådant ämne, dividera dess massantal i en given kemisk formel M0 med molekylvikten för det givna ämnet M. Multiplicera totalen med 100% (?% = (M0 / M) ? 100%).
3. Låt oss säga, bestäm massens fraktion av kemiska element i kopparsulfat. Kopparsulfat (kopparsulfat II), har den kemiska formeln CuSO4. Kärnmassorna för elementen som ingår i dess sammansättning är lika med Ar (Cu) = 64, Ar (S) = 32, Ar (O) = 16, massantalet för dessa element kommer att vara lika med M0 (Cu) = 64 , M0 (S) = 32, M0 (O) = 16 × 4 = 64, med hänsyn till att molekylen innehåller 4 syreatomer. Beräkna ämnets molekylvikt, det är lika med summan av massantalet för de ämnen som utgör molekylen 64 + 32 + 64 = 160. Bestäm massfraktionen av koppar (Cu) i kompositionen kopparsulfat(?%= (64/160)? 100%) = 40%. Enligt samma tes är det tillåtet att bestämma massfraktionerna av alla element i detta ämne. Massfraktion av svavel (S)?% = (32/160)? 100% = 20%, syre (O)?% = (64/160)? 100% = 40%. Observera att summan av alla massfraktioner av ämnet måste vara 100%.
Massfraktion är procentandelen av en komponent i en blandning eller ett element i ett ämne. Det är inte bara skolelever och studenter som står inför problemen med att beräkna massfraktionen. Kunskapen att beräkna den procentuella koncentrationen av ett ämne finner absolut nytta i verkliga livet- där beredning av lösningar krävs - från konstruktion till matlagning.
Du kommer behöva
- - Mendelejev bord
- - formler för att beräkna massfraktionen.
Instruktioner
1. Beräkna massan dela med sig a-priory. Eftersom massan av ett ämne består av massorna av de element som utgör det, sedan dela med sig varje beståndsdel bringas till en viss del av ämnets massa. Massfraktionen av lösningen är lika med förhållandet mellan lösningens massa och massan för varje lösning.
2. Lösningens massa är lika med summan av lösningsmedlets massor (traditionellt vatten) och ämnet. Blandningens massfraktion är lika med förhållandet mellan ämnets massa och massan av blandningen som innehåller ämnet. Multiplicera den resulterande totalen med 100%.
3. Upptäck massiv dela med sig utmatning med stöd av formeln? = md / mp, där mp och md är värdena för det antagna respektive verkliga erhållna utbytet av ämnet (massa). Beräkna den antagna massan från reaktionsekvationen med formeln m = nM, där n är ämnets kemiska nummer, M är ämnets molmassa (summan av kärnmassorna för alla element som ingår i ämnet), eller med formeln m = V ?, där V är ämnets volym,? - dess densitet. Ämnets nummer, i sin tur, om det behövs, ersätt det med formeln n = V / Vm, eller hitta det också från reaktionsekvationen.
4. Massiv dela med sig beräkna elementet i en svår substans med hjälp av det periodiska systemet. Lägg ihop kärnmassorna för alla element som ingår i ämnet, multiplicera med index om det behövs. Du får ämnets molmassa. Hitta molmassan för ett element från det periodiska systemet. Beräkna massan dela med sig genom att dividera elementets molmassa med ämnets molmassa. Multiplicera med 100%.
Bra tips
Uppmärksamma fysisk process, den som äger rum. Beräkna inte massfraktionen vid indunstning, eftersom det inte finns någon lösning (vatten eller annan vätska). Glöm inte att under koncentrationen, tvärtom, kallad partiell avdunstning, ökar ämnets massfraktion. Om du späd koncentrerad lösning, massfraktionen minskar.
Massfraktionen av någon komponent i ett ämne visar vilken del av den totala massan som förs in i atomerna i detta specifika element. Genom att tillämpa ämnets kemiska formel och Mendeleevs periodiska system är det tillåtet att bestämma massfraktionen av alla element som ingår i formeln. Det resulterande värdet uttrycks som en vanlig bråkdel eller i procent.
Instruktioner
1. Om du behöver bestämma massfraktionen för varje element som komponerar det med en kemisk formel, börja med att beräkna antalet atomer som förs till alla grundämnen. Låt oss säga att den kemiska formeln för etanol är skriven enligt följande: CH? -CH? -OH. Och den kemiska formeln för dimetyleter är CH2 -O -CH2. Antalet syre (O) atomer i någon av formlerna är lika med en, kol (C) - två, väte (H) - sex. Observera att detta olika ämnen, eftersom det identiska antalet atomer för hela elementet i deras molekyler är placerat annorlunda. Ändå kommer massfraktionerna av hela elementet i dimetyleter och etanol att vara identiska.
2. Bestäm kärnmassan för varje element i den kemiska formeln med hjälp av det periodiska systemet. Multiplicera detta tal med antalet atomer för varje element beräknat i föregående steg. I exemplet som används ovan innehåller formeln var och en syreatom och dess atommassa från tabellen är 15,9999. Det finns två kolatomer i formeln, dess atommassa är 12,0108, vilket betyder att atomernas totala vikt kommer att vara 12,0108 * 2 = 24,0216. För väte är dessa siffror 6, 1,00795 respektive 1,00795 * 6 = 6,0477.
3. Bestäm den totala atommassan för hela ämnets molekyl - lägg till siffrorna som erhölls i föregående steg. För dimetyleter och etanol bör detta värde vara lika med 15.9994 + 24.0216 + 6.0477 = 46.0687.
4. Om summan måste erhållas i fraktioner av en, gör en individuell fraktion för varje element i formeln. Täljaren bör innehålla värdet beräknat för detta element i det andra steget, och i nämnaren för hela fraktionen, sätta talet från det tredje steget. Den resulterande vanliga fraktionen kan avrundas till erforderlig noggrannhet. I exemplet ovan är massfraktionen syre 15.9994/46.0687 × 16/46 = 8/23, kol - 24.0216/46.0687 × 24/46 = 12/23, väte - 6.0477/46, 0687? 6/46 = 3/23.
5. För att erhålla totalen i procent, konvertera de resulterande vanliga fraktionerna till decimalformat och öka den med en faktor hundra. I det använda exemplet uttrycks massfraktionen syre i procent med 8/23 * 100 × 34,8%, kol - 12/23 * 100 × 52,2%, väte - 3/23 * 100 × 13,0%.
Relaterade videoklipp
Notera!
Massfraktionen kan inte vara mer än en eller, om den uttrycks i procent, mer än 100%.
Sedan 1600 -talet. kemi har upphört att vara en beskrivande vetenskap. Kemiska forskare började i stor utsträckning använda metoder för att mäta olika parametrar för ett ämne. Utformningen av balanser blev mer och mer förbättrad, vilket gjorde det möjligt att bestämma massorna av prover för gasformiga ämnen, förutom massan mättes också volymen och trycket. Användningen av kvantitativa mätningar gjorde det möjligt att förstå kärnan i kemiska transformationer, för att bestämma sammansättningen av komplexa ämnen.
Som du redan vet innehåller en komplex substans två eller flera kemiskt element... Det är uppenbart att all materiens massa består av massorna av dess beståndsdelar. Detta innebär att andelen av varje element står för en viss del av ämnets massa.
Massfraktionen av ett element i ett ämne betecknas med den latinska små bokstaven w (dubbel-ve) och visar andelen (del av massan) som kan tillskrivas detta element i ämnets totala massa. Detta värde kan uttryckas i bråkdelar av en enhet eller i procent (Fig. 69). Naturligtvis är massfraktionen av ett element i en komplex substans alltid mindre än en (eller mindre än 100%). När allt kommer omkring är en del av en helhet alltid mindre än en helhet, som en apelsinskiva är den minsta av en apelsin.
Ris. 69.
Diagram elementär sammansättning kvicksilveroxid
Till exempel innehåller kvicksilveroxid HgO två grundämnen - kvicksilver och syre. När 50 g av detta ämne upphettas erhålls 46,3 g kvicksilver och 3,7 g syre. Låt oss beräkna massfraktionen av kvicksilver i en komplex substans:
Massfraktionen av syre i detta ämne kan beräknas på två sätt. Per definition är massfraktionen av syre i kvicksilveroxid lika med förhållandet mellan syrgens massa och kvicksilveroxidens massa:
Genom att veta att summan av massfraktionerna av grundämnen i ett ämne är lika med en (100%) kan massfraktionen syre beräknas utifrån skillnaden:
För att hitta massfraktioner av element med den föreslagna metoden är det nödvändigt att genomföra ett komplext och mödosamt kemiskt experiment för att bestämma massan av varje element. Om formeln för en komplex substans är känd kan samma problem lösas mycket lättare.
För att beräkna massfraktionen av ett element måste dess relativa atommassa multipliceras med antalet atomer för ett givet element i formeln och dividerat med ämnets relativa molekylvikt.
Till exempel för vatten (fig. 70):
Låt oss träna på att lösa problem för att beräkna massfraktioner av element i komplexa ämnen.
Uppgift 1. Beräkna massfraktioner av grundämnen i ammoniak, vars formel är NH3.
Uppgift 2. Beräkna massfraktioner av grundämnen i svavelsyra med formeln H2SO4.
Oftare måste kemister lösa det omvända problemet: att bestämma formeln för en komplex substans med massfraktioner av element.
Vi kommer att illustrera hur sådana uppgifter löses med ett historiskt exempel.
Problem 3. Från naturliga mineraler - tenorit och cuprite (fig. 71) isolerades två kopparföreningar med syre (oxider). De skilde sig från varandra i färg och massa fraktion av element. I svartoxiden (fig. 72), isolerad från tenorit, var massfraktionen av koppar 80%och massfraktionen av syre var 20%. I röd kopparoxid isolerad från cuprite var massfraktionerna av element 88,9% respektive 11,1%. Vilka är formlerna för dessa komplexa ämnen? Låt oss lösa dessa två enkla uppgifter.
Ris. 71. Mineral cuprite
Ris. 72. Svart kopparoxid isolerad från mineralen tenorit
3. Det resulterande förhållandet måste reduceras till värdena för heltal: trots allt kan indexen i formeln som visar antalet atomer inte vara fraktionerade. För att göra detta måste de resulterande talen divideras med det mindre av dem (i vårt fall är de lika).
Låt oss nu komplicera uppgiften lite.
Uppgift 4. Enligt elementanalysdata har det kalcinerade bittra saltet följande sammansättning: massfraktion av magnesium 20,0%, massfraktion svavel - 26,7%, massfraktion syre - 53,3%.
Frågor och uppgifter
- Vad kallas massfraktionen av ett element i en komplex substans? Hur beräknas detta värde?
- Beräkna massfraktioner av grundämnen i ämnen: a) koldioxid CO 2; b) kalciumsulfid CaS; c) natriumnitrat NaNO3; d) aluminiumoxid A1 2 O 3.
- I vilket av kvävegödslarna är massfraktionen av näringsämnet kväve den högsta: a) ammoniumklorid NH 4 C1; b) ammoniumsulfat (NH4) 2S04; c) urea (NH2) 2 CO?
- I mineralet pyrit innehåller 7 g järn 8 g svavel. Beräkna massfraktionerna för varje element i detta ämne och bestäm dess formel.
- Massfraktionen av kväve i en av dess oxider är 30,43%och massfraktionen av syre är 69,57%. Bestäm oxidformeln.
- På medeltiden isolerades ett ämne från askan från en eld, som kallades kaliumchlorid och användes för att göra tvål. Massfraktionerna av element i detta ämne är: kalium - 56,6%, kol - 8,7%, syre - 34,7%. Bestäm potashformeln.
