Massfraktionen av ett ämne är förhållandet mellan massan av ett visst ämne och massan av en blandning eller lösning där detta ämne finns. Det uttrycks i bråkdelar av en enhet eller i procent.

Instruktion

1. Massfraktionen av ett ämne hittas av formeln: w \u003d m (c) / m (cm), där w är massfraktionen av ämnet, m (c) är massan av ämnet, m (cm) är massan av blandningen. Om ämnet är löst ser formeln ut så här: w \u003d m (c) / m (p-ra), där m (p-ra) är lösningens massa. Lösningens massa, om nödvändigt, kan också detekteras: m (p-ra) \u003d m (c) + m (p-la), där m (p-la) är lösningsmedlets massa. Om så önskas kan massfraktionen multipliceras med 100 %.

2. Om värdet på massan inte ges i tillståndet för problemet, kan det beräknas med stöd av flera formler, data i tillståndet hjälper till att välja den lämpliga. Den första formeln för att hitta massa är: 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 är i sin tur uppbyggd av kärnmassorna hos de grundämnen som utgör ämnet.

3. För en bättre förståelse av detta material, låt oss lösa problemet. En blandning av koppar- och magnesiumspån som vägde 1,5 g behandlades med ett överskott av svavelsyra. Som ett resultat av reaktionen frigjordes väte i en volym av 0,56 1 (typiska data). Beräkna massfraktionen av koppar i blandningen. I detta problem sker en reaktion, vi skriver ner dess ekvation. Av de 2 ämnena är det bara magnesium som interagerar med ett överskott av saltsyra: Mg + 2HCl = MgCl2 + H2. För att hitta massan av koppar i blandningen måste du ersätta värdena i följande formel: w (Cu) \u003d m (Cu) / m (cm). Massan av blandningen ges, vi hittar massan av koppar: m (Cu) \u003d m (cm) - m (Mg). Vi letar efter massan av magnesium: m (Mg) \u003d n (Mg) * M (Mg). Reaktionsekvationen hjälper till att hitta antalet magnesiumämne. Vi hittar antalet väteämne: n \u003d V / Vm \u003d 0,56 / 22,4 \u003d 0,025 mol. Ekvationen visar att n(H2) = n(Mg) = 0,025 mol. Vi beräknar massan av magnesium, med vetskap om att molmassan av magnesium är 24 g / mol: m (Mg) \u003d 0,025 * 24 \u003d 0,6 g. Vi hittar massan av koppar: m (Cu) \u003d 1,5 - 0,6 \u003d 0,9 g Det återstår att beräkna massfraktionen: w (Cu) \u003d 0,9 / 1,5 \u003d 0,6 eller 60%.

Massfraktion visar i procent eller i fraktioner innehållet av ämnet i valfri lösning eller grundämne i ämnets sammansättning. Att veta hur man beräknar massfraktionen är fördelaktigt inte bara i kemilektioner, utan också när du vill förbereda en lösning eller blandning, till exempel för kulinariska ändamål. Eller ändra procentsatsen i den sammansättning du redan har.

Instruktion

1. Massfraktionen beräknas som förhållandet mellan massan av en given komponent och lösningens totala massa. För att få summan i procent, måste du multiplicera den resulterande kvoten med 100. Formeln ser ut så här:? = m (löst ämne) / m (lösning)?,% =? * 100

2. Låt oss till exempel överväga de direkta och omvända problemen, låt oss säga att du löste 5 gram bordssalt i 100 gram vatten. Vilken procentlösning fick du? Lösningen är väldigt primitiv. Du vet massan av ämnet (salt), massan av lösningen kommer att vara lika med summan av massorna av vatten och salt. Således ska du dividera 5 g med 105 g och multiplicera resultatet av divisionen med 100 - detta blir resultatet: du får en lösning på 4,7 %. Nu det omvända problemet. Du vill förbereda 200 gram av en 10% vattenlösning av vad som önskas. Hur mycket substans ska man ta för att lösas upp? Vi agerar i omvänd ordning, vi delar massfraktionen uttryckt i procent (10%) med 100. Vi får 0,1. Låt oss nu göra en enkel ekvation, där vi betecknar det erforderliga antalet ämnen x och, följaktligen, lösningens massa 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 vilka antal lösningar av en känd procentandel som måste tas för att få ett visst antal lösningar med nya givna kvaliteter. Här krävs att man komponerar och löser ett ekvationssystem. I detta system är den första ekvationen ett uttryck för den berömda massan av den resulterande blandningen, i termer av två obekanta massor av de initiala lösningarna. Låt oss säga, om vårt mål är att få 150 g av en lösning, kommer ekvationen att se ut som x + y \u003d 150 g. Den andra ekvationen är massan av det lösta ämnet lika med summan av samma ämne, som en del av 2 blandbara lösningar. Säg, om du vill ha en 30% lösning och lösningarna du blandar är 100%, det vill säga en ren substans och 15%, så kommer den andra ekvationen att se ut så här: x + 0,15y \u003d 45 g. för lite, lös ekvationssystemet och ta reda på hur mycket ämne som måste tillsättas till en 15% lösning för att få en 30% lösning. Försök.

Relaterade videoklipp

Att räkna ut siffra ämnen, ta reda på dess massa med hjälp av vågar, uttryck den i gram och dividera med molmassan, som kan detekteras med stöd av det periodiska systemet. För att bestämma antalet ämnen gas under typiska förhållanden, tillämpa Avogadros lag. Om gasen är i andra förhållanden, mät gasens tryck, volym och temperatur och beräkna sedan siffra ämnen i honom.

Du kommer behöva

• Du behöver vågar, en termometer, en manometer, en linjal eller måttband, Mendeleevs periodiska system.

Instruktion

1. Definition av ett tal ämnen i fast eller vätska. Hitta massan på den undersökta kroppen med hjälp av vågar, uttryck den i gram. Bestäm från vilken ämnen kroppen är sammansatt, sedan med stöd av det periodiska systemet, upptäcka den molära massan ämnen. För att göra detta, hitta de element som utgör molekylen ämnen som kroppen är gjord av. Bestäm enligt tabellen deras kärnmassa, om tabellen indikerar ett bråktal, avrunda det uppåt till ett heltal. Hitta summan av massorna av alla atomer i molekylen ämnen, få molekylvikten, som är numeriskt lika med molmassan ämnen i gram per mol. Efter detta, dividera den tidigare uppmätta massan med molmassan. Som ett resultat kommer du att få siffra ämnen i mol (a=m/M).

2. siffra ämnen gas under typiska förhållanden. Om gasen är under typiska förhållanden (0 grader Celsius och 760 mmHg), detektera dess volym. För att göra detta, mät volymen av rummet, cylindern eller kärlet där den är belägen, från det faktum att gasen upptar varje volym som tillhandahålls till den. För att få dess värde, mät kärlets geometriska dimensioner, där det är placerat med stöd av ett måttband och med stöd av matematiska formler, hitta dess volym. Ett särskilt klassiskt fall är det parallellepipedformade rummet. Mät dess längd, bredd och höjd i meter, multiplicera dem och få volymen gas som finns i den i kubikmeter. Att upptäcka siffra ämnen gas, dividera den resulterande volymen med talet 0,0224 - den molära gasvolymen under typiska förhållanden.

3. siffra ämnen gas med godtyckliga parametrar. Mät gasens tryck med en tryckmätare i pascal, dess temperatur i kelvin, för vilken adderas talet 273 till de grader Celsius som termometern mäter i. Bestäm även gasvolymen i kubikmeter. Att upptäcka siffra ämnen dividera produkten av tryck och volym med temperatur och antalet 8,31 (universell gas kontinuerlig), ? = PV / (RT).

Relaterade videoklipp

Många vätskor är lösningar. Dessa är i synnerhet mänskligt blod, te, kaffe, havsvatten. Grunden för lösningen är det lösta ämnet. Det finns uppgifter för att hitta massfraktionen av detta ämne.

Instruktion

1. Lösningar kallas homogena homogena system, som består av 2 eller flera komponenter. De är indelade i tre kategorier: - flytande lösningar, - fasta lösningar, - gaslösningar. Flytande lösningar inkluderar till exempel utspädd svavelsyra, fasta lösningar inkluderar en legering av järn och koppar, och gasformiga lösningar inkluderar alla typer av gasblandningar. Oavsett tillståndet för aggregation av lösningen, består den av ett lösningsmedel och ett löst ämne. Det vanligaste lösningsmedlet är vanligtvis vatten, med vilket ämnet späds ut. Sammansättningen av lösningar uttrycks på olika sätt, särskilt ofta används värdet av massfraktionen av det lösta ämnet för detta. Massfraktionen är en dimensionslös kvantitet och den är lika med förhållandet mellan massan av det lösta ämnet och den totala massan av varje lösning: in = m in/m Massfraktionen uttrycks som en procentandel eller decimalfraktioner. För att beräkna denna parameter i procent, använd följande formel: w (ämnen) \u003d mv / m (lösning) 100%. För att hitta samma parameter i form av en decimalbråk, multiplicera inte med 100%.

2. Massan av varje lösning är summan av massorna av vatten och löst ämne. Följaktligen skrivs ovanstående formel ibland på ett lite annorlunda sätt: löst ämne är en syra. Det följer av detta att massan av det lösta ämnet beräknas enligt följande: i \u003d mHNO3 / mHNO3 + mH2O

3. Om massan av ämnet är okänd, och endast massan av vatten anges, så hittas i detta fall massfraktionen enligt en något annorlunda formel. När volymen av det lösta ämnet är känd, hitta dess massa med följande formel: mv \u003d V *? Av detta följer att massfraktionen av ämnet beräknas enligt följande: v \u003d V *? / V *?

4. Att hitta massfraktionen av ett ämne utförs upprepade gånger i utilitaristiska syften. Till exempel, när du bleker något material, måste du veta koncentrationen av perhydrol i en peroxidlösning. Dessutom krävs ibland den exakta beräkningen av massfraktionen i medicinsk praxis. Förutom formler och en ungefärlig beräkning av massfraktionen inom medicin använder man sig även av experimentell verifiering med hjälp av instrument, vilket kan minska sannolikheten för fel.

5. Det finns flera fysikaliska processer under vilka massafraktionen av ett ämne och lösningens sammansättning förändras. Den första av dessa, som kallas förångning, är en process som är omvänd till upplösningen av ett ämne i vatten. I det här fallet förblir det lösta ämnet och vattnet förångas helt. I det här fallet kan massfraktionen inte mätas - det finns ingen lösning. Den raka motsatsen är utspädningen av en koncentrerad lösning. Ju mer det späds ut, desto starkare minskar massfraktionen av ämnet som är löst i det. Koncentration är en partiell avdunstning, där inte allt vatten förångas, utan bara en del av det. Massfraktionen av ämnet i lösningen ökar i detta fall.

Relaterade videoklipp

Vad är massfraktion element? Från själva namnet är det möjligt att inse att detta är ett värde som indikerar förhållandet mellan massan element, som är en del av ämnet, och den totala massan av detta ämne. Det uttrycks i bråkdelar av en enhet: procent (hundradelar), ppm (tusendelar) etc. Hur är det möjligt att beräkna massan av någon element ?

Instruktion

1. För tydlighetens skull, ta en titt på kol, välkänt för alla, utan vilket det inte skulle finnas några organiska ämnen. Om kol är ett rent ämne (säg, diamant), då dess massa dela med sig det är tillåtet att tappert ta det som en enhet eller för 100%. Naturligtvis innehåller diamant även föroreningar av andra grundämnen, men i de flesta fall i så litet antal att de kan försummas. Men i sådana modifieringar av kol som kol eller grafit är innehållet av föroreningar ganska högt, och sådan ignorering är oacceptabel.

2. Om kol är en del av ett svårt ämne, måste du göra det på följande sätt: skriv ner den exakta formeln för ämnet, efter det, känna till molmassorna för alla element som ingår i dess sammansättning, beräkna den exakta molmassan av detta ämne (naturligtvis med hänsyn till "index" för alla element). Senare bestämmer detta massan dela med sig genom att dividera den totala molmassan element på ämnets molmassa.

3. Låt oss säga att vi måste hitta en massa dela med sig kol i ättiksyra. Skriv formeln för ättiksyra: CH3COOH. För att förenkla beräkningarna, konvertera den till formen: С2Н4О2. Molmassan för detta ämne består av grundämnenas molära massor: 24 + 4 + 32 = 60. Följaktligen beräknas massandelen kol i detta ämne enligt följande: 24/60 = 0,4.

4. Om du behöver beräkna det i procent, respektive, 0,4 * 100 = 40%. Det vill säga att varje kilo ättiksyra innehåller (ungefär) 400 gram kol.

5. Naturligtvis är det på exakt samma sätt möjligt att detektera massfraktioner av alla andra grundämnen. Säg, massfraktionen av syre i samma ättiksyra beräknas enligt följande: 32/60 \u003d 0,533, eller ungefär 53,3%; och massfraktionen av väte är 4/60 = 0,666 eller ungefär 6,7%.

6. För att kontrollera noggrannheten i beräkningarna, addera procentsatserna för alla element: 40 % (kol) + 53,3 % (syre) + 6,7 % (väte) = 100 %. Kontot gjordes.

Du har en tvåhundra liters tunna. Du planerar att helt fylla den med dieselbränsle, som du använder för att värma upp ditt minipannrum. Och hur mycket väger den, fylld med solarium? Låt oss nu räkna.

Du kommer behöva

• - Tabell över ämnens specifik densitet;
• – kunskap för att göra de enklaste matematiska beräkningarna.

Instruktion

1. För att hitta massan av ett ämne genom dess volym, använd formeln för den specifika densiteten för ett ämne. p \u003d m / v här är p 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 specifik vikt, respektive, i g/cm3, kg/dm3, kg/m3, t/m3.

2. Det visar sig, enligt villkoren för problemet, har du en tvåhundra liters tunna. Det betyder: en tunna med en kapacitet på 2 m3. Det kallas en tvåhundraliters, eftersom vatten, med sin specifika vikt lika med 1, tränger in 200 liter i en sådan tunna.Du är orolig för massan. Ta därför det till första platsen i den presenterade formeln. m \u003d p * v På höger sida av formeln är värdet på p obekant - den specifika vikten av dieselbränsle. Hitta den i katalogen. Ännu enklare är det att söka på Internet med en fråga "specifik vikt hos dieselbränsle".

3. Funnet: densiteten för sommardieselbränsle vid t = +200 C - 860 kg / m3. Ersätt värdena i formeln: m = 860 * 2 = 1720 (kg) 1 ton och 720 kg - 200 liter av sommardiesel väger så mycket. Efter att ha hängt tunnan i förväg är det tillåtet att beräkna den totala vikten och uppskatta kapaciteten på racket under tunnan med ett solarium.

4. På landsbygden kan det vara användbart att förberäkna vedmassan som behövs per kubikkapacitet för att bestämma bärförmågan för den transport som denna ved kommer att levereras på. Till exempel behöver du minst 15 kubik till vintern. meter björkved. Titta i referenslitteraturen för tätheten av björkved. Detta är: 650 kg / m3. Beräkna massan genom att ersätta värdena med samma specifika densitetsformel. m \u003d 650 * 15 \u003d 9750 (kg) Nu, baserat på bärförmåga och kroppskapacitet, du kan bestämma vilken typ av fordon och antalet resor.

Relaterade videoklipp

Notera!
Äldre människor är mer bekanta med representationen av specifik vikt. Den specifika vikten för ett ämne är samma som den specifika vikten.

Massfraktionen av ett ämne visar dess innehållsförteckning i en svårare struktur, till exempel i en legering eller blandning. Om den totala massan av en blandning eller legering är känd, är det möjligt att detektera deras massor genom att känna till massfraktionerna av de ingående ämnena. För att detektera massan av ett ämne är det möjligt att veta dess massa och massan av varje blandning. Detta värde kan uttryckas i bråkdelar eller procentsatser.

Du kommer behöva

• vågar;
• periodiska systemet för kemiska grundämnen;
• kalkylator.

Instruktion

1. Bestäm massfraktionen av ämnet som finns i blandningen genom blandningens massor och själva ämnet. För att göra detta, med stöd av vikter, bestämma massorna av ämnen som utgör en blandning eller legering. Vik sedan ihop dem. Ta den resulterande massan som 100%. För att hitta massan av ett ämne i en blandning, dividera dess massa m med massan av blandningen M och multiplicera resultatet med 100 % (?%=(m/M)?100 %). Låt oss säga att 20 g bordsalt löses i 140 g vatten. För att hitta massfraktionen av salt, addera massorna av dessa 2 ämnen M=140+20=160 g. Efter det, hitta massfraktionen av ämnet?%=(20/160)?100%=12,5% .

2. Om du behöver hitta innehållsförteckningen eller massandelen av ett grundämne i ett ämne med en känd formel, använd det periodiska systemet för kemiska grundämnen. Använd den för att hitta kärnmassorna för de grundämnen som utgör ämnet. Om ett element förekommer flera gånger i formeln, multiplicera dess kärnmassa med detta tal och summera summan. Detta kommer att vara ämnets molekylvikt. För att hitta massfraktionen av ett element i ett sådant ämne, dividera dess masstal i den givna kemiska formeln M0 med molekylvikten för det givna ämnet M. Multiplicera resultatet med 100 % (?%=(M0/M) ?100 %).

3. Säg, bestäm massandelen av kemiska grundämnen i kopparsulfat. Kopparsulfat (koppar II-sulfat) har den kemiska formeln CuSO4. Kärnmassorna för de grundämnen som ingår i dess sammansättning är lika med Ar(Cu)=64, Ar(S)=32, Ar(O)=16, massatalen för dessa grundämnen 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 molekylvikten för ett ämne, den är lika med summan av masstalen för de ämnen som utgör molekylen 64+32+64=160. Bestäm massfraktionen av koppar (Cu) i sammansättningen av kopparsulfat (?%=(64/160)?100%)=40%. Enligt samma avhandling är det möjligt att bestämma massfraktionerna av alla grundämnen 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 den procentuella halten av en komponent i en blandning eller ett grundämne i ett ämne. Inte bara skolbarn och elever står inför uppgifterna att beräkna massfraktionen. Kunskapen att beräkna den procentuella koncentrationen av ett ämne finner absolut utilitaristisk användning i det verkliga livet - där beredning av lösningar krävs - från konstruktion till matlagning.

Du kommer behöva

• - Mendeleev bord;
• - formler för att beräkna massfraktionen.

Instruktion

1. Beräkna massan dela med sig per definition. Eftersom massan av ett ämne består av massorna av de grundämnen som utgör det, alltså dela med sig av något ingående element, en viss del av massan av ämnet förs. Massfraktionen av en lösning är lika med förhållandet mellan massan av det lösta ämnet och massan av varje lösning.

2. Lösningens massa är lika med summan av massan av lösningsmedlet (traditionellt vatten) och ämnet. Massfraktionen av blandningen är lika med förhållandet mellan massan av ämnet och massan av blandningen som innehåller ämnet. Multiplicera resultatet med 100 %.

3. upptäcka massa dela med sig output med stöd av formeln?=md/mp, där mp och md är värdet på det förväntade respektive erhållna utbytet av ämnet (massa). Beräkna den antagna massan från reaktionsekvationen med formeln m=nM, där n är ämnets kemiska tal, M är ämnets molmassa (summan av kärnmassorna för alla grundämnen som ingår i ämnet), eller formeln m=V?, där V är volymen av ämnet, ? är dess densitet. I sin tur, om nödvändigt, ersätt antalet ämnen med formeln n \u003d V / Vm, eller hitta det också från reaktionsekvationen.

4. Massa dela med sig beräkna grundämnet för ett svårt ämne med hjälp av det periodiska systemet. Lägg ihop kärnmassorna för alla grundämnen som utgör ämnet, multiplicera med indexen om det behövs. Du kommer att få ämnets molära massa. Ta reda på molmassan för ett grundämne från det periodiska systemet. Beräkna massan dela med sig genom att dividera grundämnets molmassa med ämnets molmassa. Multiplicera med 100 %.

Användbart råd
Var uppmärksam på den fysiska processen, den som äger rum. Vid avdunstning, beräkna inte massfraktionen, eftersom det inte finns någon lösning (vatten eller någon annan vätska). Glöm inte att under koncentration, tvärtom, kallad partiell avdunstning, ökar massfraktionen av ämnet. Späder man ut en koncentrerad lösning minskar massfraktionen.

Massfraktionen av någon komponent i ett ämne visar vilken del av den totala massan som förs till atomerna i detta speciella element. Med hjälp av den kemiska formeln för ett ämne och det periodiska systemet för Mendeleev är det möjligt att bestämma massfraktionen av alla grundämnen som ingår i formeln. Det resulterande värdet uttrycks som ett vanligt bråktal eller procent.

Instruktion

1. Om du vill bestämma massfraktionen av något grundämne som utgör 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 så här: CH?-CH?-OH. Och den kemiska formeln för dimetyleter är CH?-O-CH?. Antalet syreatomer (O) i någon av formlerna är en, kol (C) - två, väte (H) - sex. Observera att dessa är olika ämnen eftersom det identiska antalet atomer av hela grundämnet i deras molekyler är ordnade på olika sätt. Massfraktionerna av hela grundämnet i dimetyleter och etanol kommer dock att vara identiska.

2. Använd det periodiska systemet, bestäm kärnmassan för varje grundämne som ingår i den kemiska formeln. Multiplicera detta antal med antalet atomer av varje grundämne beräknat i föregående steg. I exemplet ovan innehåller formeln en syreatom var och dess atommassa från tabellen är 15,9994. Det finns två kolatomer i formeln, dess atommassa är 12,0108, vilket betyder att den totala vikten av atomerna blir 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 molekylen av ämnet - 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 du vill få summan i bråkdelar av en enhet, gör du en individuell bråkdel för varje element som ingår i formeln. Dess täljare ska innehålla värdet som beräknats för detta element i det andra steget, och sätta talet från det tredje steget i nämnaren för hela bråket. Den resulterande ordinarie fraktionen kan avrundas till erforderlig noggrannhetsgrad. I exemplet ovan är massfraktionen av syre 15,9994/46,0687?16/46=8/23, kol är 24,0216/46,0687?24/46=12/23, väte är 6,0477/46, 0687?6/46= 23/3.

5. För att få summan i procent, konvertera de resulterande ordinarie bråken till decimalformat och öka med hundra gånger. I det använda exemplet uttrycks massfraktionen av syre i procent med talet 8/23 * 100? 34,8%, kol - 12/23 * 100? 52,2%, väte - 3/23 * 100? 13,0%.

Relaterade videoklipp

Notera!
Massfraktionen får inte vara större än en eller, om den uttrycks i procent, större än 100 %.

Massfraktionen av grundämnet ω (E)% är förhållandet mellan massan av ett givet grundämne m (E) i en upptagen molekyl av ett ämne och molekylvikten för detta ämne Mr (in-va).

Massfraktionen av ett grundämne uttrycks i bråkdelar av en enhet eller i procent:

ω (E) \u003d m (E) / Mr (in-va) (1)

ω% (E) \u003d m (E) 100% / Mr (in-va)

Summan av massfraktioner av alla grundämnen i ett ämne är lika med 1 eller 100 %.

Som regel, för att beräkna massfraktionen av ett grundämne, tas en del av ett ämne lika med ämnets molmassa, sedan är massan av ett givet grundämne i denna del lika med dess molmassa multiplicerat med antalet atomer av ett givet grundämne i en molekyl.

Så, för ett ämne A x B y i bråkdelar av en enhet:

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

Från proportion (2) härleder vi beräkningsformeln för att bestämma indexen (x, y) i den kemiska formeln för ett ämne, om massfraktionerna för båda elementen och ämnets molmassa är kända:

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

Att dividera ω% (A) med ω% (B), dvs. omvandlar formel (2) får vi:

ω(A) / ω(B) = X Ar(A) / Y Ar(B) (4)

Beräkningsformeln (4) kan transformeras enligt följande:

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

Beräkningsformler (3) och (5) används för att bestämma ämnets formel.

Om antalet atomer i en molekyl av ett ämne för ett av elementen och dess massfraktion är känt, kan ämnets molära massa bestämmas:

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

Exempel på att lösa problem för att beräkna massfraktioner av kemiska grundämnen i ett komplext ämne

Beräkning av massfraktioner av kemiska grundämnen i ett komplext ämne

Exempel 1. Bestäm massfraktionerna av kemiska grundämnen i svavelsyra H 2 SO 4 och uttryck dem i procent.

Lösning

1. Beräkna den relativa molekylvikten för svavelsyra:

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

2. Vi beräknar grundämnenas massfraktioner.

För att göra detta delas det numeriska värdet av elementets massa (med hänsyn till indexet) med ämnets molära massa:

Med hänsyn till detta och betecknar elementets massfraktion med bokstaven ω, utförs beräkningarna av massfraktioner enligt följande:

w(H) = 2:98 = 0,0204 eller 2,04%;

ω(S) = 32: 98 = 0,3265 eller 32,65%;

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

Exempel 2. Bestäm massfraktionerna av kemiska grundämnen i aluminiumoxid Al 2 O 3 och uttryck dem i procent.

Lösning

1. Beräkna den relativa molekylvikten för aluminiumoxid:

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

2. Vi beräknar massfraktionerna av grundämnen:

ω(Al) = 54: 102 = 0,53 = 53 %

ω(O) = 48: 102 = 0,47 = 47 %

Hur man beräknar massfraktionen av ett ämne i ett kristallint hydrat

Massfraktionen av ett ämne är förhållandet mellan massan av ett givet ämne i systemet och massan av hela systemet, d.v.s. ω(X) = m(X)/m,

där ω(X) - massfraktion av ämne X,

m(X) - massa av ämne X,

m - massan av hela systemet

Massfraktion är en dimensionslös storhet. Det uttrycks som en bråkdel av en enhet eller i procent.

Exempel 1. Bestäm massfraktionen av kristallvatten i bariumkloriddihydrat BaCl 2 2H 2 O.

Lösning

Den molära massan av BaCl 2 2H 2 O är:

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

Av formeln BaCl 2 2H 2 O följer att 1 mol bariumkloriddihydrat innehåller 2 mol H 2 O. Av detta kan vi bestämma massan av vatten som finns i BaCl 2 2H 2 O:

m(H2O) = 218 = 36 g.

Vi hittar massfraktionen av kristallisationsvatten i bariumkloriddihydrat 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%.

Exempel 2. Silver som vägde 5,4 g isolerades från ett stenprov som vägde 25 g innehållande mineralen argentit Ag 2 S. Bestäm massfraktionen av argentit i provet.

Bestäm mängden silverämne i argentit: n(Ag) \u003d m (Ag) / M (Ag) \u003d 5,4 / 108 \u003d 0,05 mol. Av formeln Ag 2 S följer att mängden argentitämne är hälften av mängden silverämne. Bestäm mängden argentitämne: n (Ag 2 S) \u003d 0,5 n (Ag) \u003d 0,5 0,05 \u003d 0,025 mol Vi beräknar massan av argentit: m (Ag 2 S) \u003d n (Ag 2 S) M (Ag2S) \u003d 0,025 248 \u003d 6,2 g. Nu bestämmer vi massfraktionen av argentit i ett stenprov, som väger 25 g. ω (Ag 2 S) \u003d m (Ag 2 S) / m \u003d 6,2 / 25 \u003d 0,248 \u003d 24,8%.

För närvarande är cirka 120 olika kemiska grundämnen kända, varav högst 90 finns i naturen.Mångfalden av olika kemikalier runt omkring oss är ojämförligt större än detta antal.
Detta beror på det faktum att kemiska ämnen extremt sällan består av separata, orelaterade atomer av kemiska grundämnen. Under normala förhållanden har endast ett litet antal gaser som kallas ädelgaser en sådan struktur - helium, neon, argon, krypton, xenon och radon. Oftast består kemiska ämnen inte av olika atomer, utan av deras kombinationer i olika grupper.
Det vill säga, atomerna i de flesta kemiska grundämnen kan binda till varandra. Oftast, som ett resultat av detta, erhålls molekyler - partiklar, som är grupper av två eller flera atomer. Till exempel är det kemiska ämnet väte uppbyggt av vätemolekyler, som bildas av atomer enligt följande:

Figur 3. Bildning av en vätemolekyl

Atomer av olika kemiska grundämnen kan också bilda bindningar med varandra, till exempel när en syreatom interagerar med två väteatomer bildas en vattenmolekyl:

Figur 4. Bildning av en vattenmolekyl

Eftersom det varje gång är obekvämt att rita atomer av kemiska element och signera dem, uppfanns kemiska formler för att återspegla molekylernas sammansättning. Så till exempel skrivs formeln för molekylärt väte som H 2, där siffran 2, skrivet i sänkt till höger om symbolen för en väteatom, betyder antalet atomer av denna typ i molekylen. Således kan formeln för vatten skrivas som H 2 O. Enheten, som ska visa antalet syreatomer i molekylen, enligt de regler som accepteras inom kemin, är inte skriven. Tal som anger antalet atomer i en molekyl kallas index.
Betrakta några fler exempel på kemiska formler för ämnen. Så, formeln för ammoniak skrivs som NH 3, vilket betyder att varje ammoniakmolekyl består av en kväveatom och tre väteatomer.
Ofta finns det molekyler där flera identiska grupper av atomer kan räknas. Till exempel, från formeln för aluminiumsulfat Al 2 (SO 4) 3, kan vi dra slutsatsen att molekylen av detta ämne innehåller två grupper av SO 4-atomer.
Således karaktäriserar de kemiska formlerna för ämnen unikt både deras kvalitativa och kvantitativa sammansättning.
Av allt ovanstående följer lagen om beständigheten i materiens sammansättning, etablerad redan 1808 av den franske vetenskapsmannen Joseph Louis Proust, logiskt, och den låter som följer:

Varje ren kemisk substans har en konstant kvalitativ och kvantitativ sammansättning, oberoende av metoden för att erhålla detta ämne.

Eftersom varje kemiskt ämne är en samling molekyler av samma sammansättning, leder detta till det faktum att proportionerna mellan atomerna av kemiska element i någon del av ämnet är desamma som i en molekyl av detta ämne. Alla skillnader i ämnens kemiska egenskaper beror på molekylernas kvantitativa och kvalitativa sammansättning och dessutom på ordningen av bindningarna mellan atomer, om en sådan är möjlig.
Således kan följande definition av termen molekyl ges:

En molekyl är den minsta partikeln av ett kemiskt ämne som har sina kemiska egenskaper.

I likhet med relativ atommassa finns det också något som heter relativ molekylmassa Herr:

Den relativa molekylvikten (Mr) för ett ämne är förhållandet mellan massan av en molekyl av det ämnet och en tolftedel av massan av en kolatom (1 atommassaenhet).

Således är det uppenbart att den relativa molekylmassan är summan av de relativa atommassorna för elementen, som var och en multipliceras med antalet atomer av denna speciella typ i en molekyl. Så, till exempel, är den relativa molekylvikten för en salpetersyramolekyl HNO 3 summan av den relativa atommassan av väte, den relativa atommassan av kväve och tre relativa atommassor av syre:

För att beskriva den kvalitativa och kvantitativa sammansättningen av ett ämne används ett sådant begrepp som massfraktionen av ett kemiskt element w(X).

Vad är en massfraktion? Till exempel, massfraktionen av ett kemiskt grundämne är förhållandet mellan grundämnets massa och hela ämnets massa. Massfraktionen kan uttryckas både i procent och som fraktioner.

Var kan massfraktionen användas?

Här är några av vägbeskrivningarna:

Bestämning av grundämnessammansättningen av en komplex kemisk substans

Att hitta massan av ett grundämne genom massan av ett komplext ämne

För beräkningar används Molar Mass of a Substance-räknaren online med utökade data som kan ses om du använder en XMPP-fråga.

Beräkningen av liknande uppgifter som anges ovan, när du använder den här sidan, blir ännu enklare, bekvämare och mer exakt. På tal om noggrannhet. I skolböcker, av någon anledning, är molmassorna av element avrundade till heltalsvärden, vilket är ganska användbart för att lösa skolproblem, även om molmassorna för varje kemiskt element faktiskt justeras periodiskt.

Vår kalkylator strävar inte efter att visa hög noggrannhet (över 5 decimaler), även om detta inte är svårt. För det mesta är de atommassor av grundämnen som använder kalkylatorn tillräckliga för att lösa uppgifterna för att bestämma grundämnenas massfraktioner

Men för de pedanter :) som bryr sig om noggrannhet vill jag tipsa om länken Atomvikter och isotopiska sammansättningar för alla element som visar alla kemiska grundämnen, deras relativa atommassor, såväl som massorna av alla isotoper av varje grundämne.

Det är allt jag skulle vilja säga. Nu kommer vi att överväga specifika uppgifter och hur man löser dem. Observera att även om de alla är heterogena så är de till sin natur baserade på molmassan av ett ämne och massfraktionerna av grundämnen i det ämnet.

I början av hösten 2017 lade jag till ytterligare en kalkylator Molfraktioner av materia och antalet atomer, som ska hjälpa till att lösa problem för massan av ett rent ämne i ett komplext ämne, antalet mol i ett ämne och i varje grundämne, samt antalet atomer/molekyler i ett ämne.

Exempel

Beräkna massfraktionen av grundämnen i kopparsulfat CuSO 4

Förfrågan är väldigt enkel, skriv bara formeln och få resultatet, vilket kommer att vara vårt svar

Som redan nämnts i skolböcker finns det ganska grova värden, så bli inte förvånad om du ser svaren i pappersböcker Cu = 40 %, O = 40 %, S = 20 %. Detta är, låt oss säga, "bieffekterna" av att förenkla skolmaterial för elever. För verkliga problem är vårt svar (botens svar) naturligtvis mer korrekt.

Om det handlade om vad man skulle uttrycka i bråk och inte i procent, så dividerar vi procenttalen för vart och ett av elementen med 100 och får svaret i bråk.

Hur mycket natrium finns i 10 ton kryolin Na3?

Vi introducerar kryolinformeln och får följande data

Från de erhållna uppgifterna ser vi att 209,9412 mängder av ett ämne innehåller 68,96931 mängder natrium.

Oavsett om vi mäter det i gram, i kilogram eller ton, förändras ingenting för förhållandet.

Nu återstår att bygga ytterligare en korrespondens där vi har 10 ton av originalämnet och en okänd mängd natrium

Detta är en typisk andel. Naturligtvis kan du använda boten Calculation of Proportions och Ratios, men denna andel är så enkel att vi kommer att göra det med handtag.

209.9412 är till 10 (ton) som 68.96391 är till ett okänt nummer.

Således kommer mängden natrium (i ton) i kryolin att vara 68,96391*10/209,9412=3,2849154906231 ton natrium.

Återigen, för skolan kommer det ibland att vara nödvändigt att avrunda upp till ett heltal massainnehållet av grundämnen i ett ämne, men svaret är faktiskt inte mycket annorlunda än det föregående.

69*10/210=3.285714

Noggrannheten till hundradelar är densamma.

Beräkna hur mycket syre som finns i 50 ton kalciumfosfat Ca3(PO4)2?

Massfraktioner av en given substans är som följer

Samma andel som i föregående uppgift 310.18272 gäller för 50 (ton) samt 127.9952 för det okända värdet

svar 20,63 ton syre finns i en given materia.

Om vi ​​lägger till ett utropstecken till formeln som säger att uppgiften är skola (grov avrundning av atommassor till heltal används), så får vi följande svar:

Andelen blir så här

310 avser 50 (ton) samt 128 till en okänd kvantitet. Och svaret

20,64 ton

Något som det här:)

Lycka till med dina beräkningar!!

Lösning En homogen blandning av två eller flera komponenter kallas.

Ämnen som blandas för att bilda en lösning kallas komponenter.

Komponenterna i lösningen är löst ämne, som kan vara mer än en, och lösningsmedel. Till exempel, i fallet med en lösning av socker i vatten, är socker det lösta ämnet och vatten är lösningsmedlet.

Ibland kan konceptet lösningsmedel tillämpas lika på vilken som helst av komponenterna. Detta gäller till exempel de lösningar som erhålls genom att blanda två eller flera vätskor som är idealiskt lösliga i varandra. Så i synnerhet i en lösning som består av alkohol och vatten kan både alkohol och vatten kallas ett lösningsmedel. Men oftast i förhållande till vattenhaltiga lösningar är det traditionellt vanligt att kalla vatten för ett lösningsmedel och den andra komponenten för det lösta ämnet.

Som en kvantitativ egenskap för lösningens sammansättning används ett sådant koncept oftast som massfraktionämnen i lösning. Massfraktionen av ett ämne är förhållandet mellan massan av detta ämne och massan av lösningen i vilken det finns:

var ω (in-va) - massfraktion av ämnet i lösningen (g), m(v-va) - massan av ämnet som finns i lösningen (g), m (p-ra) - massan av lösningen (g).

Av formel (1) följer att massfraktionen kan ta värden från 0 till 1, det vill säga det är en bråkdel av en enhet. I detta avseende kan massfraktionen också uttryckas i procent (%), och det är i detta format som den förekommer i nästan alla problem. Massfraktionen, uttryckt i procent, beräknas med en formel liknande formel (1), med den enda skillnaden att förhållandet mellan massan av det lösta ämnet och massan av hela lösningen multipliceras med 100 %:

För en lösning som endast består av två komponenter kan massfraktionerna av det lösta ämnet ω(r.v.) respektive massfraktionen av lösningsmedlet ω(lösningsmedel) beräknas.

Massfraktionen av ett löst ämne kallas också lösningskoncentration.

För en tvåkomponentslösning är dess massa summan av massorna av det lösta ämnet och lösningsmedlet:

Också i fallet med en tvåkomponentlösning är summan av massfraktionerna av det lösta ämnet och lösningsmedlet alltid 100 %:

Uppenbarligen bör man, förutom formlerna skrivna ovan, också känna till alla de formler som är direkt matematiskt härledda från dem. Till exempel:

Det är också nödvändigt att komma ihåg formeln som relaterar massan, volymen och densiteten av ett ämne:

m = ρ∙V

och du måste också veta att vattentätheten är 1 g / ml. Av denna anledning är vattenvolymen i milliliter numeriskt lika med vattenmassan i gram. Till exempel har 10 ml vatten en massa på 10 g, 200 ml - 200 g, etc.

För att framgångsrikt lösa problem, förutom att känna till formlerna ovan, är det extremt viktigt att få färdigheterna i deras applikation till automatik. Detta kan endast uppnås genom att lösa ett stort antal olika uppgifter. Uppgifter från verkliga USE-tentor på ämnet "Beräkningar med begreppet" massfraktion av ett ämne i lösning "" kan lösas.

Exempel på uppgifter för lösningar

Exempel 1

Beräkna massfraktionen av kaliumnitrat i en lösning som erhålls genom att blanda 5 g salt och 20 g vatten.

Lösning:

Det lösta ämnet i vårt fall är kaliumnitrat, och lösningsmedlet är vatten. Därför kan formlerna (2) och (3) skrivas som respektive:

Från villkoret m (KNO 3) \u003d 5 g och m (H 2 O) \u003d 20 g, därför:

Exempel 2

Vilken mängd vatten måste tillsättas till 20 g glukos för att få en 10 % glukoslösning.

Lösning:

Det följer av villkoren för problemet att det lösta ämnet är glukos och lösningsmedlet är vatten. Då kan formel (4) skrivas i vårt fall enligt följande:

Från tillståndet vet vi massfraktionen (koncentrationen) av glukos och själva massan av glukos. Genom att beteckna vattenmassan som x g, kan vi skriva följande ekvivalenta ekvation baserat på formeln ovan:

När vi löser denna ekvation finner vi x:

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

Svar: m (H 2 O) \u003d 180 g

Exempel 3

150 g av en 15% natriumkloridlösning blandades med 100 g av en 20% lösning av samma salt. Vad är massfraktionen av salt i den resulterande lösningen? Ge ditt svar till närmaste heltal.

Lösning:

För att lösa problem för att förbereda lösningar är det bekvämt att använda följande tabell:

där m r.v. , m r-ra och ω r.v. är värdena för massan av det lösta ämnet, lösningens massa respektive massandelen av det lösta ämnet, individuella för var och en av lösningarna.

Från villkoret vet vi att:

m (1) lösning = 150 g,

ω (1) r.v. = 15 %,

m (2) lösning = 100 g,

ω (1) r.v. = 20 %,

Genom att infoga alla dessa värden i tabellen får vi:

Vi bör komma ihåg följande formler som är nödvändiga för beräkningar:

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

Låt oss börja fylla i tabellen.

Om bara ett värde saknas i en rad eller kolumn kan det räknas. Undantaget är linjen med ω r.v., genom att känna till värdena i två av dess celler, kan värdet i den tredje inte beräknas.

Den första kolumnen saknar ett värde i endast en cell. Så vi kan räkna ut det:

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

På samma sätt känner vi till värdena i två celler i den andra kolumnen, vilket betyder:

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

Låt oss ange de beräknade värdena i tabellen:

Nu har vi två värden på den första raden och två värden på den andra raden. Så vi kan beräkna de saknade värdena (m (3) r.v. och 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) lösning = m (1) lösning + m (2) lösning = 150 g + 100 g = 250 g.

Låt oss ange de beräknade värdena i tabellen, vi får:

Nu har vi kommit nära att beräkna önskat värde ω (3) r.v. . I kolumnen där den finns är innehållet i de andra två cellerna känt, så vi kan beräkna det:

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

Exempel 4

Till 200 g av en 15% natriumkloridlösning sattes 50 ml vatten. Vad är massfraktionen av salt i den resulterande lösningen. Ge ditt svar till närmaste hundradel _______%

Lösning:

Först och främst bör du vara uppmärksam på det faktum att istället för massan av tillsatt vatten får vi dess volym. Vi beräknar dess massa, med vetskapen om att vattnets densitet är 1 g / ml:

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

Om vi ​​betraktar vatten som en 0% natriumkloridlösning innehållande 0 g natriumklorid respektive 0 g kan problemet lösas med samma tabell som i exemplet ovan. Låt oss rita en sådan tabell och infoga de värden vi känner till i den:

I den första kolumnen är två värden kända, så vi kan beräkna det tredje:

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

På den andra raden är två värden också kända, så vi kan beräkna det tredje:

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

Ange de beräknade värdena i lämpliga celler:

Nu har två värden på den första raden blivit kända, vilket betyder att vi kan beräkna värdet på m (3) r.v. i den tredje cellen:

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 %.