Kako pronaći udio elementa u tvari. Kako pronaći maseni udio tvari pomoću formule

>>

Maseni udio elementa u složenoj tvari

Odlomak će vam pomoći:

> saznati koliki je maseni udio elementa u spoju i odrediti njegovu vrijednost;
> izračunati masu elementa u određenoj masi spoja, na temelju masenog udjela elementa;
> ispravno formulirati rješenje kemijskih problema.

Svaki težak tvar (kemijski spoj) tvori nekoliko elemenata. Poznavanje sadržaja elemenata u spoju potrebno je za njegovu učinkovito korištenje. Na primjer, najbolje dušično gnojivo je ono koje sadrži najveći broj Dušik (ovaj element je neophodan za biljke). Slično se ocjenjuje kvaliteta metalne rude, određujući koliko je " bogati»na metalnom elementu.

Sadržaj element u spoju ga karakterizirati maseni udio th. Ova je vrijednost označena latiničnim slovom w (“double-ve”).

Izvedimo formulu za izračun masenog udjela elementa u spoju iz poznatih masa spoja i elementa. Maseni udio elementa označavamo slovom x. Uzimajući u obzir da je masa spoja cjelina, a masa elementa dio cjeline, činimo omjer:

Imajte na umu da se mase elementa i spoja moraju uzeti u istim mjernim jedinicama (na primjer, u gramima).

Zanimljivo je

U dva spoja sumpora - SO 2 i MoS 3 - maseni udjeli elemenata su isti i svaki iznose 0,5 (ili 50%).

Maseni udio nema dimenziju. Često se izražava u postocima. U ovom slučaju formula poprima ovaj oblik:

Očito je da je zbroj masenih udjela svih elemenata u spoju 1 (ili 100%).

Navedimo nekoliko primjera rješavanja računskih problema. Na ovaj način se sastavlja stanje problema i njegovo rješenje. List bilježnice ili ploče podijeljen je okomitom linijom na dva nejednaka dijela. U lijevom, manjem dijelu, skraćeno je stanje problema, povučena je vodoravna crta i ispod nje je naznačeno što treba pronaći ili izračunati. Na desnoj strani ispisane su matematičke formule, objašnjenja, izračuni i odgovor.

80 g spoja sadrži 32 g kisika. Izračunajte maseni udio kisika u spoju.

Maseni udio elementa u spoju također se izračunava pomoću kemijske formule spoja. Budući da mase atoma i molekule proporcionalni su relativnoj atomskoj i molekularnoj masi, dakle

gdje je N(E) broj atoma elementa u formuli spoja.

Iz poznatog masenog udjela elementa moguće je izračunati masu elementa sadržanog u određenoj masi spoja. Iz matematičke formule za maseni udio elementa slijedi:

m(E) = w(E) m(spojevi).

U kojoj se masi dušika nalazi amonijev nitrat (dušično gnojivo) težine 1 kg, ako je maseni udio ovog elementa u spoju 0,35?

Koncept "masenog udjela" koristi se za karakterizaciju kvantitativnog sastava smjesa tvari. Relevantno matematička formula izgleda ovako:

nalazima

Maseni udio elementa u spoju je omjer mase elementa i odgovarajuće mase spoja.

Maseni udio elementa u spoju izračunava se iz poznatih masa elementa i spoja ili iz njegove kemijske formule.

?
92. Kako izračunati maseni udio elementa u spoju ako su: a) poznata masa elementa i odgovarajuća masa spoja; b) kemijska formula spoja?

93. 20 g tvari sadrži 16 g broma. Pronađite maseni udio ovog elementa u tvari, izražavajući ga kao obični udio, decimal i u postocima.

94. Izračunajte (najbolje oralno) masene udjele elemenata u spojevima sa sljedećim formulama: SO 2 , LiH, CrO 3 .

95. Uspoređujući formule tvari, kao i vrijednosti relativnih atomskih masa, odredite u kojoj je od tvari svakog para maseni udio prvog elementa u formuli veći:

a) N20, NO; b) CO, CO2; c) B 2 O 3, B 2 S 3.

96. Izvršite potrebne proračune za octenu kiselinu CH 3 COOH i glicerol C 3 H 5 (OH) 3 i ispunite tablicu:

97. Maseni udio dušika u određenom spoju je 28%. Koja masa spoja sadrži 56 g dušika?

98. Maseni udio kalcija u kombinaciji s vodikom je 0,952. Odredite masu vodika sadržanog u 20 g spoja.

99. Pomiješano 100 g cementa i 150 g pijeska. Koliki je maseni udio cementa u pripremljenoj smjesi?

Popel P. P., Kriklya L. S., Kemija: Pdruch. za 7 ćelija. zahalnosvit. navch. zakl. - K .: Izložbeni centar "Akademija", 2008. - 136 str.: il.

Maseni udio elementa u materija- Ovo je jedna od tema koja je uključena u kolegij kemije. Vještine i sposobnosti za određivanje ovog parametra mogu biti korisne pri provjeravanju znanja tijekom kontrole i samostalan rad, kao i ispit iz kemije.

Trebat će vam

• - periodični sustav kemijskih elemenata D.I. Mendeljejev

Uputa

• Da bi se izračunala masa udio, prvo morate pronaći relativnu atomsku masu (Ar) željenog elementa, kao i relativnu molekularnu masu (Mr) tvari. Zatim primijenite formulu po kojoj se određuje maseni udio elementa (W) W \u003d Ar (x) / Mr x 100%, u kojoj je W maseni udio elementa (mjeren u frakcijama ili%); Ar (x) je relativna atomska masa elementa; Mr je relativna molekulska masa tvari. Za određivanje relativne atomske i Molekularna težina koristiti periodični sustav kemijski elementi D.I. Mendeljejev. Prilikom izračuna, svakako uzmite u obzir broj atoma svakog elementa.
• Primjer 1: Odredite masu udio vodik u vodi.Pronađi prema tablici D.I. Mendeljejevljeva relativna atomska masa vodika Ar (H) = 1. Budući da u formuli postoje 2 atoma vodika, dakle, 2Ar (H) = 1 x 2 = 2 Izračunajte relativnu molekulsku masu vode (H2O) koja je sastavljena od 2 Ar (H) i 1 Ar (O). Mr (H2O) \u003d 2Ar (H) + Ar (O)Ar (O) = 16, dakle Mr (H2O) \u003d 1 x 2 + 16 \u003d 18
• Zapišite opću formulu za određivanje masenog udjela elementa W = Ar (x) / Mr x 100% Sada zapišite formulu, u odnosu na uvjet problema W (H) \u003d 2 Ar (H) / Mr (H2O) x 100% Napravite izračune W (H) \u003d 2 / 18 x 100% = 11,1%
• Primjer 2: Odredite masu udio kisika u bakrovom sulfatu (CuSO4).Pronađi prema tablici D.I. Mendelejev, relativna atomska masa kisika Ar (O) = 16. Budući da u formuli ima 4 atoma kisika, dakle, 4 Ar (O) = 4 x 16 = 64 Izračunajte relativnu molekulsku masu bakrenog sulfata ( CuSO4), koji se sastoji od 1 Ar (Cu), 1 Ar (S) i 4 Ar (O).Mr (CuSO4) = Ar (Cu) + Ar (S) + 4 Ar (O).Ar (Cu) = 64 Ar (S) = 324 Ar (O) = 4 x 16 = 64, dakle Mr (CuSO4) = 64 + 32 + 64 \u003d 160
• Zapišite opću formulu za određivanje masenog udjela elementa W \u003d Ar (x) / Mr x 100% Sada zapišite formulu, u odnosu na uvjet problema W (O) \u003d 4 Ar (O) / Mr (CuSO4) x 100% Izvršite izračune W (O) \u003d 64 / 160 x 100% = 40%

Frakcije otopljene tvari
ω = m1 / m,
gdje je m1 masa otopljene tvari, a m masa cijele otopine.

Ako je potreban maseni udio otopljene tvari, pomnožite rezultirajući broj sa 100%:
ω \u003d m1 / m x 100%

U zadacima gdje je potrebno izračunati masene udjele svakog od elemenata uključenih u kemijski, koristite tablicu D.I. Mendeljejev. Na primjer, saznajte masene udjele svakog od elemenata koji čine ugljikovodik, a koji C6H12

m (C6H12) \u003d 6 x 12 + 12 x 1 \u003d 84 g / mol
ω (C) = 6 m1 (C) / m (C6H12) x 100% \u003d 6 x 12 g / 84 g / mol x 100% = 85%
ω (H) = 12 m1 (H) / m (C6H12) x 100% \u003d 12 x 1 g / 84 g / mol x 100% = 15%

Koristan savjet

Zadatke nalaženja masenog udjela tvari nakon isparavanja, razrjeđivanja, koncentriranja, miješanja otopina riješiti formulama dobivenim određivanjem masenog udjela. Na primjer, problem isparavanja može se riješiti pomoću sljedeće formule
ω 2 \u003d m1 / (m - Dm) \u003d (ω 1 m) / (m - Dm), gdje je ω 2 maseni udio tvari u jednoj odstranjenoj otopini, Dm je razlika između masa prije i nakon zagrijavanja.

Izvori:

• kako odrediti maseni udio tvari

Postoje situacije kada je potrebno izračunati masa tekućine sadržane u bilo kojem spremniku. To može biti tijekom treninga u laboratoriju i tijekom rješavanja problema u kućanstvu, na primjer, prilikom popravka ili farbanja.

Uputa

Najlakši način je pribjeći vaganju. Najprije izvažite posudu zajedno s, zatim ulijte tekućinu u drugu posudu prikladne veličine i izvažite praznu posudu. A onda ostaje samo oduzeti od veća vrijednost manje i dobijete . Naravno, ovoj se metodi može pribjeći samo kada se radi o neviskoznim tekućinama, koje nakon prelijevanja praktički ne ostaju na zidovima i dnu prve posude. Odnosno, tada će količina ostati, ali će biti toliko mala da se može zanemariti, teško da će utjecati na točnost izračuna.

A ako je tekućina viskozna, na primjer,? Kako onda ona masa? U ovom slučaju morate znati njegovu gustoću (ρ) i zauzeti volumen (V). I onda je sve elementarno. Masa (M) se izračunava iz M = ρV. Naravno, prije izračunavanja potrebno je prevesti faktore u jedinstveni sustav jedinice.

Gustoća tekućine može se naći u fizikalnoj ili kemijskoj priručniku. Ali bolje je koristiti mjerni uređaj– mjerač gustoće (denzitometar). A volumen se može izračunati, znajući oblik i dimenzije kapacitet (ako ima ispravan geometrijski oblik). Na primjer, ako je isti glicerin u cilindričnoj bačvi s promjerom baze d i visinom h, tada je volumen

Što je maseni udio u kemiji? Znate li odgovor? Kako pronaći maseni udio elementa u tvari? Sam proces izračuna uopće nije tako kompliciran. Imate li još problema s ovakvim poslom? Tada vam se sreća nasmiješila, pronašli ste ovaj članak! Zanimljiv? Onda čitajte dalje, sada ćete sve razumjeti.

Što je maseni udio?

Dakle, prvo, doznajmo što je maseni udio. Kako pronaći maseni udio elementa u tvari, odgovorit će svaki kemičar, jer često koriste ovaj izraz prilikom rješavanja problema ili tijekom boravka u laboratoriju. Naravno, jer je njihov izračun njihov svakodnevni zadatak. Kako bi se dobila određena količina određene tvari u laboratorijskim uvjetima, gdje je točan izračun vrlo važan i sve moguće opcije ishod reakcija, trebate znati samo nekoliko jednostavnih formula i razumjeti bit masenog udjela. Zato je ova tema toliko važna.

Ovaj izraz je označen simbolom "w" i čita se kao "omega". Izražava omjer mase dane tvari prema ukupna masa smjesa, otopina ili molekula, izražena kao frakcija ili kao postotak. Formula za izračun masenog udjela:

w = m tvari / m smjese.

Transformirajmo formulu.

Znamo da je m=n*M, gdje je m masa; n je količina tvari, izražena u jedinicama mola; M je molarna masa tvari, izražena u gramima/mol. Molarna masa je brojčano jednaka molekulskoj masi. Samo se molekularna težina mjeri u jedinicama atomske mase ili a. e. m. Takva mjerna jedinica jednaka je jednoj dvanaestini mase jezgre ugljika 12. Vrijednost molekularne mase nalazi se u periodnom sustavu.

Količina tvari n željenog objekta u danoj smjesi jednaka je indeksu pomnoženom s koeficijentom za ovaj spoj, što je vrlo logično. Na primjer, da biste izračunali broj atoma u molekuli, trebate saznati koliko je atoma željene tvari u 1 molekuli = indeks, i pomnožiti taj broj s brojem molekula = koeficijent.

Ne biste se trebali bojati takvih glomaznih definicija ili formula, one prate određenu logiku, shvativši koju, ne možete naučiti ni same formule. Molarna masa M jednaka je zbroju atomskih masa A r dane tvari. Podsjetimo da je atomska masa masa 1 atoma tvari. To jest, izvorna formula masenog udjela:

w = (n tvari *M tvari)/m smjese.

Iz ovoga možemo zaključiti da ako se smjesa sastoji od jedne tvari, čiji se maseni udio mora izračunati, tada je w \u003d 1, budući da su masa smjese i masa tvari iste. Iako se smjesa a priori ne može sastojati od jedne tvari.

Dakle, shvatili smo teoriju, ali kako pronaći maseni udio elementa u tvari u praksi? Sad ćemo sve pokazati i ispričati.

Provjera naučenog gradiva. Lagani izazov razine

Sada ćemo analizirati dva zadatka: laka i srednja razina. Nastavi čitati!

Potrebno je saznati maseni udio željeza u molekuli željezovog sulfata FeSO 4 * 7 H 2 O. Kako riješiti ovaj problem? Pogledajmo sljedeće rješenje.

Odluka:

Uzmimo 1 mol FeSO 4 * 7 H 2 O, tada ćemo količinu željeza saznati množenjem koeficijenta željeza s njegovim indeksom: 1*1=1. S obzirom na 1 mol željeza. Doznajemo njegovu masu u materiji: iz vrijednosti u periodnom sustavu može se vidjeti da je atomska masa željeza 56 a.u. e.m. = 56 grama/mol. U ovom slučaju A r =M. Dakle, m željeza = n * M = 1 mol * 56 grama / mol = 56 g.

Sada trebamo pronaći masu cijele molekule. Jednaka je zbroju masa početnih materijala, odnosno 7 mola vode i 1 mol željeznog sulfata.

m= (n voda * M voda) + (n željezov sulfat *M željezov sulfat) = (7 mol*(1*2+16) gram/mol) + (1 mol* (1 mol*56 gram/mol+1) mol * 32 grama / mol + 4 mol * 16 grama / mol) \u003d 126 + 152 \u003d 278 g.

Ostaje samo podijeliti masu željeza s masom spoja:

š=56g/278g=0,20143885~0,2=20%.

Odgovor: 20%.

Srednji zadatak

Riješit ćemo više težak zadatak. U 500 g vode otopi se 34 g kalcijevog nitrata. Morate pronaći maseni udio kisika u dobivenoj otopini.

Odluka

Budući da interakcija Ca(NO 3) 2 s voda ide samo proces otapanja, a iz otopine se ne oslobađaju produkti reakcije, masa smjese jednaka je zbroju masa kalcijevog nitrata i vode.

Moramo pronaći maseni udio kisika u otopini. Imajte na umu da se kisik nalazi i u otopljenoj tvari i u otapalu. Pronađite količinu željenog elementa u vodi. Da bismo to učinili, izračunavamo mol vode prema formuli n=m/M.

n voda \u003d 500 g / (1 * 2 + 16) gram / mol \u003d 27,7777≈28 mol

Iz formule vode H 2 O nalazimo da je količina kisika = količina vode, odnosno 28 mol.

Sada pronađimo količinu kisika u otopljenom Ca(NO 3) 2 . Da bismo to učinili, saznajemo količinu same tvari:

n Ca(NO3)2 \u003d 34 g / (40 * 1 + 2 * (14 + 16 * 3)) gram / mol ≈ 0,2 mol.

n Ca(NO3)2 se odnosi na nO kao 1 do 6, što slijedi iz formule spoja. Dakle, n O = 0,2 mol * 6 = 1,2 mol. Ukupna količina kisika je 1,2 mol + 28 mol = 29,2 mol

m O = 29,2 mol * 16 grama / mol \u003d 467,2 g.

m otopina \u003d m voda + m Ca (NO3) 2 = 500 g + 34 g \u003d 534 g.

Ostaje samo izračunati maseni udio kemijskog elementa u tvari:

w O =467,2 g / 534 g≈0,87=87%.

Odgovor: 87%.

Nadamo se da smo vam jasno objasnili kako pronaći maseni udio elementa u tvari. Ova tema nije nimalo teška ako je dobro razumijete. Želimo vam puno sreće i uspjeha u budućim nastojanjima.

Zadatak 3.1. Odredite masu vode u 250 g 10% otopine natrijevog klorida.

Odluka. Iz w \u003d m in-va / m rješenje pronađite masu natrijevog klorida:
m in-va \u003d w m otopina \u003d 0,1 250 g \u003d 25 g NaCl
Ukoliko m r-ra = m in-va + m r-la, tada dobivamo:
m (H 2 0) \u003d m otopina - m in-va \u003d 250 g - 25 g \u003d 225 g H 2 0.

Zadatak 3.2. Odredite masu klorovodika u 400 ml otopine klorovodične kiseline s masenim udjelom od 0,262 i gustoćom od 1,13 g / ml.

Odluka. Ukoliko w = m in-va / (V ρ), tada dobivamo:
m in-va \u003d w V ρ \u003d 0,262 400 ml 1,13 g / ml \u003d 118 g

Zadatak 3.3. U 200 g 14% otopine soli dodano je 80 g vode. Odredite maseni udio soli u dobivenoj otopini.

Odluka. Pronađite masu soli u izvornoj otopini:
m soli \u003d w m otopine \u003d 0,14 200 g \u003d 28 g.
U novoj otopini ostala je ista masa soli. Pronađite masu nove otopine:
m otopina = 200 g + 80 g = 280 g.
Pronađite maseni udio soli u dobivenoj otopini:
w \u003d m sol / m otopina \u003d 28 g / 280 g \u003d 0,100.

Zadatak 3.4. Koliki volumen 78% otopine sumporne kiseline gustoće 1,70 g/ml treba uzeti za pripremu 500 ml 12% otopine sumporne kiseline gustoće 1,08 g/ml?

Odluka. Za prvo rješenje imamo:
w 1 \u003d 0,78 i ρ 1 \u003d 1,70 g / ml.
Za drugo rješenje imamo:
V 2 = 500 ml, w 2 = 0,12 i ρ 2 \u003d 1,08 g / ml.
Budući da se druga otopina priprema iz prve dodavanjem vode, mase tvari u obje otopine su iste. Pronađite masu tvari u drugoj otopini. Iz w 2 \u003d m 2 / (V 2 ρ 2) imamo:
m 2 \u003d w 2 V 2 ρ 2 \u003d 0,12 500 ml 1,08 g / ml = 64,8 g.
m 2 \u003d 64,8 g. Pronašli smo
volumen prve otopine. Iz w 1 = m 1 / (V 1 ρ 1) imamo:
V 1 = m 1 / (w 1 ρ 1) = 64,8 g / (0,78 1,70 g / ml) \u003d 48,9 ml.

Zadatak 3.5. Koliki se volumen 4,65% otopine natrijevog hidroksida gustoće 1,05 g/ml može pripraviti iz 50 ml 30% otopine natrijevog hidroksida gustoće 1,33 g/ml?

Odluka. Za prvo rješenje imamo:
w 1 \u003d 0,0465 i ρ 1 \u003d 1,05 g / ml.
Za drugo rješenje imamo:
V 2 \u003d 50 ml, w 2 \u003d 0,30 i ρ 2 \u003d 1,33 g / ml.
Budući da se prva otopina priprema iz druge dodavanjem vode, mase tvari u obje otopine su iste. Pronađite masu tvari u drugoj otopini. Iz w 2 \u003d m 2 / (V 2 ρ 2) imamo:
m 2 \u003d w 2 V 2 ρ 2 \u003d 0,30 50 ml 1,33 g / ml = 19,95 g.
Masa tvari u prvoj otopini također je jednaka m 2 \u003d 19,95 g.
Pronađite volumen prve otopine. Iz w 1 = m 1 / (V 1 ρ 1) imamo:
V 1 = m 1 / (w 1 ρ 1) = 19,95 g / (0,0465 1,05 g / ml) \u003d 409 ml.
Koeficijent topljivosti (topljivost) - najveća masa tvari topive u 100 g vode pri danoj temperaturi. Zasićena otopina je otopina tvari koja je u ravnoteži s postojećim precipitatom te tvari.

Problem 3.6. Koeficijent topljivosti kalijevog klorata na 25 °C je 8,6 g. Odredite maseni udio ove soli u zasićenoj otopini na 25 °C.

Odluka. 8,6 g soli otopljene u 100 g vode.
Masa otopine je:
m otopina \u003d m voda + m sol \u003d 100 g + 8,6 g \u003d 108,6 g,
a maseni udio soli u otopini jednak je:
w \u003d m soli / m otopine \u003d 8,6 g / 108,6 g \u003d 0,0792.

Problem 3.7. Maseni udio soli u otopini kalijevog klorida zasićenoj na 20 °C je 0,256. Odredite topljivost ove soli u 100 g vode.

Odluka. Neka je topljivost soli x g u 100 g vode.
Tada je masa otopine:
m otopine = m vode + m soli = (x + 100) g,
a maseni udio je:
w \u003d m sol / m otopina \u003d x / (100 + x) \u003d 0,256.
Odavde
x = 25,6 + 0,256x; 0,744x = 25,6; x = 34,4 g na 100 g vode.
Molarna koncentracija s- omjer količine otopljene tvari v (mol) na volumen otopine V (u litrama), c \u003d v (mol) / V (l), c \u003d m in-va / (M V (l)).
Molarna koncentracija pokazuje broj molova tvari u 1 litri otopine: ako je otopina decimolarna ( c = 0,1 M = 0,1 mol/l) znači da 1 litra otopine sadrži 0,1 mol tvari.

Problem 3.8. Odredite masu KOH potrebnu za pripremu 4 litre 2 M otopine.

Odluka. Za otopine s molarnom koncentracijom imamo:
c \u003d m / (M V),
gdje s- molarna koncentracija,
m- masa tvari,
M je molarna masa tvari,
V- volumen otopine u litrama.
Odavde
m \u003d c M V (l) \u003d 2 mol / l 56 g / mol 4 l \u003d 448 g KOH.

Problem 3.9. Koliko ml 98% otopine H 2 SO 4 (ρ = 1,84 g/ml) treba uzeti za pripremu 1500 ml 0,25 M otopine?

Odluka. Zadatak razrjeđivanja otopine. Za koncentriranu otopinu imamo:
w 1 \u003d m 1 / (V 1 (ml) ρ 1).
Pronađite volumen ove otopine V 1 (ml) \u003d m 1 / (w 1 ρ 1).
Budući da se iz koncentrirane otopine priprema razrijeđena otopina miješanjem potonje s vodom, masa tvari u ove dvije otopine bit će ista.
Za razrijeđenu otopinu imamo:
c 2 \u003d m 2 / (M V 2 (l)) i m 2 \u003d s 2 M V 2 (l).
Pronađenu vrijednost mase zamjenjujemo u izraz za volumen koncentrirane otopine i provodimo potrebne izračune:
V 1 (ml) \u003d m / (w 1 ρ 1) \u003d (s 2 M V 2) / (w 1 ρ 1) \u003d (0,25 mol / l 98 g / mol 1,5 l) / (0, 98 1,84 g/ml) = 20,4 ml.