Kako pronaći maseni udio tvari u spoju. Maseni udio kemijskog elementa u složenoj tvari
Riješenje Homogena smjesa dviju ili više komponenti naziva se.
Tvari koje miješanjem nastaju otopine nazivaju se komponente.
Komponente otopine su otopljena tvar, koji može biti više od jednog, i otapalo. Na primjer, u slučaju otopine šećera u vodi, šećer je otopljena tvar, a voda je otapalo.
Ponekad se koncept otapala može jednako primijeniti na bilo koju komponentu. Na primjer, to se odnosi na one otopine koje se dobivaju miješanjem dviju ili više tekućina koje su idealno topive jedna u drugoj. Dakle, konkretno, u otopini koja se sastoji od alkohola i vode, i alkohol i voda mogu se nazvati otapalom. Međutim, najčešće u odnosu na otopine koje sadrže vodu, tradicionalno je uobičajeno vodu nazivati otapalom, a drugu komponentu otopljenom tvari.
Kao kvantitativna karakteristika sastava otopine, takav se koncept najčešće koristi kao maseni udio tvari u otopini. Maseni udio tvari je omjer mase te tvari i mase otopine u kojoj se nalazi:
Gdje ω (in-va) - maseni udio tvari sadržane u otopini (g), m(v-va) - masa tvari sadržane u otopini (g), m (p-ra) - masa otopine (g).
Iz formule (1) slijedi da maseni udio može poprimiti vrijednosti od 0 do 1, odnosno, to je dio jedinice. Zbog ovoga maseni udio može se izraziti i kao postotak (%), au tom se formatu pojavljuje u gotovo svim zadacima. Maseni udio, izražen u postocima, izračunava se pomoću formule slične formuli (1), s jedinom razlikom što se omjer mase otopljene tvari i mase cijele otopine množi sa 100%:
Za otopinu koja se sastoji od samo dvije komponente, može se izračunati maseni udio otopljene tvari ω(r.v.) i maseni udio otapala ω(otapalo).
Naziva se i maseni udio otopljene tvari koncentracija otopine.
Za dvokomponentnu otopinu, njegova masa je zbroj masa otopljene tvari i otapala:
Također u slučaju dvokomponentne otopine, zbroj masenih udjela otopljene tvari i otapala uvijek je 100 %:
Očito, osim gore napisanih formula, treba znati i sve one formule koje su iz njih izravno matematički izvedene. Na primjer:
Također je potrebno zapamtiti formulu koja povezuje masu, volumen i gustoću tvari:
m = ρ∙V
a također morate znati da je gustoća vode 1 g / ml. Zbog toga je volumen vode u mililitrima brojčano jednak masi vode u gramima. Na primjer, 10 ml vode ima masu 10 g, 200 ml - 200 g itd.
Za uspješno rješavanje problema, osim poznavanja navedenih formula, iznimno je važno dovesti do automatizma vještine njihove primjene. To se može postići samo rješavanjem velikog broja različitih zadataka. Mogu se riješiti zadaci iz stvarnih USE ispita na temu "Izračuni koristeći koncept" masenog udjela tvari u otopini "".
Primjeri zadataka za rješenja
Primjer 1
Izračunajte maseni udio kalijeva nitrata u otopini dobivenoj miješanjem 5 g soli i 20 g vode.
Riješenje:
Otopljena tvar u našem slučaju je kalijev nitrat, a otapalo je voda. Stoga se formule (2) i (3) mogu redom napisati kao:
Iz uvjeta m (KNO 3) \u003d 5 g, i m (H 2 O) \u003d 20 g, dakle:
Primjer 2
Koju masu vode treba dodati u 20 g glukoze da se dobije 10% otopina glukoze.
Riješenje:
Iz uvjeta zadatka proizlazi da je otopljena tvar glukoza, a otapalo voda. Tada se formula (4) u našem slučaju može napisati na sljedeći način:
Iz uvjeta znamo maseni udio (koncentraciju) glukoze i masu same glukoze. Označavajući masu vode kao x g, možemo napisati sljedeću ekvivalentnu jednadžbu na temelju gornje formule:
Rješavanjem ove jednadžbe nalazimo x:
oni. m(H2O) \u003d x g \u003d 180 g
Odgovor: m (H 2 O) \u003d 180 g
Primjer 3
150 g 15%-tne otopine natrijeva klorida pomiješano je sa 100 g 20%-tne otopine iste soli. Koliki je maseni udio soli u dobivenoj otopini? Odgovorite na najbliži cijeli broj.
Riješenje:
Za rješavanje problema za pripremu rješenja prikladno je koristiti sljedeću tablicu:
1. rješenje |
2. rješenje |
3. rješenje |
|
m r.v. |
|||
m rješenje |
|||
ω r.v. |
gdje je m r.v. , m r-ra i ω r.v. su vrijednosti mase otopljene tvari, mase otopine i masenog udjela otopljene tvari, pojedinačno za svaku od otopina.
Iz uvjeta znamo da:
m (1) otopina = 150 g,
ω (1) r.v. = 15%,
m (2) otopina = 100 g,
ω (1) r.v. = 20%,
Umetanjem svih ovih vrijednosti u tablicu, dobivamo:
Trebamo zapamtiti sljedeće formule potrebne za izračune:
ω r.v. = 100% ∙ m r.v. /m otopina, m r.v. = m r-ra ∙ ω r.v. / 100% , m otopina = 100% ∙ m r.v. /ω r.v.
Krenimo s popunjavanjem tablice.
Ako samo jedna vrijednost nedostaje u retku ili stupcu, tada se može prebrojati. Izuzetak je linija s ω r.v., znajući vrijednosti u dvije ćelije, vrijednost u trećoj ne može se izračunati.
Prvom stupcu nedostaje vrijednost u samo jednoj ćeliji. Dakle, možemo izračunati:
m (1) r.v. = m (1) r-ra ∙ ω (1) r.v. /100% = 150 g ∙ 15%/100% = 22,5 g
Slično, znamo vrijednosti u dvije ćelije drugog stupca, što znači:
m (2) r.v. = m (2) r-ra ∙ ω (2) r.v. /100% = 100 g ∙ 20%/100% = 20 g
Upišimo izračunate vrijednosti u tablicu:
Sada imamo dvije vrijednosti u prvom redu i dvije vrijednosti u drugom redu. Dakle, možemo izračunati nedostajuće vrijednosti (m (3) r.v. i 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) otopina = m (1) otopina + m (2) otopina = 150 g + 100 g = 250 g.
Unesite izračunate vrijednosti u tablicu, dobivamo:
Sada smo se približili izračunavanju željene vrijednosti ω (3) r.v. . U stupcu u kojem se nalazi poznat je sadržaj druge dvije ćelije pa ga možemo izračunati:
ω (3)r.v. = 100% ∙ m (3) r.v. / m (3) otopina = 100% ∙ 42,5 g / 250 g = 17%
Primjer 4
U 200 g 15% otopine natrijeva klorida doda se 50 ml vode. Koliki je maseni udio soli u dobivenoj otopini. Odgovorite na najbližu stotinku _______%
Riješenje:
Prije svega treba obratiti pozornost na to da nam je umjesto mase dodane vode dan njen volumen. Izračunavamo njegovu masu, znajući da je gustoća vode 1 g / ml:
m lok. (H 2 O) = V vanj. (H 2 O) ∙ ρ (H2O) = 50 ml ∙ 1 g/ml = 50 g
Ako vodu smatramo 0% otopinom natrijevog klorida koja sadrži 0 g natrijevog klorida, problem se može riješiti pomoću iste tablice kao u gornjem primjeru. Nacrtajmo takvu tablicu i u nju ubacimo vrijednosti koje poznajemo:
U prvom stupcu poznate su dvije vrijednosti pa možemo izračunati treću:
m (1) r.v. = m (1)r-ra ∙ ω (1)r.v. /100% = 200 g ∙ 15%/100% = 30 g,
U drugom retku također su poznate dvije vrijednosti, tako da možemo izračunati treću:
m (3) otopina = m (1) otopina + m (2) otopina = 200 g + 50 g = 250 g,
Unesite izračunate vrijednosti u odgovarajuće ćelije:
Sada su postale poznate dvije vrijednosti u prvom retku, što znači da možemo izračunati vrijednost m (3) r.v. u trećoj ćeliji:
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%.
>>
Maseni udio elementa u složena tvar
Paragraf će vam pomoći:
> saznati koliki je maseni udio elementa u spoju i odrediti mu vrijednost;
> izračunati masu elementa u određenoj masi spoja, na temelju masenog udjela elementa;
> ispravno formulirati rješenje kemijskih problema.
Svaki težak tvar (kemijski spoj) sastoji se od nekoliko elemenata. Poznavanje sadržaja elemenata u spoju neophodno je za njegovu učinkovitu upotrebu. Primjerice, najboljim dušičnim gnojivom smatra se ono koje sadrži najveću količinu dušika (taj je element neophodan biljkama). Slično se procjenjuje kvaliteta metalne rude, određujući koliko je " bogati» na metalnom elementu.
Sadržaj element u spoju karakteriziraju njegov maseni udio. Ova vrijednost je označena latinično pismo w ("dvostruko-ve").
Izvedimo formulu za izračunavanje 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).
Ovo je zanimljivo
U dva spoja sumpora - SO 2 i MoS 3 - maseni udjeli elemenata su isti i iznose svaki po 0,5 (ili 50%).
Maseni udio nema dimenziju. Često se izražava u postocima. U ovom slučaju formula ima ovaj oblik:
Očito je da je zbroj masenih udjela svih elemenata u spoju 1 (ili 100%).
Navedimo nekoliko primjera rješavanja računskih problema. Uvjet zadatka i njegovo rješenje se sastavljaju na ovaj način. Podijelite list bilježnice ili ploče vertikalna linija na dva nejednaka dijela. U lijevom, manjem, dijelu stanje zadatka je skraćeno, izvedeno vodoravna crta a ispod naznačiti što treba pronaći ili izračunati. Matematičke formule, objašnjenje, izračuni i odgovor ispisani su s desne strane.
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 su mase atoma i molekule proporcionalne su relativnim atomskim i molekularnim masama, dakle
gdje je N(E) broj atoma elementa u formuli spoja.
Iz poznatog masenog udjela elementa moguće je izračunati masu elementa sadržanu u određenoj masi spoja. Iz matematičke formule za maseni udio elementa slijedi:
m(E) = w(E) m(spojevi).
Koju masu dušika sadrži amonijev nitrat (dušično gnojivo) mase 1 kg, ako je maseni udio tog elementa u spoju 0,35?
Koncept "masenog udjela" koristi se za karakterizaciju kvantitativnog sastava smjesa tvari. Odgovarajuća matematička formula izgleda ovako:
zaključke
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 kemijska formula.
?
92. Kako izračunati maseni udio elementa u spoju ako je: a) poznata masa elementa i pripadajuća masa spoja; b) kemijsku formulu spoja?
93. 20 g tvari sadrži 16 g broma. Odredite maseni udio ovog elementa u tvari, izražavajući ga običnim razlomkom, decimalnim razlomkom i postotkom.
94. Izračunajte (po mogućnosti usmeno) 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 veći maseni udio prvog elementa u formuli:
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:
| C x H y O z | M r (C x H y O z) | zahod) | Š(V) | W(O) |
97. Maseni udio dušika u određenom spoju je 28%. Kolika masa spoja sadrži 56 g dušika?
98. Maseni udio kalcija u spoju s vodikom je 0,952. Odredite masu vodika sadržanu 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. navč. zakl. - K .: Izložbeni centar "Akademija", 2008. - 136 str.: il.
Sadržaj lekcije sažetak lekcije i pomoćni okvir lekcija prezentacija interaktivne tehnologije ubrzavanje nastavnih metoda Praksa kvizovi, testiranje online zadaci i vježbe domaće zadaće radionice i treninzi pitanja za razredne rasprave Ilustracije video i audio materijali fotografije, slike grafike, tablice, sheme stripovi, parabole, izreke, križaljke, anegdote, vicevi, citati Dodaci sažeci varalice čipovi za radoznale članke (MAN) literatura glavni i dodatni rječnik pojmova Poboljšanje udžbenika i nastave ispravljanje grešaka u udžbeniku zamjena zastarjelih znanja novima Samo za učitelje kalendarski planovi programi učenja smjernice1. Popunite praznine u rečenicama.
a) U matematici "udio" je omjer dijela i cjeline. Da biste izračunali maseni udio elementa, pomnožite njegovu relativnu atomsku masu s brojem atoma danog elementa u formuli i podijelite s relativnom molekulskom masom tvari.
b) Zbroj masenih udjela svih elemenata koji čine tvar je 1 ili 100%.
2. Zapišite matematičke formule za pronalaženje masenih udjela elemenata ako:
a) formula tvari je P 2 O 5, M r \u003d 2 * 31 + 5 * 16 \u003d 142
w(P) = 2*31/132 *100% = 44%
w(O) = 5*16/142*100% = 56% ili w(O) = 100-44=56.
b) formulu tvari - A x B y
w(A) = Ar(A)*x/Mr(AxBy) * 100%
w(B) = Ar(B)*y / Mr(AxBy) *100%
3. Izračunajte masene udjele elemenata:
a) u metanu (CH 4)
b) u natrijevom karbonatu (Na 2 CO 3)
4. Usporedite masene udjele navedenih elemenata u tvarima i stavite znak<, >ili = :
5. U spoju silicija s vodikom maseni udio silicija je 87,5%, vodika 12,5%. Relativna molekulska masa tvari je 32. Odredite formulu tog spoja.
6. Maseni udjeli elemenata u spoju prikazani su dijagramom:
Odredite formulu te tvari ako se zna da je njezina relativna molekulska masa 100.
7. Etilen je prirodni stimulans sazrijevanja voća: njegovo nakupljanje u plodovima ubrzava njihovo sazrijevanje. Što ranije počne nakupljanje etilena, plodovi ranije sazrijevaju. Stoga se etilen koristi za umjetno ubrzavanje sazrijevanja plodova. Izvedite formulu etilena ako je poznato da je maseni udio ugljika 85,7%, maseni udio vodika -14,3%. Relativna molekulska težina ove tvari je 28.
8. Izvedite kemijsku formulu tvari, ako je to poznato
a) w(Ca) = 36%, w(Cl) = 64%
b) w(Na) 29,1%, w(S) = 40,5%, w(O) = 30,4%.
9. Lapis ima antimikrobna svojstva. Ranije se koristio za kauterizaciju bradavica. U malim koncentracijama djeluje protuupalno i adstrigentno, ali može izazvati opekline. Izvedite formulu lapisa ako se zna da sadrži 63,53% srebra, 8,24% dušika, 28,23% kisika.
Maseni udio elementa ω (E)% je omjer mase danog elementa m (E) u uzetoj molekuli tvari prema molekulskoj masi te tvari Mr (in-va).
Maseni udio elementa izražava se u dijelovima jedinice ili u postotku:
ω (E) \u003d m (E) / Mr (in-va) (1)
ω% (E) \u003d m (E) 100% / Mr (in-va)
Zbroj masenih udjela svih elemenata tvari jednak je 1 ili 100%.
U pravilu, za izračunavanje masenog udjela elementa, udio tvari uzima se jednak molarnoj masi tvari, tada je masa danog elementa u ovom udjelu jednaka njegovoj molarnoj masi pomnoženoj s brojem atoma određenog elementa u molekuli.
Dakle, za tvar A x B y u dijelovima jedinice:
ω (A) \u003d Ar (E) X / Mr (in-va) (2)
Iz omjera (2) izvodimo računsku formulu za određivanje indeksa (x, y) u kemijskoj formuli tvari, ako su poznati maseni udjeli obaju elemenata i molarna masa tvari:
X \u003d ω% (A) Mr (in-va) / Ar (E) 100% (3)
Dijeljenjem ω% (A) s ω% (B), tj. transformirajući formulu (2), dobivamo:
ω(A) / ω(B) = X Ar(A) / Y Ar(B) (4)
Formula za izračun (4) može se transformirati na sljedeći način:
X: Y \u003d ω% (A) / Ar (A) : ω% (B) / Ar (B) \u003d X (A) : Y (B) (5)
Formule za izračun (3) i (5) služe za određivanje formule tvari.
Ako je poznat broj atoma u molekuli tvari za jedan od elemenata i njegov maseni udio, može se odrediti molarna masa tvari:
Mr(in-va) \u003d Ar (E) X / W (A)
Primjeri rješavanja zadataka za izračunavanje masenih udjela kemijskih elemenata u složenoj tvari
Izračunavanje masenih udjela kemijskih elemenata u složenoj tvari
Primjer 1. Odredite masene udjele kemijskih elemenata u sumpornoj kiselini H 2 SO 4 i izrazite ih u postocima.
Riješenje
1. Izračunajte relativnu molekulsku masu sumporne kiseline:
Mr (H 2 SO 4) \u003d 1 2 + 32 + 16 4 \u003d 98
2. Računamo masene udjele elemenata.
Da biste to učinili, brojčana vrijednost mase elementa (uzimajući u obzir indeks) podijeljena je s molarnom masom tvari:
Uzimajući to u obzir i označavajući maseni udio elementa slovom ω, izračuni masenih udjela provode se na sljedeći način:
ω(H) = 2:98 = 0,0204, ili 2,04%;
ω(S) = 32:98 = 0,3265, ili 32,65%;
ω(O) \u003d 64: 98 \u003d 0,6531, ili 65,31%
Primjer 2. Odredite masene udjele kemijskih elemenata u aluminijevom oksidu Al 2 O 3 i izrazite ih u postocima.
Riješenje
1. Izračunajte relativnu molekulsku masu aluminijevog oksida:
Mr(Al 2 O 3) \u003d 27 2 + 16 3 \u003d 102
2. Izračunavamo masene udjele elemenata:
ω(Al) = 54: 102 = 0,53 = 53%
ω(O) = 48: 102 = 0,47 = 47%
Kako izračunati maseni udio tvari u kristalnom hidratu
Maseni udio tvari je omjer mase određene tvari u sustavu i mase cijelog sustava, tj. ω(X) = m(X) / m,
gdje je ω(X) - maseni udio tvari X,
m(X) - masa tvari X,
m - masa cijelog sustava
Maseni udio je bezdimenzijska veličina. Izražava se kao razlomak jedinice ili kao postotak.
Primjer 1. Odredite maseni udio kristalizacijske vode u barijevom kloridu dihidratu BaCl 2 2H 2 O.
Riješenje
Molarna masa BaCl 2 2H 2 O je:
M (BaCl 2 2H 2 O) \u003d 137 + 2 35,5 + 2 18 \u003d 244 g / mol
Iz formule BaCl 2 2H 2 O proizlazi da 1 mol barijevog klorida dihidrata sadrži 2 mol H 2 O. Iz toga možemo odrediti masu vode sadržanu u BaCl 2 2H 2 O:
m(H2O) = 2 18 = 36 g.
Maseni udio kristalizacijske vode nalazimo u barijevom kloridu dihidratu 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 = 14,75%.
Primjer 2. Iz uzorka stijene mase 25 g koji sadrži mineral argentit Ag 2 S izolirano je srebro mase 5,4 g. Odredite maseni udio argentita u uzorku.
|
|
Odredite količinu srebrne tvari u argentitu: n(Ag) \u003d m (Ag) / M (Ag) \u003d 5,4 / 108 \u003d 0,05 mol. Iz formule Ag 2 S proizlazi da je količina supstance argentita polovica količine supstance srebra. Odredite količinu tvari argentita: n (Ag 2 S) \u003d 0,5 n (Ag) \u003d 0,5 0,05 \u003d 0,025 mol Izračunavamo masu argentita: m (Ag 2 S) \u003d n (Ag 2 S) M (Ag2S) \u003d 0,025 248 \u003d 6,2 g. Sada odredimo maseni udio argentita u uzorku stijene, težine 25 g. ω (Ag 2 S) \u003d m (Ag 2 S) / m \u003d 6,2 / 25 \u003d 0,248 \u003d 24,8%. |
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 dobiveni broj sa 100%:
ω \u003d m1 / m x 100%
U zadacima u kojima trebate izračunati masene udjele svakog od elemenata uključenih u kemikaliju, koristite tablicu D.I. Mendeljejev. Na primjer, saznajte masene udjele svakog od elemenata koji čine ugljikovodik, koji C6H12
m (C6H12) \u003d 6 x 12 + 12 x 1 \u003d 84 g / mol
ω (C) \u003d 6 m1 (C) / m (C6H12) x 100% \u003d 6 x 12 g / 84 g / mol x 100% \u003d 85%
ω (H) \u003d 12 m1 (H) / m (C6H12) x 100% \u003d 12 x 1 g / 84 g / mol x 100% \u003d 15%
Riješite zadatke pronalaženja masenog udjela tvari nakon isparavanja, razrjeđivanja, koncentriranja, miješanja otopina pomoću formula dobivenih 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 uklonjenoj otopini, Dm je razlika između masa prije i nakon zagrijavanja.
Izvori:
- kako odrediti maseni udio tvari
Postoje situacije kada je potrebno izračunati masa tekućine sadržano u bilo kojem spremniku. Može biti tijekom trening u laboratoriju i tijekom rješavanja kućnog problema, na primjer, prilikom popravka ili bojanja.
Uputa
Najlakši način je pribjeći vaganju. Najprije izvažite posudu zajedno s, zatim ulijte tekućinu u drugu posudu odgovarajuće veličine i izvažite praznu posudu. I onda ostaje samo oduzeti od veću vrijednost manje i dobivate . Naravno, ovoj se metodi može pribjeći samo kada se radi o neviskoznim tekućinama, koje nakon prelijevanja praktički ne ostaju na zidovima i dnu prvog spremnika. Odnosno, tada će količina ostati, ali će biti toliko mala da se može zanemariti, što će teško utjecati na točnost izračuna.
A ako je tekućina viskozna, na primjer? Kako onda nju masa? U ovom slučaju morate znati njegovu gustoću (ρ) i zauzet volumen (V). A onda je sve elementarno. Masa (M) izračunava se iz M = ρV. Naravno, prije izračuna potrebno je faktore pretvoriti u jedinstveni sustav jedinica.
Gustoća tekućine mogu se naći u fizikalnom ili kemijskom priručniku. Ali bolje je koristiti mjerni uređaj - mjerač gustoće (denzitometar). A volumen se može izračunati znajući oblik i ukupne dimenzije spremnika (ako ima ispravan geometrijski oblik). Na primjer, ako se isti glicerin nalazi u cilindričnoj bačvi s promjerom baze d i visinom h, tada je volumen
