집 › 여러 가지 잡다한 › 물질 공식에서 원소의 질량 분율. 물질에서 원소의 질량 분율을 찾는 방법은 무엇입니까? 이게 뭐야

물질 공식에서 원소의 질량 분율. 물질에서 원소의 질량 분율을 찾는 방법은 무엇입니까? 이게 뭐야

17세기 이후 화학은 더 이상 기술적인 과학이 아닙니다. 화학자들은 물질의 다양한 매개변수를 측정하는 방법을 널리 사용하기 시작했습니다. 저울의 설계가 점점 개선되어 기체 물질에 대한 샘플의 질량을 결정할 수 있게 되었으며 질량, 부피 및 압력도 측정되었습니다. 정량적 측정을 사용하면 복잡한 물질의 구성을 결정하기 위해 화학적 변형의 본질을 이해할 수 있습니다.

이미 알고 있듯이 복합 물질의 구성에는 두 개 이상의 화학 원소가 포함됩니다. 분명히 모든 물질의 질량은 구성 요소의 질량으로 구성됩니다. 이것은 각 요소가 물질 질량의 특정 부분을 차지한다는 것을 의미합니다.

물질에 포함된 원소의 질량 분율은 라틴어 소문자 w(double-ve)로 표시되며 물질의 총 질량에서 이 원소가 차지하는 비율(질량의 일부)을 나타냅니다. 이 값은 단위의 분수 또는 백분율로 표시할 수 있습니다(그림 69). 물론, 복합 물질에서 원소의 질량 분율은 항상 단위보다 작습니다(또는 100% 미만). 결국, 오렌지 한 조각이 오렌지보다 작은 것처럼 전체의 일부는 항상 전체보다 작습니다.

쌀. 69.
산화수은의 원소 조성도

예를 들어, 수은 산화물 HgO에는 수은과 산소의 두 가지 요소가 포함되어 있습니다. 이 물질 50g을 가열하면 수은 46.3g과 산소 3.7g을 얻는다. 계산하다 질량 분율복합 물질의 수은:

이 물질의 산소 질량 분율은 두 가지 방법으로 계산할 수 있습니다. 정의에 따르면 산화수은의 산소 질량 분율은 산화수은 질량에 대한 산소 질량의 비율과 같습니다.

물질에 있는 원소의 질량 분율의 합이 1(100%)이라는 것을 알면 산소의 질량 분율은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

제안된 방법으로 원소의 질량 분율을 찾기 위해서는 각 원소의 질량을 결정하기 위해 복잡하고 시간이 많이 걸리는 화학 실험을 수행해야 합니다. 복잡한 물질의 공식을 알면 같은 문제를 훨씬 쉽게 풀 수 있습니다.

원소의 질량 분율을 계산하려면 상대 원자 질량에 주어진 원소의 원자 수를 곱하고 물질의 상대 분자 질량으로 나눕니다.

예를 들어 물의 경우(그림 70):

복잡한 물질에서 원소의 질량 분율을 계산하기 위한 문제 해결을 연습해 봅시다.

과제 1. NH 3 공식을 갖는 암모니아 원소의 질량 분율을 계산합니다.

작업 2. 공식 H 2 SO 4를 갖는 황산 원소의 질량 분율을 계산합니다.

더 자주 화학자들은 원소의 질량 분율로 복잡한 물질의 공식을 결정하는 역의 문제를 해결해야 합니다.

그러한 문제가 어떻게 해결되는지 역사적 예를 들어 설명하겠습니다.

과제 3. 천연 광물인 테노라이트와 큐라이트에서 산소(산화물)를 함유한 두 가지 구리 화합물을 분리했습니다(그림 71). 그들은 요소의 색상과 질량 분율이 서로 달랐습니다. 테노라이트에서 분리된 흑색 산화물(그림 72)에서 구리의 질량 분율은 80%이고 산소의 질량 분율은 20%였습니다. 구리석에서 분리한 적동 산화물에서 원소의 질량 분율은 각각 88.9%와 11.1%였다. 이 복잡한 물질의 공식은 무엇입니까? 이 두 가지 간단한 문제를 해결해 봅시다.

쌀. 71. 광물 큐라이트
쌀. 72. 테노라이트 광물로부터 분리된 흑색 산화구리

3. 결과 비율은 정수 값으로 줄여야합니다. 결국 원자 수를 나타내는 공식의 인덱스는 분수가 될 수 없습니다. 이렇게 하려면 결과 숫자를 더 작은 숫자로 나누어야 합니다(이 경우에는 동일함).

이제 작업을 조금 복잡하게 합시다.

작업 4. 원소 분석에 따르면 소성 쓴 소금의 조성은 마그네슘 질량 분율 20.0%, 황 질량 분율 - 26.7%, 산소 질량 분율 - 53.3%입니다.

질문 및 작업

화합물에서 원소의 질량 분율은 무엇입니까? 이 값은 어떻게 계산됩니까?
물질에서 원소의 질량 분율을 계산하십시오. a) 이산화탄소 CO 2; b) 황화칼슘 CaS; c) 질산나트륨 NaNO3; d) 알루미늄 산화물 A1 2 O 3.
질소 비료 중 질소 영양소의 질량 분율이 가장 큰 것은 다음과 같습니다. a) 염화 암모늄 NH 4 C1; b) 황산암모늄(NH4)2SO4; c) 우레아(NH2)2CO?
광물 황철석에서 7g의 철이 8g의 황을 차지합니다. 이 물질의 각 원소의 질량 분율을 계산하고 공식을 결정하십시오.
산화물 중 하나에서 질소의 질량 분율은 30.43%이고 산소의 질량 분율은 69.57%입니다. 산화물의 공식을 결정하십시오.
중세에는 불의 재에서 칼륨이라는 물질을 추출하여 비누를 만드는 데 사용했습니다. 이 물질의 원소 질량 분율은 칼륨 - 56.6%, 탄소 - 8.7%, 산소 - 34.7%입니다. 칼륨의 공식을 결정하십시오.

원소 ω(E)%의 질량 분율은 이 물질의 분자량 Mr(in-va)에 대한 물질의 취한 분자에서 주어진 원소 m(E)의 질량의 비율입니다.

요소의 질량 분율은 단위 분율 또는 백분율로 표시됩니다.

ω (E) \u003d m (E) / Mr (in-va) (1)

ω % (E) \u003d m (E) 100 % / Mr (in-va)

물질의 모든 원소의 질량 분율의 합은 1 또는 100%입니다.

일반적으로 원소의 질량 분율을 계산하기 위해 물질의 일부를 물질의 몰 질량과 동일하게 취한 다음 이 부분에 있는 주어진 원소의 질량은 몰 질량에 의 수를 곱한 것과 같습니다. 분자에서 주어진 원소의 원자.

따라서 물질 A x B y의 경우 단위 분수로 표시됩니다.

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

비율 (2)에서 두 원소의 질량 분율과 물질의 몰 질량을 알고 있는 경우 물질의 화학식에서 지수(x, y)를 결정하기 위한 계산 공식을 도출합니다.

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

ω%(A)를 ω%(B)로 나누면, 즉 공식 (2)를 변환하면 다음을 얻습니다.

ω(A) / ω(B) = X Ar(A) / Y Ar(B) (4)

계산 공식(4)은 다음과 같이 변환될 수 있습니다.

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

계산 공식 (3)과 (5)는 물질의 공식을 결정하는 데 사용됩니다.

원소 중 하나에 대한 물질 분자의 원자 수와 질량 분율을 알고 있으면 물질의 몰 질량을 결정할 수 있습니다.

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

복합 물질에서 화학 원소의 질량 분율을 계산하기 위한 문제 해결의 예

복합 물질에서 화학 원소의 질량 분율 계산

예 1. 황산 H 2 SO 4에서 화학 원소의 질량 분율을 결정하고 백분율로 표시합니다.

해결책

1. 황산의 상대 분자량을 계산합니다.

미스터 (H2SO4) \u003d 12 + 32 + 164 \u003d 98

2. 요소의 질량 분율을 계산합니다.

이를 위해 요소 질량의 수치(지수 고려)를 물질의 몰 질량으로 나눕니다.

이것을 고려하고 문자 ω로 요소의 질량 분율을 표시하면 질량 분율 계산은 다음과 같이 수행됩니다.

ω(H) = 2: 98 = 0.0204, 또는 2.04%;

ω(S) = 32: 98 = 0.3265, 또는 32.65%;

ω(O) \u003d 64: 98 \u003d 0.6531 또는 65.31%

예 2. 알루미늄 산화물 Al 2 O 3에서 화학 원소의 질량 분율을 결정하고 백분율로 표시하십시오.

해결책

1. 산화알루미늄의 상대 분자량을 계산합니다.

씨(알 2 오 3) \u003d 27 2 + 16 3 \u003d 102

2. 요소의 질량 분율을 계산합니다.

ω(Al) = 54: 102 = 0.53 = 53%

ω(O) = 48: 102 = 0.47 = 47%

결정 수화물에서 물질의 질량 분율을 계산하는 방법

물질의 질량 분율은 전체 시스템의 질량에 대한 시스템의 주어진 물질의 질량 비율입니다. ω(X) = m(X) / m,

여기서 ω(X) - 물질 X의 질량 분율,

m(X) - 물질 X의 질량,

m - 전체 시스템의 질량

질량 분율은 무차원의 양입니다. 단위의 분수 또는 백분율로 표시됩니다.

실시예 1. 염화 바륨 이수화물 BaCl 2 · 2H 2 O에서 결정화 물의 질량 분율을 결정합니다.

해결책

BaCl 2 · 2H 2 O의 몰 질량은 다음과 같습니다.

M (BaCl 2 · 2H 2 O) \u003d 137 + 2 35.5 + 2 18 \u003d 244g / mol

공식 BaCl 2 2H 2 O에서 1 mol의 염화 바륨 이수화물은 2 mol H 2 O를 포함합니다. 이로부터 BaCl 2 2H 2 O에 포함된 물의 질량을 결정할 수 있습니다.

m(H2O) = 218 = 36g.

염화 바륨 이수화물 BaCl 2 · 2H 2 O에서 결정화 물의 질량 분율을 찾습니다.

ω (H 2 O) \u003d m (H 2 O) / m (BaCl 2·2H 2 O) \u003d 36 / 244 \u003d 0.1475 \u003d 14.75%.

실시예 2. 무게가 5.4g인 은이 광물 은빛 Ag 2 S를 함유하는 무게 25g의 암석 샘플에서 분리되었습니다. 샘플에서 은빛의 질량 분율을 결정합니다.

argentite에서 은 물질의 양을 결정합니다.

n(Ag) \u003d m(Ag) / M(Ag) \u003d 5.4 / 108 \u003d 0.05몰

공식 Ag 2 S에서 argentite 물질의 양은은 물질의 양의 절반입니다.

argentite 물질의 양을 결정합니다.

n (Ag 2 S) \u003d 0.5 n (Ag) \u003d 0.5 0.05 \u003d 0.025 몰

argentite의 질량을 계산합니다.

m (Ag2S) \u003d n (Ag2S) M (Ag2S) \u003d 0.025248 \u003d 6.2g.

이제 우리는 무게가 25g인 암석 샘플에서 argentite의 질량 분율을 결정합니다.

ω (Ag2S) \u003d m (Ag2S) / m \u003d 6.2 / 25 \u003d 0.248 \u003d 24.8%.

지침

물질의 질량 분율은 다음 공식으로 구합니다. w \u003d m (c) / m (cm) 여기서 w는 물질의 질량 분율, m (c)는 물질의 질량, m (cm) 혼합물의 질량입니다. 용해되면 다음과 같이 보입니다. w \u003d m (c) / m (p-ra), 여기서 m (p-ra)은 용액의 질량입니다. 필요한 경우 용액의 질량도 찾을 수 있습니다. m (p-ra) \u003d m (c) + m (p-la), 여기서 m (p-la)는 용매의 질량입니다. 원하는 경우 질량 분율에 100%를 곱할 수 있습니다.

문제 조건에서 질량 값이 제공되지 않으면 여러 공식을 사용하여 계산할 수 있으며 조건의 데이터는 올바른 것을 선택하는 데 도움이 됩니다. 첫 번째 공식: m = V * p, 여기서 m은 질량, V는 부피, p는 밀도입니다. 다음 공식은 다음과 같습니다. m \u003d n * M, 여기서 m은 질량, n은 물질의 양, M은 몰 질량입니다. 차례로 몰 질량은 물질을 구성하는 원소의 원자 질량으로 구성됩니다.

더 나은 이해를 위해 이 자료문제를 해결합시다. 무게가 1.5g인 구리와 마그네슘 충전재의 혼합물을 과량으로 처리했습니다. 반응 결과 0.56 l ()의 부피를 가진 수소. 혼합물에서 구리의 질량 분율을 계산하십시오.
이 문제가 통과하면 방정식을 작성합니다. 초과하는 두 물질 중 염산의마그네슘만: Mg + 2HCl = MgCl2 + H2. 혼합물에서 구리의 질량 분율을 찾으려면 다음 공식의 값을 대체해야 합니다. w(Cu) = m(Cu)/m(cm). 혼합물의 질량이 주어지면 구리의 질량을 찾습니다 : m (Cu) \u003d m (cm) - m (Mg). 우리는 질량을 찾고 있습니다 : m (Mg) \u003d n (Mg) * M (Mg). 반응식은 마그네슘 물질의 양을 찾는 데 도움이 됩니다. 우리는 수소 물질의 양을 찾습니다 : n \u003d V / Vm \u003d 0.56 / 22.4 \u003d 0.025 mol. 방정식은 n(H2) = n(Mg) = 0.025mol임을 보여줍니다. 우리는 어금니가 24g / mol : m (Mg) \u003d 0.025 * 24 \u003d 0.6g임을 알고 마그네슘의 질량을 계산하고 구리의 질량을 찾습니다 : m (Cu) \u003d 1.5 - 0.6 \u003d 0.9 g. 나머지는 질량 분율을 계산합니다: w(Cu) = 0.9/1.5 = 0.6 또는 60%.

필요한:

- 계산기;
- 비늘(먼저 혼합물의 모든 구성 요소의 질량을 결정해야 하는 경우)
멘델레예프의 주기율표입니다.

지침:

따라서 물질의 질량 분율을 결정하는 것이 필요하게 되었습니다. 어디서부터 시작해야 할까요? 우선, 특정 작업과 해당 작업에 사용되는 도구에 따라 다릅니다. 그러나 어쨌든 혼합물의 구성 요소 함량을 결정하려면 해당 성분의 질량과 혼합물의 총 질량을 알아야 합니다. 알려진 데이터를 기반으로 하거나 자체 연구를 기반으로 이를 수행할 수 있습니다. 이렇게 하려면 실험실 저울에서 추가된 구성 요소의 무게를 측정해야 합니다. 혼합물이 준비되면 무게도 측정하십시오.
원하는 물질의 질량을 " 중«, 총 질량 시스템은 " 중". 이 경우 물질의 질량 분율 공식은 다음 형식을 취합니다. W=(m/M)*100.얻은 결과는 백분율로 기록됩니다.
예: 115g의 물에 용해된 15g의 소금의 질량 분율을 계산하십시오.. 솔루션: 솔루션의 총 질량은 공식에 의해 결정됩니다. M=m ~ +m 씨, 어디 m 안으로- 물의 질량 엠씨- 소금 덩어리. 간단한 계산으로 솔루션의 총 질량이 130그램. 위의 정의 공식에 따르면 용액의 식염 함량은 다음과 같습니다. W=(15/130)*100=12%.
보다 구체적인 상황은 다음을 정의할 필요가 있습니다. 물질의 화학 원소의 질량 분율 . 정확히 동일하게 정의됩니다. 주요 원리계산은 동일하게 유지되며 혼합물의 질량과 특정 성분 대신 화학 원소의 분자량을 처리해야 합니다.
필요한 모든 정보는 Mendeleev의 주기율표에서 찾을 수 있습니다. 물질의 화학식을 주요 구성 요소로 나눕니다. 주기율표를 사용하여 각 원소의 질량을 결정하십시오. 요약하면 물질의 분자량을 얻으십시오 ( 중). 앞의 경우와 유사하게 물질, 더 정확하게는 원소의 질량 분율은 분자 질량에 대한 질량의 비율에 의해 결정됩니다. 수식은 다음 형식을 취합니다. W = (m a /M)*100.어디 중 ㅏ는 원소의 원자 질량, 중물질의 분자량입니다.
구체적인 예를 들어 이 경우를 살펴보겠습니다. 예: 칼륨에서 칼륨의 질량 분율을 결정하십시오.. 칼륨은 탄산칼륨입니다. 공식 K2CO3. 칼륨의 원자량은 39 , 탄소 - 12 , 산소 - 16 . 탄산염의 분자량은 다음과 같이 결정됩니다. M \u003d 2m K + m C + 2m O \u003d 2 * 39 + 12 + 2 * 16 \u003d 122. 탄산칼륨 분자는 원자 질량이 다음과 같은 두 개의 칼륨 원자를 포함합니다. 39 . 물질의 칼륨 질량 분율은 공식에 의해 결정됩니다. W \u003d (2m K / M) * 100 \u003d (2 * 39 / 122) * 100 \u003d 63.93%.

용질의 분수
ω = m1 / m,
여기서 m1은 용질의 질량이고 m은 전체 용액의 질량입니다.

용질의 질량 분율이 필요한 경우 결과 값에 100%를 곱합니다.
ω \u003d m1 / m × 100%

화학 물질에 포함된 각 원소의 질량 분율을 계산해야 하는 작업에서는 D.I 표를 사용하십시오. 멘델레예프. 예를 들어, C6H12인 탄화수소를 구성하는 각 원소의 질량 분율을 찾으십시오.

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

유용한 조언

질량 분율 결정에서 얻은 공식을 사용하여 용액의 증발, 희석, 농축, 혼합 후 물질의 질량 분율을 찾는 문제를 해결하십시오. 예를 들어 증발 문제는 다음 공식을 사용하여 해결할 수 있습니다.
ω 2 \u003d m1 / (m - Dm) \u003d (ω 1 m) / (m - Dm), 여기서 ω 2는 하나의 벗겨진 용액에서 물질의 질량 분율이고 Dm은 이전 질량과 가열 후.

출처:

물질의 질량 분율을 결정하는 방법

계산이 필요한 상황이 있습니다. 대량의 액체어떤 용기에 들어 있습니다. 동안일 수 있습니다. 연습 시간실험실에서, 예를 들어 수리 또는 페인팅과 같이 가정 문제를 해결하는 과정에서.

지침

가장 쉬운 방법은 계량에 의존하는 것입니다. 먼저 용기의 무게를 잰 다음, 적당한 크기의 다른 용기에 액체를 붓고 빈 용기의 무게를 잰다. 그런 다음 빼는 것만 남아 있습니다. 더 큰 가치적게 그리고 당신은 . 물론이 방법은 넘친 후 첫 번째 용기의 벽과 바닥에 실제로 남아 있지 않은 비 점성 액체를 다룰 때만 사용할 수 있습니다. 즉, 수량은 그대로 유지되지만 너무 작아 무시할 수 있으므로 계산의 정확도에 거의 영향을 미치지 않습니다.

예를 들어 액체가 점성이 있다면? 어떻게 그녀 대량의? 이 경우 밀도(ρ)와 점유 부피(V)를 알아야 합니다. 그리고 모든 것이 기본입니다. 질량(M)은 M = ρV에서 계산됩니다. 물론 계산하기 전에 인수를 단일 단위계로 변환해야 합니다.

밀도 액체물리적 또는 화학적 참고서에서 찾을 수 있습니다. 그러나 측정 장치 인 밀도계 (밀도계)를 사용하는 것이 좋습니다. 그리고 부피는 용기의 모양과 전체 치수를 알면 계산할 수 있습니다(올바른 경우 기하학적 모양). 예를 들어, 동일한 글리세린이 기본 지름이 d이고 높이가 h인 원통형 배럴에 있으면 부피는