Масова част в химията. Изчисляване на масовата част на химичен елемент във вещество

От 17 век Химията вече не е описателна наука. Химиците започнаха широко да използват методи за измерване на различни параметри на дадено вещество. Дизайнът на везните се подобрява все повече и повече, което прави възможно определянето на масите на пробите за газообразни вещества, освен маса са измерени още обем и налягане. Използването на количествени измервания позволи да се разбере същността химически трансформацииза определяне състава на сложни вещества.

Както вече знаете, съставът на едно сложно вещество включва два или повече химични елемента. Очевидно масата на цялата материя е съставена от масите на нейните съставни елементи. Това означава, че всеки елемент представлява определена част от масата на материята.

Масовата част на елемента в веществото се обозначава с латински малки букви w (двойно-ve) и показва дела (част от масата), който се приписва на този елемент в обща масавещества. Тази стойност може да бъде изразена в части от единица или като процент (фиг. 69). Разбира се, масовата част на елемент в сложно веществовинаги по-малко от едно (или по-малко от 100%). В края на краищата част от цялото винаги е по-малка от цялото, точно както парче портокал е по-малко от портокал.

Ориз. 69.
Диаграма на елементния състав на живачен оксид

Например живачният оксид HgO съдържа два елемента - живак и кислород. При нагряване на 50 g от това вещество се получават 46,3 g живак и 3,7 g кислород. Изчислете масовата част на живака в сложно вещество:

Масовата част на кислорода в това вещество може да се изчисли по два начина. По дефиниция масовата част на кислорода в живачния оксид е равна на съотношението на масата на кислорода към масата на живачния оксид:

Знаейки, че сумата от масовите части на елементите в дадено вещество е равна на единица (100%), масовата част на кислорода може да се изчисли чрез разликата:

За да се намерят масовите дялове на елементите по предложения метод, е необходимо да се извърши сложен и отнемащ време химичен експериментчрез определяне на масата на всеки елемент. Ако формулата на сложно вещество е известна, същата задача се решава много по-лесно.

За изчисление масова частелемент, трябва да умножите неговата относителна атомна маса по броя на атомите на този елемент във формулата и да разделите на относителната молекулно тегловещества.

Например за вода (фиг. 70):

Да се ​​упражним в решаването на задачи за изчисляване на масовите дялове на елементите в сложните вещества.

Задача 1. Изчислете масовите части на елементите в амоняка, чиято формула е NH 3.

Задача 2. Изчислете масовите дялове на елементите в сярна киселина с формула H 2 SO 4.

По-често химиците трябва да решават обратния проблем: да определят формулата на сложно вещество чрез масови фракции на елементи.

Как се решават такива проблеми, ще илюстрираме с един исторически пример.

Задача 3. Две съединения на медта с кислород (оксиди) са изолирани от естествени минерали - тенорит и куприт (фиг. 71). Те се различаваха един от друг по цвят и масови фракции на елементите. В черния оксид (фиг. 72), изолиран от тенорит, масовата част на медта е 80%, а масовата част на кислорода е 20%. В червения меден оксид, изолиран от куприт, масовите фракции на елементите са съответно 88,9% и 11,1%. Какви са формулите за тези сложни вещества? Нека решим тези два прости проблема.

Ориз. 71. Минерал куприт
Ориз. 72. Черен меден оксид, изолиран от минерал тенорит

3. Полученото съотношение трябва да бъде намалено до стойностите на цели числа: в крайна сметка индексите във формулата, показващи броя на атомите, не могат да бъдат дробни. За да направите това, получените числа трябва да бъдат разделени на по-малкото от тях (в нашия случай те са равни).

А сега нека малко да усложним задачата.

Задача 4. Според елементния анализ калцинираната горчива сол има следния състав: масова част на магнезий 20,0%, масова част на сяра - 26,7%, масова част на кислород - 53,3%.

Въпроси и задачи

1. Как се нарича масовата част на елемент в съединение? Как се изчислява тази стойност?
2. Изчислете масовите дялове на елементите във веществата: а) въглероден двуокис CO 2; б) калциев сулфид CaS; в) натриев нитрат NaNO 3; г) алуминиев оксид A1 2 O 3.
3. В кой от азотните торове масовата част на азотния хранителен елемент е най-голяма: а) амониев хлорид NH 4 C1; б) амониев сулфат (NH 4) 2 SO 4; в) урея (NH 2) 2 CO?
4. В минерала пирит 7 g желязо представляват 8 g сяра. Изчислете масовите дялове на всеки елемент в това вещество и определете неговата формула.
5. Масовата част на азота в един от неговите оксиди е 30,43%, а масовата част на кислорода е 69,57%. Определете формулата на оксида.
6. През Средновековието вещество, наречено поташ, се извлича от пепелта от огън и се използва за направата на сапун. Масовите фракции на елементите в това вещество са: калий - 56,6%, въглерод - 8,7%, кислород - 34,7%. Определете формулата за поташ.

Масовата част на веществото е съотношението на масата на определено вещество към масата на смес или разтвор, в който се намира това вещество. Изразява се в части от единица или като процент.

Инструкция

1. Масовата част на веществото се намира по формулата: w \u003d m (c) / m (cm), където w е масовата част на веществото, m (c) е масата на веществото, m (cm) е масата на сместа. Ако веществото е разтворено, тогава формулата изглежда така: w \u003d m (c) / m (p-ra), където m (p-ra) е масата на разтвора. Масата на разтвора, ако е необходимо, също може да бъде открита: m (p-ra) \u003d m (c) + m (p-la), където m (p-la) е масата на разтворителя. Ако желаете, масовата част може да бъде умножена по 100%.

2. Ако стойността на масата не е дадена в условието на задачата, тогава тя може да се изчисли с помощта на няколко формули, данните в условието ще помогнат да се избере подходящата. Първата формула за намиране на маса е: m = V*p, където m е маса, V е обем, p е плътност. По-нататъшната формула изглежда така: m = n * M, където m е масата, n е броят на веществото, M е моларната маса. Моларната маса от своя страна се състои от ядрените маси на елементите, изграждащи веществото.

3. За по-добро разбиране този материалнека решим проблема. Смес от медни и магнезиеви стърготини с тегло 1,5 g се третира с излишък от сярна киселина. В резултат на реакцията се отделя водород в обем 0,56 l (типични данни). Изчислете масовата част на медта в сместа. В тази задача протича реакция, записваме нейното уравнение. От 2 вещества в излишък на солна киселинасамо магнезият взаимодейства: Mg + 2HCl = MgCl2 + H2. За да намерите масовата част на медта в сместа, трябва да замените стойностите в следната формула: w (Cu) \u003d m (Cu) / m (cm). Дадена е масата на сместа, намираме масата на медта: m (Cu) \u003d m (cm) - m (Mg). Търсим масата на магнезия: m (Mg) \u003d n (Mg) * M (Mg). Уравнението на реакцията ще ви помогне да намерите броя на магнезиевото вещество. Намираме броя на водородното вещество: n \u003d V / Vm \u003d 0,56 / 22,4 \u003d 0,025 mol. Уравнението показва, че n(H2) = n(Mg) = 0,025 mol. Изчисляваме масата на магнезия, като знаем, че моларната маса на магнезия е 24 g / mol: m (Mg) \u003d 0,025 * 24 \u003d 0,6 g. Намираме масата на медта: m (Cu) \u003d 1,5 - 0,6 \u003d 0,9 g Остава да се изчисли масовата част: w (Cu) \u003d 0,9 / 1,5 \u003d 0,6 или 60%.

Масовата фракция показва като процент или във фракции съдържанието на веществото във всеки разтвор или елемент в състава на веществото. Да знаете как да изчислите масовата част е полезно не само в уроците по химия, но и когато искате да приготвите разтвор или смес, да речем, за кулинарни цели. Или промяна процент, в състава, който вече имате.

Инструкция

1. Масовата част се изчислява като съотношението на масата на даден компонент към общата маса на разтвора. За да получите общата сума като процент, трябва да умножите полученото частно по 100. Формулата изглежда така:? = m (разтворено вещество) / m (разтвор)?,% =? * 100

2. Нека да разгледаме например директните и обратните задачи. Да приемем, че сте разтворили 5 грама в 100 грама вода готварска сол. Какъв процент разтвор получихте? Решението е много примитивно. Знаете масата на веществото (сол), масата на разтвора ще бъде равна на сумата от масите на водата и солта. По този начин трябва да разделите 5 g на 105 g и да умножите резултата от деленето по 100 - това ще бъде резултатът: ще получите 4,7% разтвор. обратна задача. Искате да сготвите 200 гр. 10% воден разтворкоето е желателно. Колко вещество трябва да се вземе за разтваряне? Ние оперираме в обратен ред, масовата част, изразена като процент (10%), се дели на 100. Получаваме 0,1. Сега нека направим просто уравнение, където означаваме необходимия брой вещества x и, следователно, масата на разтвора като 200 g + x. Нашето уравнение ще изглежда така: 0,1=x/200g+x. Когато го решим, получаваме, че x е приблизително 22,2 g. Резултатът се проверява чрез решаване на пряката задача.

3. По-трудно е да се установи какъв брой разтвори с известен процент трябва да се вземат, за да се придобие определен брой разтвори с нови дадени качества. Тук е необходимо да се състави и реши по-близка системауравнения. В тази система първото уравнение е израз на известната маса на получената смес по отношение на две непознати маси на първоначалните разтвори. Да речем, ако целта ни е да получим 150 g разтвор, уравнението ще изглежда като x + y = 150 g. Второто уравнение е масата на разтвореното вещество, равна на сумата от същото вещество, като част от 2 смесими решения. Да речем, ако искате да имате 30% разтвор и разтворите, които смесвате, са 100%, тоест чисто вещество и 15%, тогава второто уравнение ще изглежда така: x + 0,15y \u003d 45 g. за малко, решете системата от уравнения и разберете колко вещество трябва да се добави към 15% разтвор, за да получите 30% разтвор. Опитай.

Подобни видеа

Да изчисля количество вещества, намерете масата му с помощта на везни, изразете го в грамове и разделете на моларна маса, които могат да бъдат открити с помощта на периодичната таблица. За определяне на броя веществагаз при типични условия, приложете закона на Авогадро. Ако газът е при други условия, измерете налягането, обема и температурата на газа, след което изчислете количество веществав него.

Ще имаш нужда

• Ще ви трябва скала, термометър, манометър, линийка или ролетка, периодичната таблицаМенделеев.

Инструкция

1. Дефиниция на число веществав твърдо или течно състояние. Намерете масата на изследваното тяло с помощта на везни, изразете я в грамове. Определете от кои веществатялото е съставено, след това с помощта на периодичната таблица открийте моларната маса вещества. За да направите това, намерете елементите, които изграждат молекулата веществаот които е направено тялото. Според таблицата определете техните ядрени маси, ако таблицата показва дробно число, закръглете го до цяло число. Намерете сумата от масите на всички атоми в молекулата вещества, получавате молекулното тегло, което числено е равно на моларната маса веществав грамове на мол. След това разделете предварително измерената маса на моларната маса. В резултат на това ще получите количество веществав молове (?=m/M).

2. Номер веществагаз при типични условия. Ако газът е в типични условия (0 градуса по Целзий и 760 mmHg), открийте неговия обем. За да направите това, измерете обема на помещението, цилиндъра или съда, където се намира, от факта, че газът заема всеки предоставен му обем. За да получите стойността му, измерете геометрични размерисъд, където се намира с опора на ролетка и с опора математически формули, открийте неговия обем. Особено класически случайе стая с формата на паралелепипед. Измерете неговата дължина, ширина и височина в метри, след това ги умножете и получете обема на газа, който е в него. кубични метри. Да открием количество веществагаз, разделете получения обем на числото 0,0224 - моларният обем на газа при типични условия.

3. Номер веществагаз с произволни параметри. Измерете налягането на газа с манометър в паскали, температурата му в келвини, за което добавете числото 273 към градусите по Целзий, в които измерва термометърът.Определете и обема на газа в кубични метри. Да открием количество веществаразделете произведението от налягането и обема на температурата и числото 8,31 (универсален непрекъснат газ), ? = PV / (RT).

Подобни видеа

Много течности са разтвори. Това са по-специално човешка кръв, чай, кафе, морска вода. Основата на разтвора е разтвореното вещество. Има задачи за намиране на масовата част на това вещество.

Инструкция

1. Разтворите се наричат ​​хомогенни хомогенни системи, които се състоят от 2 или повече компонента. Те се делят на три категории: - течни разтвори; - твърди разтвори; - газообразни разтвори.K течни разтворисе прилага, да речем, разреден сярна киселина, към твърди - сплав от желязо и мед, а към газообразни - всякакви смеси от газове. Независимо кое агрегатно състояниее разтвор, той се състои от разтворител и разтворено вещество. Най-често срещаният разтворител обикновено е вода, с която веществото се разрежда. Изразен е съставът на разтворите по различни начини, особено често за това се използва стойността на масовата част на разтвореното вещество. Масовата част е безразмерна величина и е равна на съотношението на масата на разтвореното вещество към общата маса на всеки разтвор: in = m in / m Масовата част се изразява като процент или десетични дроби. За да изчислите този параметър като процент, използвайте следната формула: w (вещества) \u003d m in / m (разтвор) 100%.За да намерите същия параметър във формата десетична дробне умножавайте по 100%.

2. Масата на всеки разтвор е сумата от масите на водата и разтвореното вещество. Следователно понякога формулата по-горе се записва по малко по-различен начин:? Азотна киселинаСъстои се от разтворител - вода и разтворено вещество - киселина. От това следва, че масата на разтвореното вещество се изчислява, както следва:? в \u003d mHNO3 / mHNO3 + mH2O

3. Ако масата на веществото е неизвестна и е дадена само масата на водата, тогава в този случай масовата част се намира по малко по-различна формула. Когато обемът на разтвореното вещество е известен, намерете неговата маса, като използвате следната формула: mv \u003d V *? От това следва, че масовата част на веществото се изчислява, както следва:? v \u003d V *? / V *?

4. Намирането на масовата част на веществото се извършва многократно за утилитарни цели. Да речем, когато избелвате някакъв материал, трябва да знаете концентрацията на перхидрол в разтвор на пероксид. Освен това, точно изчислениепонякога се изисква масова част по време на медицинска практика. В допълнение към формулите и приблизителното изчисляване на масовата част в медицината, те също използват експериментална проверка с помощта на инструменти, което може да намали вероятността от грешки.

5. Има няколко физични процеса, по време на които масовата част на веществото и съставът на разтвора се променят. Първият от тях, наречен изпарение, е процес, обратен на разтварянето на вещество във вода. В този случай разтвореното вещество остава и водата се изпарява напълно. В този случай масовата част не може да бъде измерена - няма решение. Точно обратният процес е разреждането на концентриран разтвор. Колкото повече се разрежда, толкова по-силно намалява масовата част на разтвореното в него вещество. Концентрацията е частично изпарение, при което не цялата вода се изпарява, а само част от нея. В този случай масовата част на веществото в разтвора се увеличава.

Подобни видеа

Какво е масова част елемент? От самото име е възможно да се разбере, че това е стойност, показваща съотношението на масата елемент, която е част от веществото, и общата маса на това вещество. Изразява се в части от единица: проценти (стотни), ppm (хилядни) и др. Как е възможно да се изчисли масата на който и да е елемент ?

Инструкция

1. За яснота погледнете добре познатия на всички въглерод, без който не би имало органична материя. Ако въглеродът е чисто вещество (да речем диамант), тогава неговата маса дялпозволено е смело да го вземете като единица или за 100%. Разбира се, диамантът съдържа и примеси от други елементи, но в повечето случаи в толкова малки количества, че могат да бъдат пренебрегнати. Но в такива модификации на въглерод като въглищаили графит, съдържанието на примеси е доста високо и такова игнориране е неприемливо.

2. Ако въглеродът е част от трудно вещество, трябва да го направите по следния начин: запишете точната формула на веществото, след това, като знаете моларните маси на всяко елементвключени в неговия състав, изчислете точната моларна маса на това вещество (разбира се, като вземете предвид "индекса" на всяко елемент). По-късно това определя масата дялчрез разделяне на общата моларна маса елементвърху моларната маса на веществото.

3. Да кажем, че трябва да намерим маса дялвъглерод в оцетна киселина. Напишете формулата на оцетната киселина: CH3COOH. За да опростите изчисленията, преобразувайте го във формата: С2Н4О2. Моларната маса на това вещество се състои от моларните маси на елементите: 24 + 4 + 32 = 60. Съответно масовата част на въглерода в това вещество се изчислява, както следва: 24/60 = 0,4.

4. Ако е необходимо да го изчислите в процентсъответно 0,4 * 100 = 40%. Това означава, че всеки килограм оцетна киселина съдържа (приблизително) 400 грама въглерод.

5. Разбира се, по абсолютно същия начин е възможно да се открият масовите фракции на всички останали елементи. Да речем, масовата част на кислорода в същата оцетна киселина се изчислява, както следва: 32/60 \u003d 0,533, или приблизително 53,3%; и масовата част на водорода е 4/60 = 0,666 или приблизително 6,7%.

6. За да проверите точността на изчисленията, добавете процентите на всички елементи: 40% (въглерод) + 53,3% (кислород) + 6,7% (водород) = 100%. Сметката е уредена.

Имате буре двеста литра. Планирате да го напълните напълно с дизелово гориво, което използвате за отопление на вашето мини-котелно помещение. И колко ще тежи, напълнен със солариум? Сега нека изчислим.

Ще имаш нужда

• - таблица на специфичната плътност на веществата;
• – знания за извършване на най-прости математически изчисления.

Инструкция

1. За да намерите масата на веществото по неговия обем, използвайте формулата за специфичната плътност на веществото. p \u003d m / vкъдето p е специфичната плътност на веществото; m е неговата маса; v е заетият обем. Ще разгледаме масата в грамове, килограми и тонове. Обеми в кубически сантиметри, дециметри и мерки. И специфично тегло, съответно, в g/cm3, kg/dm3, kg/m3, t/m3.

2. Оказва се, че според условията на проблема имате двеста литров варел. Това означава: варел с вместимост 2 м3. Нарича се двесталитров, тъй като водата, с нейното специфично тегло равно на едно, такава бъчва съдържа 200 л. Загрижени сте за масата. Затова го заведете на първо място в представената формула m \u003d p * v От дясната страна на формулата стойността на p е непозната - специфичното тегло на дизеловото гориво. Намерете го в указателя. Още по-лесно е да търсите в интернет със заявка „специфично тегло на дизелово гориво“.

3. Намерено: плътността на лятното дизелово гориво при t = +200 C - 860 kg / m3 Заместете стойностите във формулата: m = 860 * 2 = 1720 (kg) 1 тон и 720 kg - 200 литра лятното дизелово гориво тежи толкова. След като предварително окачите цевта, е позволено да изчислите общото тегло и да оцените капацитета на стелажа под цевта със солариум.

4. В селските райони може да бъде полезно предварително да се изчисли масата на дървата за огрев, необходими за кубичен капацитет, за да се определи товароносимостта на транспорта, на който ще бъдат доставени тези дърва за огрев. Например, за зимата ви трябват поне 15 кубика. метра бреза дърва за огрев. Потърсете в референтната литература плътността на брезовите дърва за огрев. Това е: 650 kg / m3 Изчислете масата, като замените стойностите в същата специфична формула за плътност m = 650 * 15 = 9750 (kg) Сега, въз основа на товароносимостта и капацитета на тялото, можете да изберете вида превозно средствои броя на пътуванията.

Подобни видеа

Забележка!
Възрастните хора са по-запознати с изпълнението специфично тегло. Специфичното тегло на дадено вещество е същото като специфичното тегло.

Масовата част на веществото показва неговото съдържание в по-трудна структура, да речем в сплав или смес. Ако общата маса на смес или сплав е известна, тогава, знаейки масовите фракции на съставните вещества, е възможно да се открият техните маси. За да се определи масовата част на дадено вещество, е възможно да се знае неговата маса и масата на всяка смес. Тази стойност може да бъде изразена в дробни единици или проценти.

Ще имаш нужда

• везни;
• периодична таблица на химичните елементи;
• калкулатор.

Инструкция

1. Определете масовата част на веществото, което е в сместа чрез масите на сместа и самото вещество. За да направите това, с помощта на тежести, определете масите на веществата, които съставляват смес или сплав. След това ги сгънете. Вземете получената маса за 100%. За да намерите масовия дял на дадено вещество в смес, разделете неговата маса m на масата на сместа M и умножете резултата по 100% (?%=(m/M)?100%). Да кажем, че 20 г готварска сол се разтварят в 140 г вода. За да намерите масовата част на солта, добавете масите на тези 2 вещества M=140+20=160 г. След това намерете масовата част на веществото?%=(20/160)?100%=12,5% .

2. Ако трябва да намерите съдържанието или масовата част на даден елемент във вещество с известна формула, използвайте периодичната таблица на химичните елементи. Използвайте го, за да намерите ядрените маси на елементите, които изграждат веществото. Ако един и същ елемент се среща няколко пъти във формулата, умножете го ядрена масапо това число и съберете сумите. Това ще бъде молекулното тегло на веществото. За да намерите масовата част на който и да е елемент в такова вещество, разделете неговото масово число в дадена химична формула M0 на молекулното тегло дадено вещество M. Умножете общото по 100% (?%=(M0/M)?100%).

3. Да речем, определете масовата част на химичните елементи в медния сулфат. Меден сулфат (меден II сулфат), има химична формула CuSO4. Ядрените маси на елементите, влизащи в състава му, са равни на Ar(Cu)=64, Ar(S)=32, Ar(O)=16, масовите числа на тези елементи ще бъдат равни на M0(Cu)=64 , M0(S)=32, M0(O)=16?4=64, като се има предвид, че молекулата съдържа 4 кислородни атома. Изчислете молекулното тегло на веществото, то е равно на сумата масови числавеществата, които изграждат молекулата са 64+32+64=160. Определете масовата част на медта (Cu) в състава на медния сулфат (?%=(64/160)?100%)=40%. Съгласно същата теза е възможно да се определят масовите дялове на всички елементи в това вещество. Масова част на сярата (S) ?%=(32/160)?100%=20%, кислород (O)?%=(64/160)?100%=40%. Моля, обърнете внимание, че сумата от всички масови фракции на веществото трябва да бъде 100%.

Масовата част е процентното съдържание на компонент в смес или елемент в вещество. Не само учениците и студентите са изправени пред задачите за изчисляване на масовата част. Знания за изчисляване процентна концентрациявещества намира абсолютно утилитарно приложение и в истинския живот- където се изисква приготвяне на разтвори - от изграждането до готвенето.

Ще имаш нужда

• - периодичната таблица;
• - формули за изчисляване на масовата част.

Инструкция

1. Изчислете масата дялпо дефиниция. Тъй като масата на едно вещество се състои от масите на елементите, които го изграждат, тогава дялна всеки съставен елемент се внася определена част от масата на веществото. Масовата част на разтвора е равна на отношението на масата на разтвореното вещество към масата на всеки разтвор.

2. Масата на разтвора е равна на сумата от масите на разтворителя (традиционно вода) и веществото. Масовата част на сместа е равна на отношението на масата на веществото към масата на сместа, съдържаща веществото. Умножете резултата по 100%.

3. откриване на маса дялизход с подкрепата на формулата?=md/mp, където mp и md са съответно стойността на предполагаемия и реално получен добив на веществото (маса). Изчислете очакваната маса от уравнението на реакцията, като използвате формулата m=nM, където n е химичният номер на веществото, M е моларната маса на веществото (сумата от ядрените маси на всички елементи, включени в веществото), или формулата m=V?, където V е обемът на веществото, ? е неговата плътност. На свой ред, ако е необходимо, заменете броя на веществата с формулата n \u003d V / Vm или също го намерете от уравнението на реакцията.

4. маса дялизчислете елемента на трудно вещество с помощта на периодичната таблица. Съберете ядрените маси на всички елементи, които изграждат веществото, като умножите по индексите, ако е необходимо. Ще получите моларната маса на веществото. Намерете моларната маса на елемент от периодичната таблица. Изчислете масата дялчрез разделяне на моларната маса на елемента на моларната маса на веществото. Умножете по 100%.

Полезни съвети
Обърни внимание на физически процес, тази, която се провежда. При изпаряване не изчислявайте масовата част, защото няма разтвор (вода или друга течност). Не забравяйте, че по време на концентрацията, напротив, наречена частично изпаряване, масовата част на веществото се увеличава. Ако разредите концентриран разтвор, масовата част намалява.

Масовата част на всеки компонент в дадено вещество показва коя част от общата маса се довежда до атомите на този конкретен елемент. Използвайки химическата формула на веществото и периодичната таблица на Менделеев, е възможно да се определи масовата част на всички елементи, включени във формулата. Получената стойност се изразява като обикновена дроб или процент.

Инструкция

1. Ако искате да определите масовата част на който и да е елемент, който съставлява химическа формула, започнете с изчисляване на броя на атомите, който се довежда до всички елементи. Да кажем, че химичната формула на етанола е написана така: CH?-CH?-OH. А химичната формула на диметиловия етер е CH?-O-CH?. Броят на кислородните атоми (O) във всяка от формулите е един, въглерод (C) - два, водород (H) - шест. Моля, имайте предвид, че това различни вещества, тъй като еднаквият брой атоми на целия елемент в техните молекули е разположен по различен начин. Въпреки това, масовите фракции на целия елемент в диметилов етер и етанол ще бъдат идентични.

2. С помощта на периодичната таблица определете ядрената маса на всеки елемент, включен в химичната формула. Умножете това число по броя на атомите на всеки елемент, изчислен в предишната стъпка. В примера, използван по-горе, формулата съдържа по един кислороден атом и неговата атомна маса от таблицата е 15,9994. Във формулата има два въглеродни атома, атомната му маса е 12,0108, което означава, че общото тегло на атомите ще бъде 12,0108*2=24,0216. За водорода тези числа са съответно 6, 1,00795 и 1,00795*6=6,0477.

3. Определете общата атомна маса на цялата молекула на веществото - добавете числата, получени в предишната стъпка. За диметилов етер и етанол тази стойност трябва да бъде равна на 15,9994+24,0216+6,0477=46,0687.

4. Ако искате да получите общата сума в части от единица, съставете отделна дроб за всеки елемент, включен във формулата. Неговият числител трябва да съдържа стойността, изчислена за този елемент във втората стъпка, и да постави числото от третата стъпка в знаменателя на цялата дроб. Получената обикновена дроб може да бъде закръглена до необходимата степен на точност. В използвания по-горе пример масовата част на кислорода е 15,9994/46,0687?16/46=8/23, въглерода е 24,0216/46,0687?24/46=12/23, водорода е 6,0477/46, 0687?6/46= 3/23.

5. За получаване на общата сума като получен процент обикновени дробиконвертирайте в десетичен формат и увеличете с коефициент 100. В използвания пример масовата част на кислорода в проценти се изразява с числото 8/23 * 100?34,8%, въглерод - 12/23 * 100?52,2%, водород - 3/23 * 100?13,0%.

Подобни видеа

Забележка!
Масовата част не може да бъде по-голяма от единица или, ако е изразена в проценти, по-голяма от 100%.

Статията се занимава с такова понятие като масова част. Дадени са методи за неговото изчисляване. Описани са и дефиниции на величини, сходни по звук, но различни по физическо значение. Това са масови фракции за елемент и изход.

Люлката на живота - решение

Водата е източникът на живот на нашата красива синя планета. Този израз може да се намери доста често. Въпреки това, малко хора, с изключение на специалистите, мислят: всъщност субстратът за развитието на първия биологични системистана разтвор на вещества, а не химически чиста вода. Със сигурност в популярна литератураили предаване, читателят е срещал израза "първоначална супа".

За източниците, които дадоха тласък на развитието на живота под формата на комплекс органични молекуливсе още спорят. Някои дори предполагат не просто естествено и много щастливо стечение на обстоятелствата, а космическа намеса. И говорим сиизобщо не за митичните извънземни, а за специфичните условия за създаването на тези молекули, които могат да съществуват само на повърхността на малки космически телалишени от атмосфера - комети и астероиди. Следователно би било по-правилно да се каже, че разтворът на органичните молекули е люлката на целия живот.

Водата като химически чисто вещество

Въпреки огромните солени океани и морета, пресни езера и реки, химически чиста формавода е изключително рядко, главно в специални лаборатории. Спомнете си, че в домашната научна традиция химически чисто вещество е вещество, което съдържа не повече от десет на минус шеста степен от масовата част на примесите.

Получаването на маса, която е абсолютно свободна от чужди компоненти, изисква невероятни разходи и рядко се оправдава. Използва се само в отделни отрасли, където дори един чужд атом може да развали експеримента. Имайте предвид, че полупроводниковите елементи, които формират основата на днешната миниатюрна технология (включително смартфони и таблети), са много чувствителни към примеси. При тяхното създаване са необходими напълно незамърсени разтворители. Въпреки това, в сравнение с цялата течност на планетата, това е незначително. Как става така, че обикновената вода, която прониква в нашата планета, е толкова рядка в чистата си форма? Нека обясним по-долу.

Идеален разтворител

Отговорът на въпроса, зададен в предишния раздел, е невероятно прост. Водата има полярни молекули. Това означава, че във всяка най-малката частицана тази течност положителният и отрицателният полюс не са много раздалечени, а отдалечени. В същото време структурите, които възникват дори в течна вода, създават допълнителни (така наречените водородни) връзки. И сумарно дава следния резултат. Веществото, което влиза във водата (без значение какъв заряд има), се разкъсва от молекулите на течността. Всяка частица от разтворения примес е обвита или от отрицателна или положителни страниводни молекули. Така тази уникална течност е способна да се разтваря много голям бройголямо разнообразие от вещества.

Концепцията за масовата част в разтвора

Полученият разтвор съдържа някои от примесите, наречени "масова фракция". Въпреки че този израз не се среща често. Друг често използван термин е „концентрация“. Масовата част се определя от определено съотношение. Няма да даваме формулиран израз, той е доста прост, ще обясним по-добре физическия смисъл. Това е отношението на две маси - примеси към разтвора. Масовата част е безразмерна величина. Тя се изразява по различни начини в зависимост от конкретните задачи. Тоест, във фракции от единица, ако формулата съдържа само съотношението на масите, и в проценти - ако резултатът се умножи по 100%.

Разтворимост

В допълнение към H 2 O се използват и други разтворители. Освен това има вещества, които принципно не предават молекулите си на водата. Но те лесно се разтварят в бензин или гореща сярна киселина.

Има специални таблици, които показват колко от даден материал ще остане в течността. Този показател се нарича разтворимост и зависи от температурата. Колкото по-високо е, толкова по-активно се движат атомите или молекулите на разтворителя и толкова повече примеси той може да абсорбира.

Опции за определяне на съотношението на разтворено вещество в разтвор

Тъй като задачите на химиците и технолозите, както и на инженерите и физиците, могат да бъдат различни, частта от разтвореното вещество във водата се определя по различни начини. Обемната фракция се изчислява като обема на примеса спрямо общия обем на разтвора. Използва се различен параметър, но принципът остава същият.

Обемната фракция запазва безразмерност, като се изразява или в части от единица, или като процент. Моларността (наричана още "моларна обемна концентрация") е броят молове разтворено вещество в даден обем разтвор. Това определение вече включва два различни параметъра на една система и размерът на това количество е различен. Изразява се в молове на литър. За всеки случай припомняме, че един мол е количеството вещество, съдържащо около десет до двадесет и трета степен молекули или атоми.

Концепцията за масовата част на елемента

Тази стойност е само косвено свързана с решенията. Масовата част на даден елемент се различава от концепцията, обсъдена по-горе. Всякакъв комплекс химическо съединениесе състои от два или повече елемента. Всеки има своя собствена относителна маса. Тази стойност може да се намери в химическа системаМенделеев. Там се посочва в нецели числа, но за приблизителни задачи стойността може да се закръгли. Съставът на сложното вещество включва определен брой атоми от всеки вид. Например във водата (H 2 O) има два водородни атома и един кислород. Съотношението между относителната маса на цялото вещество и дадения елемент в проценти ще бъде масовата част на елемента.

За неопитния читател тези две понятия може да изглеждат близки. И доста често те се бъркат помежду си. Масовата част на добива не се отнася за разтвори, а за реакции. Всякакви химичен процесвинаги се пристъпва към получаването на конкретни продукти. Техният добив се изчислява по формули в зависимост от реагентите и условията на процеса. За разлика от обикновената масова част, тази стойност не е толкова лесна за определяне. Теоретичните изчисления предполагат максимума възможен бройвещества, продукти на реакцията. Практиката обаче винаги дава малко по-ниска стойност. Причините за това несъответствие се крият в разпределението на енергиите между дори силно нагрети молекули.

Така винаги ще има "най-студените" частици, които не могат да влязат в реакция и остават в първоначалното си състояние. физически смисълмасовата част на добива е процентът на действително полученото вещество от теоретично изчисленото. Формулата е невероятно проста. Масата на практически получения продукт се разделя на масата на практически изчисления, целият израз се умножава по сто процента. Масовата част на добива се определя от броя молове на реагента. Не забравяйте за това. Факт е, че един мол вещество е определен брой от неговите атоми или молекули. Според закона за запазване на материята, двадесет молекули вода не могат да направят тридесет молекули сярна киселина, така че задачите се изчисляват по този начин. От броя молове на изходния компонент се извлича масата, която е теоретично възможна за резултата. След това, знаейки колко от реакционния продукт действително е получен, масовата част на добива се определя с помощта на формулата, описана по-горе.

Дори един грам вещество може да съдържа до хиляда различни съединения. Всяко съединение е отговорно за определено свойство на дадено вещество, но се случва това да не е така определено вещество, но смес. Във всеки случай ситуацията често възниква в производството на обезвреждане на химически отпадъци и задачата за използване на вторични суровини. Доминиращи са химичните реакции, които позволяват да се намери и изолира определено вещество. Но за това първо трябва да се научите как да намерите масовата част.

Концепцията за масовата част на веществото отразява неговото съдържание и концентрация в комплекс химическа структура, било то смес или сплав. Познавайки общата маса на сплав или смес, можете да намерите масите на съставните им вещества, при условие че са известни техните масови фракции. Как да намерите масовата част, формулата обикновено се изразява като фракция: масовата част на веществото е масата на веществото / масата на цялата смес.

Нека направим малък експеримент! За целта се нуждаем от периодичната таблица на химичните елементи. Менделеев, везни и калкулатор.

Как да намерите масовата част на веществото

Необходимо е да се определи масовата част на веществото, веществото е под формата на смес. Първоначално поставяме самото вещество на кантара. Имам много неща. Познавайки определена маса на вещество в смес, можем лесно да получим неговата масова част. Например има 170гр. вода. Те съдържат 30 грама черешов сок. Общо тегло=170+30=230 грама. Разделете масата на черешовия сок на общата маса на сместа: 30/200=0,15 или 15%.

Как да намерите масовата част на разтвор

Решението на този проблем може да е необходимо при определяне на концентрацията на хранителни разтвори (оцет) или лекарства. Дадена е масата на разтвор на KOH, известен също като калиев хидроксид, тежащ 400 грама. КОН (масата на самото вещество) е 80 грама. Необходимо е да се намери масовата част на жлъчката в получения разтвор. Формула на разтвора: KOH (маса на разтвор на калиев хидроксид) 300 g, маса на разтвореното вещество (KOH) 40 g. Намерете KOH (масова част от алкали) в получения разтвор, t е масова част. m- маса, t (вещество) = 100% * m (вещество) / m (разтвор (вещество). Така KOH (масова част от разтвор на калиев хидроксид): t (KOH) = 80 g / 400 g x 100% = 20 % .

Как да намерите масовата част на въглерода във въглеводород

За целта използваме периодичната таблица. Търсим вещества в таблицата. Таблицата показва атомната маса на елементите. 6 въглерода с атомна маса 12 и 12 водорода с атомна маса 1, m (C6H12) \u003d 6 x 12 + 12 x 1 \u003d 84 g / mol, ω (C) \u003d 6 m1 (C) / m (C6H12) \u003d 6 x 12/84 = 85%

Определянето на масовата част в производството се извършва в специални химически лаборатории. Като начало се взема малка проба, върху която се тестват различни химични реакции. Или въвеждат лакмусови тестове, които могат да покажат наличието на определен компонент. След като изясните първоначалната структура на веществото, можете да започнете да изолирате компонентите. Това се постига чрез прости химична реакциякогато едно вещество влезе в контакт с друго и се получи ново, е възможно утаяване. Има по-напреднали методи, като електролиза, нагряване, охлаждане, изпаряване. Такива реакции изискват голямо промишлено оборудване. Производството, разбира се, трудно може да се нарече екологично модерни технологиитретирането на отпадъци позволява минимизиране на тежестта върху природата.