Κλάσμα μάζας στη χημεία. Υπολογισμός του κλάσματος μάζας ενός χημικού στοιχείου σε μια ουσία

Από τον 17ο αιώνα Η χημεία δεν είναι πλέον περιγραφική επιστήμη. Οι χημικοί άρχισαν να χρησιμοποιούν ευρέως μεθόδους για τη μέτρηση διαφόρων παραμέτρων μιας ουσίας. Ο σχεδιασμός των ζυγών έχει βελτιωθεί όλο και περισσότερο, καθιστώντας δυνατό τον προσδιορισμό των μαζών των δειγμάτων για αέριες ουσίες, εκτός από τη μάζα, μετρήθηκαν και ο όγκος και η πίεση. Η χρήση ποσοτικών μετρήσεων κατέστησε δυνατή την κατανόηση της ουσίας χημικούς μετασχηματισμούςγια τον προσδιορισμό της σύστασης σύνθετων ουσιών.

Όπως ήδη γνωρίζετε, η σύνθεση μιας σύνθετης ουσίας περιλαμβάνει δύο ή περισσότερα χημικά στοιχεία. Προφανώς, η μάζα όλης της ύλης αποτελείται από τις μάζες των συστατικών της στοιχείων. Αυτό σημαίνει ότι κάθε στοιχείο αντιπροσωπεύει ένα ορισμένο μέρος της μάζας της ύλης.

Το κλάσμα μάζας ενός στοιχείου σε μια ουσία συμβολίζεται με το λατινικό πεζά γράμματα w (double-ve) και δείχνει το μερίδιο (μέρος της μάζας) που αποδίδεται σε αυτό το στοιχείο στο συνολική μάζαουσίες. Αυτή η τιμή μπορεί να εκφραστεί σε κλάσματα μιας μονάδας ή ως ποσοστό (Εικ. 69). Φυσικά, το κλάσμα μάζας ενός στοιχείου σε σύνθετη ουσίαπάντα λιγότερο από ένα (ή λιγότερο από 100%). Εξάλλου, ένα μέρος του συνόλου είναι πάντα μικρότερο από το σύνολο, όπως μια φέτα πορτοκαλιού είναι μικρότερη από ένα πορτοκάλι.

Ρύζι. 69.
Διάγραμμα στοιχειακής σύνθεσης οξειδίου του υδραργύρου

Για παράδειγμα, το οξείδιο του υδραργύρου HgO περιέχει δύο στοιχεία - υδράργυρο και οξυγόνο. Όταν θερμαίνονται 50 g αυτής της ουσίας, λαμβάνονται 46,3 g υδραργύρου και 3,7 g οξυγόνου. Υπολογίστε το κλάσμα μάζας του υδραργύρου σε μια σύνθετη ουσία:

Το κλάσμα μάζας του οξυγόνου σε αυτή την ουσία μπορεί να υπολογιστεί με δύο τρόπους. Εξ ορισμού, το κλάσμα μάζας του οξυγόνου στο οξείδιο του υδραργύρου είναι ίσο με την αναλογία της μάζας του οξυγόνου προς τη μάζα του οξειδίου του υδραργύρου:

Γνωρίζοντας ότι το άθροισμα των κλασμάτων μάζας των στοιχείων σε μια ουσία είναι ίσο με ένα (100%), το κλάσμα μάζας του οξυγόνου μπορεί να υπολογιστεί από τη διαφορά:

Προκειμένου να βρεθούν τα κλάσματα μάζας των στοιχείων με την προτεινόμενη μέθοδο, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί μια πολύπλοκη και χρονοβόρα χημικό πείραμαμε τον προσδιορισμό της μάζας κάθε στοιχείου. Εάν ο τύπος μιας σύνθετης ουσίας είναι γνωστός, το ίδιο πρόβλημα λύνεται πολύ πιο εύκολα.

Για υπολογισμό κλάσμα μάζαςστοιχείο, πρέπει να πολλαπλασιάσετε τη σχετική ατομική του μάζα με τον αριθμό των ατόμων αυτού του στοιχείου στον τύπο και να διαιρέσετε με τη σχετική μοριακό βάροςουσίες.

Για παράδειγμα, για το νερό (Εικ. 70):

Ας εξασκηθούμε στην επίλυση προβλημάτων για τον υπολογισμό των κλασμάτων μάζας των στοιχείων σε σύνθετες ουσίες.

Εργασία 1. Υπολογίστε τα κλάσματα μάζας των στοιχείων στην αμμωνία, ο τύπος της οποίας είναι NH 3.

Εργασία 2. Υπολογίστε τα κλάσματα μάζας των στοιχείων σε θειικό οξύ που έχουν τον τύπο H 2 SO 4.

Συχνότερα, οι χημικοί πρέπει να λύσουν το αντίστροφο πρόβλημα: να καθορίσουν τον τύπο μιας σύνθετης ουσίας με κλάσματα μάζας στοιχείων.

Το πώς επιλύονται τέτοια προβλήματα, θα δείξουμε με ένα ιστορικό παράδειγμα.

Εργασία 3. Δύο ενώσεις χαλκού με οξυγόνο (οξείδια) απομονώθηκαν από φυσικά ορυκτά - τενορίτης και χαλκός (Εικ. 71). Διέφεραν μεταξύ τους ως προς το χρώμα και τα κλάσματα μάζας στοιχείων. Στο μαύρο οξείδιο (Εικ. 72), που απομονώθηκε από τον τενορίτη, το κλάσμα μάζας του χαλκού ήταν 80%, και το κλάσμα μάζας του οξυγόνου ήταν 20%. Στο κόκκινο οξείδιο του χαλκού που απομονώθηκε από τον χαλκό, τα κλάσματα μάζας των στοιχείων ήταν 88,9% και 11,1%, αντίστοιχα. Ποιοι είναι οι τύποι για αυτές τις πολύπλοκες ουσίες; Ας λύσουμε αυτά τα δύο απλά προβλήματα.

Ρύζι. 71. Ορυκτό χαλκό
Ρύζι. 72. Μαύρο οξείδιο του χαλκού που απομονώθηκε από ορυκτό τενορίτη

3. Η αναλογία που προκύπτει πρέπει να μειωθεί στις τιμές των ακεραίων: τελικά, οι δείκτες στον τύπο, που δείχνουν τον αριθμό των ατόμων, δεν μπορούν να είναι κλασματικοί. Για να γίνει αυτό, οι αριθμοί που προκύπτουν πρέπει να διαιρεθούν με τον μικρότερο από αυτούς (στην περίπτωσή μας, είναι ίσοι).

Και τώρα ας περιπλέκουμε λίγο το έργο.

Εργασία 4. Σύμφωνα με στοιχειακή ανάλυση, το φρυγμένο πικρό αλάτι έχει την ακόλουθη σύνθεση: κλάσμα μάζας μαγνησίου 20,0%, κλάσμα μάζας θείου - 26,7%, κλάσμα μάζας οξυγόνου - 53,3%.

Ερωτήσεις και εργασίες

Πώς λέγεται το κλάσμα μάζας ενός στοιχείου σε μια ένωση; Πώς υπολογίζεται αυτή η τιμή;
Να υπολογίσετε τα κλάσματα μάζας των στοιχείων σε ουσίες: α) διοξείδιο του άνθρακα CO 2 ; β) θειούχο ασβέστιο CaS. γ) νιτρικό νάτριο NaNO 3; δ) οξείδιο του αργιλίου A1 2 O 3.
Σε ποιο από τα αζωτούχα λιπάσματα είναι το μεγαλύτερο κλάσμα μάζας του θρεπτικού συστατικού αζώτου: α) χλωριούχο αμμώνιο NH 4 C1; β) θειικό αμμώνιο (NH 4) 2 SO 4; γ) ουρία (NH 2) 2 CO;
Στον ορυκτό πυρίτη, 7 g σιδήρου αντιπροσωπεύουν 8 g θείου. Υπολογίστε τα κλάσματα μάζας κάθε στοιχείου αυτής της ουσίας και προσδιορίστε τον τύπο του.
Το κλάσμα μάζας του αζώτου σε ένα από τα οξείδια του είναι 30,43%, και το κλάσμα μάζας του οξυγόνου είναι 69,57%. Προσδιορίστε τον τύπο του οξειδίου.
Στο Μεσαίωνα, μια ουσία που ονομαζόταν ποτάσα εξήχθη από τις στάχτες μιας φωτιάς και χρησιμοποιήθηκε για την παρασκευή σαπουνιού. Τα κλάσματα μάζας των στοιχείων σε αυτή την ουσία είναι: κάλιο - 56,6%, άνθρακας - 8,7%, οξυγόνο - 34,7%. Προσδιορίστε τον τύπο για την ποτάσα.

Το κλάσμα μάζας μιας ουσίας είναι ο λόγος της μάζας μιας συγκεκριμένης ουσίας προς τη μάζα ενός μείγματος ή διαλύματος στο οποίο βρίσκεται αυτή η ουσία. Εκφράζεται σε κλάσματα μονάδας ή ως ποσοστό.

Εντολή

1. Το κλάσμα μάζας μιας ουσίας βρίσκεται με τον τύπο: w \u003d m (c) / m (cm), όπου w είναι το κλάσμα μάζας της ουσίας, m (c) είναι η μάζα της ουσίας, m (cm) είναι η μάζα του μείγματος. Εάν η ουσία διαλυθεί, τότε ο τύπος μοιάζει με αυτό: w \u003d m (c) / m (p-ra), όπου m (p-ra) είναι η μάζα του διαλύματος. Η μάζα του διαλύματος, εάν είναι απαραίτητο, μπορεί επίσης να ανιχνευθεί: m (p-ra) \u003d m (c) + m (p-la), όπου m (p-la) είναι η μάζα του διαλύτη. Εάν είναι επιθυμητό, το κλάσμα μάζας μπορεί να πολλαπλασιαστεί κατά 100%.

2. Εάν η τιμή της μάζας δεν δίνεται στην συνθήκη του προβλήματος, τότε μπορεί να υπολογιστεί με την υποστήριξη πολλών τύπων, τα δεδομένα στη συνθήκη θα βοηθήσουν στην επιλογή του κατάλληλου. Ο πρώτος τύπος για την εύρεση της μάζας είναι: m = V*p, όπου m είναι μάζα, V είναι όγκος, p είναι η πυκνότητα. Ο περαιτέρω τύπος μοιάζει με αυτό: m = n * M, όπου m είναι η μάζα, n είναι ο αριθμός της ουσίας, M είναι η μοριακή μάζα. Η μοριακή μάζα, με τη σειρά της, αποτελείται από τις πυρηνικές μάζες των στοιχείων που αποτελούν την ουσία.

3. Για καλύτερη κατανόηση αυτό το υλικόας λύσουμε το πρόβλημα. Ένα μίγμα από ρινίσματα χαλκού και μαγνησίου βάρους 1,5 g υποβλήθηκε σε επεξεργασία με περίσσεια θειικού οξέος. Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης, απελευθερώθηκε υδρογόνο σε όγκο 0,56 l (τυπικά δεδομένα). Υπολογίστε το κλάσμα μάζας του χαλκού στο μείγμα. Σε αυτό το πρόβλημα λαμβάνει χώρα μια αντίδραση, γράφουμε την εξίσωσή της. Από 2 ουσίες σε περίσσεια υδροχλωρικού οξέοςαλληλεπιδρά μόνο το μαγνήσιο: Mg + 2HCl = MgCl2 + H2. Για να βρείτε το κλάσμα μάζας του χαλκού στο μείγμα, πρέπει να αντικαταστήσετε τις τιμές στον ακόλουθο τύπο: w (Cu) \u003d m (Cu) / m (cm). Δίνεται η μάζα του μείγματος, βρίσκουμε τη μάζα του χαλκού: m (Cu) \u003d m (cm) - m (Mg). Αναζητούμε τη μάζα του μαγνησίου: m (Mg) \u003d n (Mg) * M (Mg). Η εξίσωση της αντίδρασης θα βοηθήσει να βρεθεί ο αριθμός της ουσίας μαγνησίου. Βρίσκουμε τον αριθμό της ουσίας υδρογόνου: n \u003d V / Vm \u003d 0,56 / 22,4 \u003d 0,025 mol. Η εξίσωση δείχνει ότι n(H2) = n(Mg) = 0,025 mol. Υπολογίζουμε τη μάζα του μαγνησίου, γνωρίζοντας ότι η μοριακή μάζα του μαγνησίου είναι 24 g / mol: m (Mg) \u003d 0,025 * 24 \u003d 0,6 g. Βρίσκουμε τη μάζα του χαλκού: m (Cu) \u003d 1,5 - 0,6 \u003d 0,9 g Απομένει να υπολογίσουμε το κλάσμα μάζας: w (Cu) \u003d 0,9 / 1,5 \u003d 0,6 ή 60%.

Το κλάσμα μάζας δείχνει ως ποσοστό ή σε κλάσματα την περιεκτικότητα της ουσίας σε οποιοδήποτε διάλυμα ή στοιχείο της σύνθεσης της ουσίας. Το να γνωρίζετε πώς να υπολογίζετε το κλάσμα μάζας είναι ωφέλιμο όχι μόνο στα μαθήματα χημείας, αλλά και όταν θέλετε να προετοιμάσετε ένα διάλυμα ή ένα μείγμα, ας πούμε, για γαστρονομικούς σκοπούς. Είτε αλλαγή ποσοστό, στη σύνθεση που ήδη έχετε.

Εντολή

1. Το κλάσμα μάζας υπολογίζεται ως ο λόγος της μάζας ενός δεδομένου συστατικού προς τη συνολική μάζα του διαλύματος. Για να αποκτήσετε το σύνολο ως ποσοστό, πρέπει να πολλαπλασιάσετε το πηλίκο που προκύπτει επί 100. Ο τύπος μοιάζει με αυτό:? = m (διαλυμένη ουσία) / m (διάλυμα)?,% =? * 100

2. Ας εξετάσουμε για παράδειγμα τα άμεσα και αντίστροφα προβλήματα Ας υποθέσουμε ότι διαλύσατε 5 γραμμάρια σε 100 γραμμάρια νερό επιτραπέζιο αλάτι. Τι ποσοστό λύση πήρες; Η λύση είναι πολύ πρωτόγονη. Γνωρίζετε τη μάζα της ουσίας (αλάτι), η μάζα του διαλύματος θα είναι ίση με το άθροισμα των μαζών του νερού και του αλατιού. Έτσι, θα πρέπει να διαιρέσετε 5 g με 105 g και να πολλαπλασιάσετε το αποτέλεσμα της διαίρεσης με 100 - αυτό θα είναι το αποτέλεσμα: θα πάρετε μια λύση 4,7%. αντίστροφο πρόβλημα. Θέλετε να μαγειρέψετε 200 γρ 10% υδατικό διάλυμαπου είναι επιθυμητό. Πόση ουσία να πάρει για να διαλυθεί; Λειτουργούμε σε αντίστροφη σειρά, το κλάσμα μάζας που εκφράζεται ως ποσοστό (10%) διαιρείται με το 100. Παίρνουμε 0,1. Ας κάνουμε τώρα μια απλή εξίσωση, όπου συμβολίζουμε τον απαιτούμενο αριθμό ουσιών x και, κατά συνέπεια, τη μάζα του διαλύματος ως 200 g + x. Η εξίσωσή μας θα μοιάζει με αυτό: 0,1=x/200g+x. Όταν το λύσουμε, παίρνουμε ότι το x είναι περίπου 22,2 g. Το αποτέλεσμα ελέγχεται λύνοντας το άμεσο πρόβλημα.

3. Είναι πιο δύσκολο να βρούμε ποιοι αριθμοί λύσεων ενός γνωστού ποσοστού πρέπει να ληφθούν για να αποκτήσουμε έναν ορισμένο αριθμό λύσεων με νέες δεδομένες ιδιότητες. Εδώ είναι απαραίτητο να συνθέσουμε και να λύσουμε πιο κοντινό σύστημαεξισώσεις. Σε αυτό το σύστημα, η πρώτη εξίσωση είναι μια έκφραση της περίφημης μάζας του προκύπτοντος μείγματος, ως προς δύο άγνωστες μάζες των αρχικών λύσεων. Ας πούμε, εάν ο στόχος μας είναι να πάρουμε 150 g διαλύματος, η εξίσωση θα μοιάζει με x + y \u003d 150 g. Η δεύτερη εξίσωση είναι η μάζα της διαλυμένης ουσίας ίση με το άθροισμα της ίδιας ουσίας, ως μέρος 2 αναμίξιμων λύσεις. Ας πούμε, εάν θέλετε να έχετε ένα διάλυμα 30% και τα διαλύματα που αναμιγνύετε είναι 100%, δηλαδή καθαρή ουσία και 15%, τότε η δεύτερη εξίσωση θα μοιάζει με: x + 0,15y \u003d 45 g. Για λίγο, λύστε το σύστημα εξίσωσης και μάθετε πόση ουσία πρέπει να προστεθεί σε ένα διάλυμα 15% για να λάβετε ένα διάλυμα 30%. Δοκίμασέ το.

Σχετικά βίντεο

Να υπολογίσω ποσό ουσίες, βρείτε τη μάζα του με τη βοήθεια ζυγών, εκφράστε την σε γραμμάρια και διαιρέστε με μοριακή μάζα, το οποίο μπορεί να ανιχνευθεί με την υποστήριξη του περιοδικού πίνακα. Για να προσδιορίσετε τον αριθμό ουσίεςαέριο υπό τυπικές συνθήκες, εφαρμόστε το νόμο του Avogadro. Εάν το αέριο βρίσκεται σε άλλες συνθήκες, μετρήστε την πίεση, τον όγκο και τη θερμοκρασία του αερίου και μετά υπολογίστε ποσό ουσίεςσε αυτόν.

Θα χρειαστείτε

Θα χρειαστείτε ζυγαριά, θερμόμετρο, μανόμετρο, χάρακα ή μεζούρα, Περιοδικός ΠίνακαςΜεντελέεφ.

Εντολή

1. Ορισμός αριθμού ουσίεςσε στερεό ή υγρό. Βρείτε τη μάζα του σώματος που ερευνήθηκε με τη βοήθεια της ζυγαριάς, εκφράστε τη σε γραμμάρια. Προσδιορίστε από ποια ουσίεςτο σώμα συντίθεται, στη συνέχεια με την υποστήριξη του περιοδικού πίνακα, ανιχνεύστε τη μοριακή μάζα ουσίες. Για να το κάνετε αυτό, βρείτε τα στοιχεία που απαρτίζουν το μόριο ουσίεςαπό το οποίο είναι φτιαγμένο το σώμα. Σύμφωνα με τον πίνακα, προσδιορίστε τις πυρηνικές τους μάζες, εάν ο πίνακας δείχνει κλασματικός αριθμός, στρογγυλοποιήστε το σε έναν ακέραιο αριθμό. Να βρείτε το άθροισμα των μαζών όλων των ατόμων του μορίου ουσίες, πάρτε το μοριακό βάρος, το οποίο είναι αριθμητικά ίσο με τη μοριακή μάζα ουσίεςσε γραμμάρια ανά mole. Μετά από αυτό, διαιρέστε τη μάζα που μετρήθηκε προηγουμένως με τη μοριακή μάζα. Ως αποτέλεσμα, θα πάρετε ποσό ουσίεςσε κρεατοελιές (?=m/M).

2. Αριθμός ουσίεςαέριο υπό τυπικές συνθήκες. Εάν το αέριο βρίσκεται σε τυπικές συνθήκες (0 βαθμοί Κελσίου και 760 mmHg), εντοπίστε τον όγκο του. Για να το κάνετε αυτό, μετρήστε τον όγκο του δωματίου, του κυλίνδρου ή του δοχείου όπου βρίσκεται, από το γεγονός ότι το αέριο καταλαμβάνει κάθε όγκο που του παρέχεται. Για να λάβετε την αξία του, μετρήστε γεωμετρικές διαστάσειςαγγείο, όπου βρίσκεται με τη στήριξη μεζούρα και με το στήριγμα μαθηματικούς τύπους, ανακαλύψτε τον όγκο του. Ειδικά κλασική περίπτωσηείναι ένα δωμάτιο σε σχήμα παραλληλεπίπεδου. Μετρήστε το μήκος, το πλάτος και το ύψος του σε μέτρα, στη συνέχεια πολλαπλασιάστε τα και λάβετε τον όγκο του αερίου που βρίσκεται σε αυτό. κυβικά μέτρα. Να ανακαλύψουν ποσό ουσίεςαέριο, διαιρέστε τον όγκο που προκύπτει με τον αριθμό 0,0224 - τον μοριακό όγκο του αερίου υπό τυπικές συνθήκες.

3. Αριθμός ουσίεςαέριο με αυθαίρετες παραμέτρους. Μετρήστε την πίεση του αερίου με μανόμετρο σε πασκάλ, τη θερμοκρασία του σε Κέλβιν, για τον οποίο προσθέστε τον αριθμό 273 στους βαθμούς Κελσίου στους οποίους μετρά το θερμόμετρο. Προσδιορίστε επίσης τον όγκο του αερίου σε κυβικά μέτρα. Να ανακαλύψουν ποσό ουσίεςδιαιρέστε το γινόμενο της πίεσης και του όγκου με τη θερμοκρασία και τον αριθμό 8,31 (καθολικό αέριο συνεχές), ? = PV / (RT).

Σχετικά βίντεο

Πολλά υγρά είναι διαλύματα. Αυτά είναι, ειδικότερα, ανθρώπινο αίμα, τσάι, καφές, θαλασσινό νερό. Η βάση του διαλύματος είναι η διαλυμένη ουσία. Υπάρχουν εργασίες για την εύρεση του κλάσματος μάζας αυτής της ουσίας.

Εντολή

1. Τα διαλύματα ονομάζονται ομοιογενή ομοιογενή συστήματα, τα οποία αποτελούνται από 2 ή περισσότερα συστατικά. Χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες: - υγρά διαλύματα· - στερεά διαλύματα· - αέρια διαλύματα.Κ υγρά διαλύματαισχύει, ας πούμε, αραιωμένο θειικό οξύ, σε στερεά - ένα κράμα σιδήρου και χαλκού, και σε αέρια - όλων των ειδών τα μείγματα αερίων. Ανεξάρτητα από το ποια κατάσταση συνάθροισηςείναι ένα διάλυμα, αποτελείται από έναν διαλύτη και μια διαλυμένη ουσία. Ο πιο συνηθισμένος διαλύτης είναι συνήθως το νερό, με το οποίο αραιώνεται η ουσία. Η σύνθεση των διαλυμάτων εκφράζεται με διαφορετικούς τρόπους, ιδιαίτερα συχνά η τιμή του κλάσματος μάζας της διαλυμένης ουσίας χρησιμοποιείται για αυτό. Το κλάσμα μάζας είναι μια αδιάστατη ποσότητα και είναι ίσο με τον λόγο της μάζας της διαλυμένης ουσίας προς τη συνολική μάζα κάθε διαλύματος: σε = m in / m Το κλάσμα μάζας εκφράζεται ως ποσοστό ή δεκαδικά κλάσματα. Για να υπολογίσετε αυτήν την παράμετρο ως ποσοστό, χρησιμοποιήστε τον ακόλουθο τύπο: w (ουσίες) \u003d m in / m (λύση) 100%. Για να βρείτε την ίδια παράμετρο στη φόρμα δεκαδικό κλάσμαμην πολλαπλασιάζεις με 100%.

2. Η μάζα κάθε διαλύματος είναι το άθροισμα των μαζών του νερού και της διαλυμένης ουσίας. Κατά συνέπεια, περιστασιακά ο παραπάνω τύπος γράφεται με λίγο διαφορετικό τρόπο:? Νιτρικό οξύΑποτελείται από έναν διαλύτη - νερό, και μια διαλυμένη ουσία - ένα οξύ. Από αυτό προκύπτει ότι η μάζα της διαλυμένης ουσίας υπολογίζεται ως εξής: σε \u003d mHNO3 / mHNO3 + mH2O

3. Εάν η μάζα της ουσίας είναι άγνωστη και δίνεται μόνο η μάζα του νερού, τότε στην περίπτωση αυτή το κλάσμα μάζας βρίσκεται σύμφωνα με έναν ελαφρώς διαφορετικό τύπο. Όταν ο όγκος μιας διαλυμένης ουσίας είναι γνωστός, βρείτε τη μάζα της χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο: mv \u003d V *; Από αυτό προκύπτει ότι το κλάσμα μάζας της ουσίας υπολογίζεται ως εξής: v \u003d V *? / V *?

4. Η εύρεση του κλάσματος μάζας μιας ουσίας πραγματοποιείται επανειλημμένα για χρηστικούς σκοπούς. Ας πούμε, κατά τη λεύκανση κάποιου υλικού, πρέπει να γνωρίζετε τη συγκέντρωση της υπερυδρόλης σε ένα διάλυμα υπεροξειδίου. Εκτός, ακριβής υπολογισμόςπεριστασιακά απαιτείται κλάσμα μάζας κατά τη διάρκεια ιατρική πρακτική. Εκτός από τους τύπους και τον κατά προσέγγιση υπολογισμό του κλάσματος μάζας στην ιατρική, χρησιμοποιούν επίσης πειραματική επαλήθευση με τη βοήθεια οργάνων, τα οποία μπορούν να μειώσουν την πιθανότητα σφαλμάτων.

5. Υπάρχουν πολλές φυσικές διεργασίες κατά τις οποίες αλλάζει το κλάσμα μάζας μιας ουσίας και η σύνθεση του διαλύματος. Η πρώτη από αυτές, που ονομάζεται εξάτμιση, είναι μια διαδικασία αντίστροφη προς τη διάλυση μιας ουσίας στο νερό. Σε αυτή την περίπτωση, η διαλυμένη ουσία παραμένει και το νερό εξατμίζεται πλήρως. Σε αυτή την περίπτωση, το κλάσμα μάζας δεν μπορεί να μετρηθεί - δεν υπάρχει λύση. Η ακριβώς αντίθετη διαδικασία είναι η αραίωση ενός συμπυκνωμένου διαλύματος. Όσο περισσότερο αραιώνεται, τόσο πιο έντονα μειώνεται το κλάσμα μάζας της ουσίας που διαλύεται σε αυτό. Η συγκέντρωση είναι μια μερική εξάτμιση, κατά την οποία δεν εξατμίζεται όλο το νερό, αλλά μόνο ένα μέρος του. Το κλάσμα μάζας της ουσίας στο διάλυμα αυξάνεται σε αυτή την περίπτωση.

Σχετικά βίντεο

Τι είναι κλάσμα μάζας στοιχείο? Από το ίδιο το όνομα, είναι δυνατόν να συνειδητοποιήσουμε ότι αυτή είναι μια τιμή που υποδεικνύει την αναλογία της μάζας στοιχείο, που είναι μέρος της ουσίας, και τη συνολική μάζα αυτής της ουσίας. Εκφράζεται σε κλάσματα μονάδας: τοις εκατό (εκατοστά), ppm (χιλιάδες) κ.λπ. Πώς είναι δυνατόν να υπολογιστεί η μάζα οποιουδήποτε στοιχείο ?

Εντολή

1. Για λόγους σαφήνειας, ρίξτε μια ματιά στον άνθρακα, γνωστό σε όλους, χωρίς τον οποίο δεν θα υπήρχε οργανική ύλη. Αν ο άνθρακας είναι καθαρή ουσία (ας πούμε, διαμάντι), τότε η μάζα του μερίδιοεπιτρέπεται να το πάρει γενναία ως μονάδα ή για 100%. Φυσικά, το διαμάντι περιέχει επίσης ακαθαρσίες άλλων στοιχείων, αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις, σε τόσο μικρούς αριθμούς που μπορούν να παραμεληθούν. Αλλά σε τέτοιες τροποποιήσεις του άνθρακα όπως κάρβουνοή γραφίτη, η περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες είναι αρκετά υψηλή και αυτή η παράβλεψη είναι απαράδεκτη.

2. Εάν ο άνθρακας είναι μέρος μιας δύσκολης ουσίας, πρέπει να το κάνετε με τον ακόλουθο τρόπο: γράψτε τον ακριβή τύπο της ουσίας, μετά από αυτό, γνωρίζοντας τις μοριακές μάζες οποιουδήποτε στοιχείοπου περιλαμβάνεται στη σύνθεσή του, υπολογίστε την ακριβή μοριακή μάζα αυτής της ουσίας (φυσικά, λαμβάνοντας υπόψη τον "δείκτη" οποιουδήποτε στοιχείο). Αργότερα αυτό καθορίζει τη μάζα μερίδιομε διαίρεση της συνολικής μοριακής μάζας στοιχείοστη μοριακή μάζα της ουσίας.

3. Ας πούμε ότι πρέπει να βρούμε μια μάζα μερίδιοάνθρακα σε οξικό οξύ. Γράψτε τον τύπο για το οξικό οξύ: CH3COOH. Για να απλοποιήσετε τους υπολογισμούς, μετατρέψτε το στη μορφή: С2Н4О2. Η μοριακή μάζα αυτής της ουσίας αποτελείται από τις μοριακές μάζες των στοιχείων: 24 + 4 + 32 = 60. Συνεπώς, το κλάσμα μάζας του άνθρακα σε αυτήν την ουσία υπολογίζεται ως εξής: 24/60 = 0,4.

4. Εάν είναι απαραίτητο να υπολογιστεί σε ποσοστό, αντίστοιχα, 0,4 * 100 = 40%. Δηλαδή, κάθε κιλό οξικού οξέος περιέχει (περίπου) 400 γραμμάρια άνθρακα.

5. Φυσικά, με τον ίδιο ακριβώς τρόπο είναι δυνατό να ανιχνευθούν κλάσματα μάζας όλων των άλλων στοιχείων. Ας πούμε, το κλάσμα μάζας του οξυγόνου στο ίδιο οξικό οξύ υπολογίζεται ως εξής: 32/60 \u003d 0,533 ή περίπου 53,3%. και το κλάσμα μάζας του υδρογόνου είναι 4/60 = 0,666 ή περίπου 6,7%.

6. Για να ελέγξετε την ακρίβεια των υπολογισμών, αθροίστε τα ποσοστά όλων των στοιχείων: 40% (άνθρακας) + 53,3% (οξυγόνο) + 6,7% (υδρογόνο) = 100%. Ο λογαριασμός διευθετήθηκε.

Έχεις ένα βαρέλι διακόσια λίτρων. Σκοπεύετε να το γεμίσετε πλήρως με καύσιμο ντίζελ, το οποίο χρησιμοποιείτε για να θερμάνετε το μίνι λεβητοστάσιό σας. Και πόσο θα ζυγίζει, γεμάτο με σολάριουμ; Τώρα ας υπολογίσουμε.

Θα χρειαστείτε

- πίνακας ειδικής πυκνότητας ουσιών.
– γνώσεις για την πραγματοποίηση των απλούστερων μαθηματικών υπολογισμών.

Εντολή

1. Για να βρείτε τη μάζα μιας ουσίας με βάση τον όγκο της, χρησιμοποιήστε τον τύπο για την ειδική πυκνότητα μιας ουσίας. p \u003d m / vόπου p είναι η ειδική πυκνότητα της ουσίας, m είναι η μάζα της, v είναι ο όγκος που καταλαμβάνεται. Θα εξετάσουμε τη μάζα σε γραμμάρια, κιλά και τόνους. Τόμοι σε κυβικά εκατοστά, δεκατόμετρα και μέτρα. Και ειδικό βάρος, αντίστοιχα, σε g/cm3, kg/dm3, kg/m3, t/m3.

2. Αποδεικνύεται, σύμφωνα με τις συνθήκες του προβλήματος, έχετε ένα βαρέλι διακοσίων λίτρων. Αυτό σημαίνει: βαρέλι χωρητικότητας 2 m3. Λέγεται διακοσόλιτρο, αφού το νερό, με το ειδικό του βάρος ίσο με ένα, ένα τέτοιο βαρέλι περιέχει 200 λίτρα.Σε προβληματίζει η μάζα. Επομένως, φέρτε το στην πρώτη θέση στον τύπο που παρουσιάζεται. m \u003d p * v Στη δεξιά πλευρά του τύπου, η τιμή του p είναι άγνωστη - το ειδικό βάρος του καυσίμου ντίζελ. Βρείτε το στον κατάλογο. Ακόμα πιο εύκολο είναι να κάνετε αναζήτηση στο Διαδίκτυο με ένα ερώτημα "ειδικό βάρος καυσίμου ντίζελ".

3. Βρέθηκε: η πυκνότητα του καλοκαιρινού καυσίμου ντίζελ στους t = +200 C - 860 kg / m3. Αντικαταστήστε τις τιμές στον τύπο: m = 860 * 2 = 1720 (kg) 1 τόνος και 720 kg - 200 λίτρα το καλοκαιρινό καύσιμο ντίζελ ζυγίζει τόσο πολύ. Έχοντας κρεμάσει το βαρέλι εκ των προτέρων, επιτρέπεται ο υπολογισμός του συνολικού βάρους και η εκτίμηση της χωρητικότητας του ραφιού κάτω από το βαρέλι με σολάριουμ.

4. Σε αγροτικές περιοχές, μπορεί να είναι χρήσιμο να υπολογιστεί εκ των προτέρων η μάζα των καυσόξυλων που απαιτούνται ανά κυβικό δυναμικό προκειμένου να προσδιοριστεί η φέρουσα ικανότητα της μεταφοράς στην οποία θα παραδοθούν αυτά τα καυσόξυλα. Για παράδειγμα, χρειάζεστε τουλάχιστον 15 κυβικά μέτρα για το χειμώνα. μέτρα καυσόξυλα σημύδας. Ανατρέξτε στη βιβλιογραφία αναφοράς για την πυκνότητα των καυσόξυλων σημύδας. Αυτό είναι: 650 kg / m3. Υπολογίστε τη μάζα αντικαθιστώντας τις τιμές στον ίδιο τύπο ειδικής πυκνότητας. m = 650 * 15 = 9750 (kg) Τώρα, με βάση τη φέρουσα ικανότητα και την ικανότητα του σώματος, μπορείτε να αποφασίσετε για τον τύπο όχημακαι τον αριθμό των ταξιδιών.

Σχετικά βίντεο

Σημείωση!
Οι ηλικιωμένοι είναι πιο εξοικειωμένοι με την παράσταση ειδικό βάρος. Το ειδικό βάρος μιας ουσίας είναι το ίδιο με το ειδικό βάρος.

Το κλάσμα μάζας μιας ουσίας δείχνει τον πίνακα περιεχομένων της σε μια πιο δύσκολη δομή, ας πούμε, σε κράμα ή μείγμα. Εάν η συνολική μάζα ενός μείγματος ή κράματος είναι γνωστή, τότε γνωρίζοντας τα κλάσματα μάζας των συστατικών ουσιών, είναι δυνατό να ανιχνευθούν οι μάζες τους. Για να ανιχνεύσουμε το κλάσμα μάζας μιας ουσίας, είναι δυνατό να γνωρίζουμε τη μάζα της και τη μάζα κάθε μείγματος. Αυτή η τιμή μπορεί να εκφραστεί σε κλασματικές μονάδες ή ποσοστά.

Θα χρειαστείτε

Ζυγός;
περιοδικός πίνακας χημικών στοιχείων.
αριθμομηχανή.

Εντολή

1. Προσδιορίστε το κλάσμα μάζας της ουσίας που βρίσκεται στο μείγμα μέσω των μαζών του μείγματος και της ίδιας της ουσίας. Για να γίνει αυτό, με την υποστήριξη βαρών, προσδιορίστε τις μάζες των ουσιών που συνθέτουν ένα μείγμα ή κράμα. Στη συνέχεια, διπλώστε τα. Πάρτε την προκύπτουσα μάζα ως 100%. Για να βρείτε το κλάσμα μάζας μιας ουσίας σε ένα μείγμα, διαιρέστε τη μάζα m με τη μάζα του μείγματος M και πολλαπλασιάστε το αποτέλεσμα με 100% (?%=(m/M)?100%). Ας πούμε ότι 20 g επιτραπέζιου αλατιού διαλύονται σε 140 g νερού. Για να βρείτε το κλάσμα μάζας του αλατιού, προσθέστε τις μάζες αυτών των 2 ουσιών Μ=140+20=160 γρ. Στη συνέχεια βρείτε το κλάσμα μάζας της ουσίας;%=(20/160)?100%=12,5% .

2. Εάν πρέπει να βρείτε τον πίνακα περιεχομένων ή το κλάσμα μάζας ενός στοιχείου σε μια ουσία με γνωστό τύπο, χρησιμοποιήστε τον περιοδικό πίνακα των χημικών στοιχείων. Χρησιμοποιήστε το για να βρείτε τις πυρηνικές μάζες των στοιχείων που απαρτίζουν την ουσία. Εάν το ίδιο στοιχείο εμφανίζεται πολλές φορές στον τύπο, πολλαπλασιάστε το πυρηνική μάζαμε αυτόν τον αριθμό και αθροίστε τα σύνολα. Αυτό θα είναι το μοριακό βάρος της ουσίας. Για να βρείτε το κλάσμα μάζας οποιουδήποτε στοιχείου σε μια τέτοια ουσία, διαιρέστε τον αριθμό μάζας του σε έναν δεδομένο χημικό τύπο M0 με το μοριακό βάρος δεδομένης ουσίαςΜ. Πολλαπλασιάστε το σύνολο επί 100% (?%=(M0/M)?100%).

3. Ας πούμε, προσδιορίστε το κλάσμα μάζας των χημικών στοιχείων σε θειικό χαλκό. Θειικός χαλκός (θειικός χαλκός II), έχει χημική φόρμουλα CuSO4. Οι πυρηνικές μάζες των στοιχείων που περιλαμβάνονται στη σύνθεσή του είναι ίσες με Ar(Cu)=64, Ar(S)=32, Ar(O)=16, οι μαζικοί αριθμοί αυτών των στοιχείων θα είναι ίσοι με M0(Cu)=64 , M0(S)=32, M0(O)=16?4=64, λαμβάνοντας υπόψη ότι το μόριο περιέχει 4 άτομα οξυγόνου. Υπολογίστε το μοριακό βάρος της ουσίας, είναι ίσο με το άθροισμα μαζικοί αριθμοίοι ουσίες που απαρτίζουν το μόριο είναι 64+32+64=160. Προσδιορίστε το κλάσμα μάζας του χαλκού (Cu) στη σύνθεση του θειικού χαλκού (?%=(64/160)?100%)=40%. Σύμφωνα με την ίδια διατριβή, είναι δυνατός ο προσδιορισμός των κλασμάτων μάζας όλων των στοιχείων σε αυτήν την ουσία. Κλάσμα μάζας θείου (S) ?%=(32/160)?100%=20%, οξυγόνο (Ο) ?%=(64/160)?100%=40%. Λάβετε υπόψη ότι το άθροισμα όλων των κλασμάτων μάζας της ουσίας πρέπει να είναι 100%.

Κλάσμα μάζας είναι η εκατοστιαία περιεκτικότητα ενός συστατικού σε ένα μείγμα ή ενός στοιχείου σε μια ουσία. Όχι μόνο οι μαθητές και οι μαθητές αντιμετωπίζουν τα καθήκοντα υπολογισμού του κλάσματος μάζας. Γνώση υπολογισμού ποσοστιαία συγκέντρωσηουσίες βρίσκει απολύτως χρηστική χρήση και σε πραγματική ζωή- όπου απαιτείται η παρασκευή διαλυμάτων - από την κατασκευή μέχρι το μαγείρεμα.

Θα χρειαστείτε

- Περιοδικός Πίνακας;
- τύποι για τον υπολογισμό του κλάσματος μάζας.

Εντολή

1. Υπολογίστε τη μάζα μερίδιοεξ ορισμού. Γιατί η μάζα μιας ουσίας αποτελείται από τις μάζες των στοιχείων που την αποτελούν, λοιπόν μερίδιοοποιουδήποτε συστατικού στοιχείου, φέρεται ένα ορισμένο μέρος της μάζας της ουσίας. Το κλάσμα μάζας ενός διαλύματος είναι ίσο με την αναλογία της μάζας της διαλυμένης ουσίας προς τη μάζα κάθε διαλύματος.

2. Η μάζα του διαλύματος είναι ίση με το άθροισμα των μαζών του διαλύτη (παραδοσιακά του νερού) και της ουσίας. Το κλάσμα μάζας του μείγματος είναι ίσο με την αναλογία της μάζας της ουσίας προς τη μάζα του μείγματος που περιέχει την ουσία. Πολλαπλασιάστε το αποτέλεσμα κατά 100%.

3. ανίχνευση μάζας μερίδιοέξοδο με την υποστήριξη του τύπου;=md/mp, όπου mp και md είναι η τιμή της υποτιθέμενης και της πραγματικής ληφθείσας απόδοσης της ουσίας (μάζα), αντίστοιχα. Υπολογίστε την εκτιμώμενη μάζα από την εξίσωση αντίδρασης χρησιμοποιώντας τον τύπο m=nM, όπου n είναι ο χημικός αριθμός της ουσίας, M είναι η μοριακή μάζα της ουσίας (το άθροισμα των πυρηνικών μαζών όλων των στοιχείων που περιλαμβάνονται στην ουσία) ή ο τύπος m=V?, όπου V είναι ο όγκος της ουσίας, ? είναι η πυκνότητά του. Με τη σειρά του, εάν είναι απαραίτητο, αντικαταστήστε τον αριθμό των ουσιών με τον τύπο n \u003d V / Vm ή βρείτε τον επίσης από την εξίσωση αντίδρασης.

4. Μάζα μερίδιονα υπολογίσετε το στοιχείο μιας δύσκολης ουσίας χρησιμοποιώντας τον περιοδικό πίνακα. Προσθέστε τις πυρηνικές μάζες όλων των στοιχείων που συνθέτουν την ουσία, πολλαπλασιάζοντας με τους δείκτες εάν χρειάζεται. Θα πάρετε τη μοριακή μάζα της ουσίας. Να βρείτε τη μοριακή μάζα ενός στοιχείου από τον περιοδικό πίνακα. Υπολογίστε τη μάζα μερίδιοδιαιρώντας τη μοριακή μάζα του στοιχείου με τη μοριακή μάζα της ουσίας. Πολλαπλασιάστε επί 100%.

Χρήσιμες συμβουλές
Δώσε προσοχή στο φυσική διαδικασία, αυτή που λαμβάνει χώρα. Κατά την εξάτμιση, μην υπολογίζετε το κλάσμα μάζας, γιατί δεν υπάρχει διάλυμα (νερό ή οποιοδήποτε άλλο υγρό). Μην ξεχνάτε ότι κατά τη συμπύκνωση, αντίθετα, που ονομάζεται μερική εξάτμιση, το κλάσμα μάζας της ουσίας αυξάνεται. Εάν αραιώσετε ένα συμπυκνωμένο διάλυμα, το κλάσμα μάζας μειώνεται.

Το κλάσμα μάζας οποιουδήποτε συστατικού μιας ουσίας δείχνει ποιο μέρος της συνολικής μάζας φέρεται στα άτομα αυτού του συγκεκριμένου στοιχείου. Χρησιμοποιώντας τον χημικό τύπο μιας ουσίας και τον περιοδικό πίνακα του Mendeleev, είναι δυνατό να προσδιοριστεί το κλάσμα μάζας όλων των στοιχείων που περιλαμβάνονται στον τύπο. Η προκύπτουσα τιμή εκφράζεται ως ένα συνηθισμένο κλάσμα ή ποσοστό.

Εντολή

1. Εάν θέλετε να προσδιορίσετε το κλάσμα μάζας οποιουδήποτε στοιχείου που συνθέτει έναν χημικό τύπο, ξεκινήστε υπολογίζοντας τον αριθμό των ατόμων που φέρεται σε όλα τα στοιχεία. Ας υποθέσουμε ότι ο χημικός τύπος της αιθανόλης είναι γραμμένος ως εξής: CHα-CHα-OH. Και ο χημικός τύπος του διμεθυλαιθέρα είναι CHa-O-CHa. Ο αριθμός των ατόμων οξυγόνου (Ο) σε οποιονδήποτε από τους τύπους είναι ένα, άνθρακας (C) - δύο, υδρογόνο (Η) - έξι. Σημειώστε ότι αυτό διάφορες ουσίες, γιατί ο ίδιος αριθμός ατόμων ολόκληρου του στοιχείου στα μόριά τους βρίσκεται διαφορετικά. Ωστόσο, τα κλάσματα μάζας ολόκληρου του στοιχείου σε διμεθυλαιθέρα και αιθανόλη θα είναι πανομοιότυπα.

2. Χρησιμοποιώντας τον περιοδικό πίνακα, προσδιορίστε την πυρηνική μάζα κάθε στοιχείου που περιλαμβάνεται στον χημικό τύπο. Πολλαπλασιάστε αυτόν τον αριθμό με τον αριθμό των ατόμων κάθε στοιχείου που υπολογίστηκε στο προηγούμενο βήμα. Στο παράδειγμα που χρησιμοποιήθηκε παραπάνω, ο τύπος περιέχει ένα άτομο οξυγόνου το καθένα και η ατομική του μάζα από τον πίνακα είναι 15,9994. Υπάρχουν δύο άτομα άνθρακα στον τύπο, η ατομική του μάζα είναι 12,0108, που σημαίνει ότι το συνολικό βάρος των ατόμων θα είναι 12,0108*2=24,0216. Για το υδρογόνο αυτοί οι αριθμοί είναι 6, 1,00795 και 1,00795*6=6,0477, αντίστοιχα.

3. Προσδιορίστε τη συνολική ατομική μάζα ολόκληρου του μορίου της ουσίας - προσθέστε τους αριθμούς που λήφθηκαν στο προηγούμενο βήμα. Για τον διμεθυλαιθέρα και την αιθανόλη, αυτή η τιμή πρέπει να είναι ίση με 15,9994+24,0216+6,0477=46,0687.

4. Εάν θέλετε να πάρετε το σύνολο σε κλάσματα μιας μονάδας, δημιουργήστε ένα μεμονωμένο κλάσμα για κάθε στοιχείο που περιλαμβάνεται στον τύπο. Ο αριθμητής του πρέπει να περιέχει την τιμή που υπολογίστηκε για αυτό το στοιχείο στο δεύτερο βήμα και να βάλει τον αριθμό από το τρίτο βήμα στον παρονομαστή ολόκληρου του κλάσματος. Το συνηθισμένο κλάσμα που προκύπτει μπορεί να στρογγυλοποιηθεί στον απαιτούμενο βαθμό ακρίβειας. Στο παράδειγμα που χρησιμοποιήθηκε παραπάνω, το κλάσμα μάζας του οξυγόνου είναι 15,9994/46,0687?16/46=8/23, ο άνθρακας είναι 24,0216/46,0687?24/46=12/23, το υδρογόνο είναι 6,0477/46, 046/0687; 3/23.

5. Για την απόκτηση του συνόλου ως ποσοστό που ελήφθη κοινά κλάσματαμετατροπή σε δεκαδική μορφή και αύξηση κατά 100. Στο παράδειγμα που χρησιμοποιήθηκε, το κλάσμα μάζας του οξυγόνου σε ποσοστό εκφράζεται με τον αριθμό 8/23 * 100? 34,8%, άνθρακας - 12/23 * 100? 52,2%, υδρογόνο - 3/23 * 100? 13,0%.

Σχετικά βίντεο

Σημείωση!
Το κλάσμα μάζας δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερο από ένα ή, αν εκφράζεται ως ποσοστό, μεγαλύτερο από 100%.

Το άρθρο ασχολείται με μια τέτοια έννοια όπως το κλάσμα μάζας. Δίνονται μέθοδοι για τον υπολογισμό του. Περιγράφονται επίσης ορισμοί μεγεθών παρόμοιων στον ήχο, αλλά διαφορετικών στη φυσική σημασία. Αυτά είναι κλάσματα μάζας για στοιχείο και έξοδο.

Κούνια ζωής - γουδί

Το νερό είναι η πηγή ζωής στον όμορφο μπλε πλανήτη μας. Αυτή η έκφραση μπορεί να βρεθεί αρκετά συχνά. Ωστόσο, λίγοι άνθρωποι, εκτός από ειδικούς, σκέφτονται: στην πραγματικότητα, το υπόστρωμα για την ανάπτυξη του πρώτου βιολογικά συστήματαέγινε διάλυμα ουσιών, όχι χημικά καθαρό νερό. Σίγουρα μέσα λαϊκή λογοτεχνίαή μετάδοση, ο αναγνώστης έχει συναντήσει την έκφραση «αρχέγονη σούπα».

Σχετικά με τις πηγές που έδωσαν ώθηση στην ανάπτυξη της ζωής με τη μορφή σύνθετων οργανικά μόριαεξακολουθούν να μαλώνουν. Κάποιοι μάλιστα προτείνουν όχι απλώς μια φυσική και πολύ τυχερή σύμπτωση, αλλά μια κοσμική παρέμβαση. Και μιλαμεκαθόλου για μυθικούς εξωγήινους, αλλά για τις ειδικές συνθήκες για τη δημιουργία αυτών των μορίων, που μπορούν να υπάρχουν μόνο στην επιφάνεια μικρών διαστημικά σώματαχωρίς ατμόσφαιρα - κομήτες και αστεροειδείς. Έτσι, θα ήταν πιο σωστό να πούμε ότι η λύση των οργανικών μορίων είναι το λίκνο όλης της ζωής.

Το νερό ως χημικά καθαρή ουσία

Παρά τους απέραντους αλμυρούς ωκεανούς και θάλασσες, φρέσκες λίμνες και ποτάμια, χημικά καθαρή μορφήΤο νερό είναι εξαιρετικά σπάνιο, κυρίως σε ειδικά εργαστήρια. Θυμηθείτε ότι στην εγχώρια επιστημονική παράδοση, μια χημικά καθαρή ουσία είναι μια ουσία που δεν περιέχει περισσότερο από δέκα έως την μείον έκτη δύναμη του κλάσματος μάζας των ακαθαρσιών.

Η απόκτηση μάζας που είναι απολύτως απαλλαγμένη από ξένα εξαρτήματα απαιτεί απίστευτο κόστος και σπάνια δικαιολογείται. Χρησιμοποιείται μόνο σε μεμονωμένες βιομηχανίες, όπου ακόμη και ένα ξένο άτομο μπορεί να χαλάσει το πείραμα. Σημειώστε ότι τα στοιχεία ημιαγωγών, που αποτελούν τη βάση της σημερινής μικροσκοπικής τεχνολογίας (συμπεριλαμβανομένων των smartphone και των tablet), είναι πολύ ευαίσθητα στις ακαθαρσίες. Στη δημιουργία τους χρειάζονται εντελώς αμόλυντοι διαλύτες. Ωστόσο, σε σύγκριση με ολόκληρο το υγρό του πλανήτη, αυτό είναι αμελητέο. Πώς γίνεται το κοινό νερό που διαπερνά τον πλανήτη μας να είναι τόσο σπάνιο στην καθαρή του μορφή; Ας εξηγήσουμε παρακάτω.

Ιδανικός διαλύτης

Η απάντηση στο ερώτημα που τέθηκε στην προηγούμενη ενότητα είναι απίστευτα απλή. Το νερό έχει πολικά μόρια. Αυτό σημαίνει ότι σε κάθε μικρότερο σωματίδιοαυτού του ρευστού, ο θετικός και ο αρνητικός πόλος δεν απέχουν πολύ μεταξύ τους, αλλά απέχουν μεταξύ τους. Ταυτόχρονα, οι δομές που προκύπτουν ακόμη και σε υγρό νερό δημιουργούν πρόσθετους (τους λεγόμενους υδρογόνους) δεσμούς. Και συνολικά δίνει το εξής αποτέλεσμα. Η ουσία που εισέρχεται στο νερό (ανεξάρτητα από το φορτίο που έχει) απομακρύνεται από τα μόρια του υγρού. Κάθε σωματίδιο της διαλυμένης ακαθαρσίας περιβάλλεται είτε από αρνητικό είτε θετικές πλευρέςμόρια νερού. Έτσι, αυτό το μοναδικό υγρό είναι ικανό να διαλυθεί πολύ ένας μεγάλος αριθμός απόμεγάλη ποικιλία ουσιών.

Η έννοια του κλάσματος μάζας σε λύση

Το προκύπτον διάλυμα περιέχει μερικές από τις ακαθαρσίες, που ονομάζονται «κλάσμα μάζας». Αν και αυτή η έκφραση δεν απαντάται συχνά. Ένας άλλος όρος που χρησιμοποιείται συνήθως είναι «συγκέντρωση». Το κλάσμα μάζας προσδιορίζεται από μια συγκεκριμένη αναλογία. Δεν θα δώσουμε μια τυπική έκφραση, είναι αρκετά απλή, θα εξηγήσουμε καλύτερα τη φυσική έννοια. Αυτή είναι η αναλογία δύο μαζών - ακαθαρσιών προς το διάλυμα. Το κλάσμα μάζας είναι μια αδιάστατη ποσότητα. Εκφράζεται με διαφορετικούς τρόπους ανάλογα με τις συγκεκριμένες εργασίες. Δηλαδή, σε κλάσματα μιας μονάδας, εάν ο τύπος περιέχει μόνο την αναλογία μαζών και σε ποσοστό - εάν το αποτέλεσμα πολλαπλασιαστεί επί 100%.

Διαλυτότητα

Εκτός από το H 2 O, χρησιμοποιούνται και άλλοι διαλύτες. Επιπλέον, υπάρχουν ουσίες που ουσιαστικά δεν αφήνουν τα μόριά τους στο νερό. Αλλά διαλύονται εύκολα σε βενζίνη ή ζεστό θειικό οξύ.

Υπάρχουν ειδικοί πίνακες που δείχνουν πόσο από ένα συγκεκριμένο υλικό θα παραμείνει στο υγρό. Αυτός ο δείκτης ονομάζεται διαλυτότητα και εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Όσο υψηλότερο είναι, τόσο πιο ενεργά κινούνται τα άτομα ή τα μόρια του διαλύτη και τόσο περισσότερες ακαθαρσίες μπορεί να απορροφήσει.

Επιλογές για τον προσδιορισμό της αναλογίας μιας διαλυμένης ουσίας σε ένα διάλυμα

Δεδομένου ότι τα καθήκοντα των χημικών και των τεχνολόγων, καθώς και των μηχανικών και των φυσικών, μπορεί να είναι διαφορετικά, το μέρος της διαλυμένης ουσίας στο νερό ορίζεται με διαφορετικούς τρόπους. Το κλάσμα όγκου υπολογίζεται ως ο όγκος της ακαθαρσίας προς τον συνολικό όγκο του διαλύματος. Χρησιμοποιείται διαφορετική παράμετρος, αλλά η αρχή παραμένει η ίδια.

Το κλάσμα όγκου διατηρεί αδιάστατο, εκφραζόμενο είτε σε κλάσματα μονάδας είτε ως ποσοστό. Μοριακότητα (ονομάζεται επίσης «μοριακή συγκέντρωση όγκου») είναι ο αριθμός των γραμμομορίων μιας διαλυμένης ουσίας σε έναν δεδομένο όγκο διαλύματος. Αυτός ο ορισμός περιλαμβάνει ήδη δύο διαφορετικές παραμέτρους ενός συστήματος και η διάσταση αυτής της ποσότητας είναι διαφορετική. Εκφράζεται σε moles ανά λίτρο. Για κάθε περίπτωση, θυμόμαστε ότι ένα mole είναι η ποσότητα μιας ουσίας που περιέχει περίπου δέκα έως τον εικοστό τρίτο βαθμό μορίων ή ατόμων.

Η έννοια του κλάσματος μάζας ενός στοιχείου

Αυτή η τιμή σχετίζεται μόνο έμμεσα με λύσεις. Το κλάσμα μάζας ενός στοιχείου διαφέρει από την έννοια που συζητήθηκε παραπάνω. Οποιοδήποτε σύμπλεγμα χημική ένωσηαποτελείται από δύο ή περισσότερα στοιχεία. Ο καθένας έχει το δικό του σχετική μάζα. Αυτή η τιμή μπορεί να βρεθεί στο χημικό σύστημαΜεντελέεφ. Εκεί υποδεικνύεται σε μη ακέραιους αριθμούς, αλλά για κατά προσέγγιση εργασίες η τιμή μπορεί να στρογγυλοποιηθεί. Η σύνθεση μιας σύνθετης ουσίας περιλαμβάνει έναν ορισμένο αριθμό ατόμων κάθε τύπου. Για παράδειγμα, στο νερό (H 2 O) υπάρχουν δύο άτομα υδρογόνου και ένα οξυγόνο. Η αναλογία μεταξύ της σχετικής μάζας ολόκληρης της ουσίας και του δεδομένου στοιχείου σε ποσοστό θα είναι το κλάσμα μάζας του στοιχείου.

Για τον άπειρο αναγνώστη, αυτές οι δύο έννοιες μπορεί να φαίνονται κοντινές. Και αρκετά συχνά μπερδεύονται μεταξύ τους. Το κλάσμα μάζας της απόδοσης δεν αναφέρεται σε διαλύματα, αλλά σε αντιδράσεις. Οποιος χημική διαδικασίαπροχωρά πάντα στην παραλαβή συγκεκριμένων προϊόντων. Η απόδοσή τους υπολογίζεται με τύπους ανάλογα με τα αντιδρώντα και τις συνθήκες της διεργασίας. Σε αντίθεση με το απλό κλάσμα μάζας, αυτή η τιμή δεν είναι τόσο εύκολο να προσδιοριστεί. Οι θεωρητικοί υπολογισμοί προτείνουν το μέγιστο πιθανός αριθμόςουσίες του προϊόντος αντίδρασης. Ωστόσο, η πρακτική αποδίδει πάντα μια ελαφρώς χαμηλότερη τιμή. Οι λόγοι αυτής της ασυμφωνίας έγκεινται στην κατανομή των ενεργειών μεταξύ ακόμη και μορίων με υψηλή θερμοκρασία.

Έτσι, θα υπάρχουν πάντα τα πιο «κρύα» σωματίδια που δεν μπορούν να εισέλθουν σε αντίδραση και να παραμείνουν στην αρχική τους κατάσταση. φυσική έννοιατο κλάσμα μάζας της απόδοσης είναι το ποσοστό της ουσίας που πραγματικά λαμβάνεται από τη θεωρητικά υπολογισμένη ουσία. Η φόρμουλα είναι απίστευτα απλή. Η μάζα του πρακτικά ληφθέντος προϊόντος διαιρείται με τη μάζα του πρακτικά υπολογισμένου προϊόντος, η όλη έκφραση πολλαπλασιάζεται επί εκατό τοις εκατό. Το κλάσμα μάζας της απόδοσης προσδιορίζεται από τον αριθμό των mol του αντιδρώντος. Μην το ξεχνάτε. Το γεγονός είναι ότι ένα mole μιας ουσίας είναι ένας ορισμένος αριθμός των ατόμων ή των μορίων της. Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ύλης, είκοσι μόρια νερού δεν μπορούν να κάνουν τριάντα μόρια θειικού οξέος, οπότε τα προβλήματα υπολογίζονται με αυτόν τον τρόπο. Από τον αριθμό των mol της αρχικής συνιστώσας προκύπτει η μάζα, η οποία είναι θεωρητικά δυνατή για το αποτέλεσμα. Στη συνέχεια, γνωρίζοντας πόσο από το προϊόν της αντίδρασης ελήφθη πραγματικά, το κλάσμα μάζας της απόδοσης προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο που περιγράφηκε παραπάνω.

Ακόμη και ένα γραμμάριο μιας ουσίας μπορεί να περιέχει έως και χίλια διάφορες συνδέσεις. Κάθε ένωση είναι υπεύθυνη για μια συγκεκριμένη ιδιότητα μιας ουσίας, αλλά συμβαίνει αυτό να μην είναι ορισμένη ουσία, αλλά ένα μείγμα. Σε κάθε περίπτωση, η κατάσταση δημιουργείται συχνά στην παραγωγή χημικών αποβλήτων και στο έργο της χρήσης δευτερογενών πρώτων υλών. Οι χημικές αντιδράσεις που καθιστούν δυνατή την εύρεση και την απομόνωση μιας συγκεκριμένης ουσίας είναι κυρίαρχες. Αλλά για αυτό πρέπει πρώτα να μάθετε πώς να βρίσκετε το κλάσμα μάζας.

Η έννοια του κλάσματος μάζας μιας ουσίας αντανακλά το περιεχόμενο και τη συγκέντρωσή της σε ένα σύμπλεγμα χημική δομή, είτε είναι μείγμα είτε κράμα. Γνωρίζοντας τη συνολική μάζα ενός κράματος ή ενός μείγματος, μπορεί κανείς να βρει τις μάζες των συστατικών τους ουσιών, με την προϋπόθεση ότι είναι γνωστά τα κλάσματα μάζας τους. Πώς να βρείτε το κλάσμα μάζας, ο τύπος εκφράζεται συνήθως ως κλάσμα: το κλάσμα μάζας μιας ουσίας είναι η μάζα της ουσίας / η μάζα ολόκληρου του μείγματος.

Ας κάνουμε ένα μικρό πείραμα! Για να γίνει αυτό, χρειαζόμαστε τον περιοδικό πίνακα των χημικών στοιχείων. Mendeleev, ζυγαριά και αριθμομηχανή.

Πώς να βρείτε το κλάσμα μάζας μιας ουσίας

Είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί το κλάσμα μάζας της ουσίας, η ουσία έχει τη μορφή μείγματος. Αρχικά βάζουμε την ίδια την ουσία στη ζυγαριά. Έχει πολλά πράγματα. Γνωρίζοντας μια ορισμένη μάζα μιας ουσίας σε ένα μείγμα, μπορούμε εύκολα να λάβουμε το κλάσμα μάζας της. Για παράδειγμα, υπάρχουν 170 γρ. νερό. Περιέχουν 30 γραμμάρια χυμού κερασιού. Συνολικό βάρος=170+30=230 γραμμάρια. Διαιρέστε τη μάζα του χυμού κερασιού με τη συνολική μάζα του μείγματος: 30/200=0,15 ή 15%.

Πώς να βρείτε το κλάσμα μάζας ενός διαλύματος

Η λύση σε αυτό το πρόβλημα μπορεί να χρειαστεί κατά τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης διαλυμάτων τροφίμων (ξίδι) ή φάρμακα. Δίνεται η μάζα ενός διαλύματος ΚΟΗ, γνωστό και ως υδροξείδιο του καλίου, βάρους 400 γραμμαρίων. Το ΚΟΗ (η μάζα της ίδιας της ουσίας) είναι 80 γραμμάρια. Είναι απαραίτητο να βρεθεί το κλάσμα μάζας της χολής στο προκύπτον διάλυμα. Τύπος διαλύματος: ΚΟΗ (μάζα διαλύματος υδροξειδίου του καλίου) 300 g, μάζα διαλυμένης ουσίας (KOH) 40 g. Βρείτε ΚΟΗ (κλάσμα μάζας αλκαλίου) στο διάλυμα που προκύπτει, το t είναι κλάσμα μάζας. m- μάζα, t (ουσία) = 100% * m (ουσία) / m (διάλυμα (ουσία). Έτσι ΚΟΗ (κλάσμα μάζας διαλύματος υδροξειδίου του καλίου): t (KOH) = 80 g / 400 g x 100% = 20 % .

Πώς να βρείτε το κλάσμα μάζας του άνθρακα σε έναν υδρογονάνθρακα

Για να το κάνουμε αυτό, χρησιμοποιούμε τον περιοδικό πίνακα. Ψάχνουμε για ουσίες στον πίνακα. Ο πίνακας δείχνει την ατομική μάζα των στοιχείων. 6 άνθρακες με ατομική μάζα 12 και 12 υδρογόνα με ατομική μάζα 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%

Ο προσδιορισμός του κλάσματος μάζας στην παραγωγή πραγματοποιείται σε ειδικές χημικά εργαστήρια. Αρχικά, λαμβάνεται ένα μικρό δείγμα, στο οποίο ελέγχονται διάφορες χημικές αντιδράσεις. Ή εισάγουν λυχνίες, οι οποίες μπορούν να δείξουν την παρουσία ενός συγκεκριμένου συστατικού. Αφού διευκρινίσετε την αρχική δομή της ουσίας, μπορείτε να αρχίσετε να απομονώνετε τα συστατικά. Αυτό επιτυγχάνεται με απλά χημικές αντιδράσειςόταν μια ουσία έρχεται σε επαφή με μια άλλη και παράγεται μια νέα, είναι δυνατή η κατακρήμνιση. Υπάρχουν πιο προηγμένες μέθοδοι, όπως ηλεκτρόλυση, θέρμανση, ψύξη, εξάτμιση. Τέτοιες αντιδράσεις απαιτούν μεγάλο βιομηχανικό εξοπλισμό. Η παραγωγή, φυσικά, δύσκολα μπορεί να χαρακτηριστεί φιλική προς το περιβάλλον, ωστόσο σύγχρονες τεχνολογίεςΗ επεξεργασία αποβλήτων επιτρέπει την ελαχιστοποίηση της επιβάρυνσης της φύσης.