Масова частка у хімії. Обчислення масової частки хімічного елемента в речовині

З XVII ст. хімія перестала бути описовою наукою. Вчені-хіміки стали широко використовувати методи виміру різних параметрів речовини. Все більш удосконалювалася конструкція ваг, що дозволяють визначати маси зразків для газоподібних речовин, крім маси, вимірювали також обсяг та тиск. Застосування кількісних вимірів дало змогу зрозуміти сутність хімічних перетворень, Визначати склад складних речовин.

Як ви вже знаєте, до складу складної речовини входять два або більше хімічних елементів. Очевидно, що маса всієї речовини складається з мас елементів, що його складають. Отже, частку кожного елемента припадає певна частина маси речовини.

Масова частка елемента в речовині позначається латинською малою літерою w (дубль-ве) і показує частку (частина маси), що припадає на даний елемент загальній масіречовини. Ця величина може виражатися у частках одиниці або у відсотках (рис. 69). Звичайно, масова частка елемента в складній речовинізавжди менше одиниці (або менше 100%). Адже частина від цілого завжди менша за ціле, як часточка апельсина найменше апельсина.

Рис. 69.
Діаграма елементного складу оксиду ртуті

Наприклад, до складу оксиду ртуті HgО входять два елементи - ртуть та кисень. При нагріванні 50 г цієї речовини виходить 46,3 г ртуті та 3,7 г кисню. Розрахуємо масову частку ртуті у складній речовині:

Масову частку кисню у цій речовині можна розрахувати двома способами. За визначенням масова частка кисню в оксиді ртуті дорівнює відношенню маси кисню до маси оксиду ртуті:

Знаючи, що сума масових часток елементів у речовині дорівнює одиниці (100%), масову частку кисню можна обчислити по різниці:

Для того, щоб знайти масові частки елементів запропонованим способом, необхідно провести складний і трудомісткий хімічний експериментвизначення маси кожного елемента. Якщо ж формула складної речовини відома, те завдання вирішується значно простіше.

Для розрахунку масової часткиелемента потрібно його відносну атомну масу помножити на число атомів даного елемента у формулі та розділити на відносну молекулярну масуречовини.

Наприклад, для води (рис. 70):

Давайте потренуємось у вирішенні завдань на обчислення масових часток елементів у складних речовинах.

Завдання 1. Розрахуйте масові частки елементів аміаку, формула якого NH 3 .

Завдання 2. Розрахуйте масові частки елементів у сірчаній кислоті, що має формулу H2SO4.

Найчастіше хімікам доводиться вирішувати обернену задачу: за масовими частками елементів визначати формулу складної речовини.

Те, як вирішуються такі завдання, проілюструємо одним історичним прикладом.

Завдання 3. З природних мінералів - тенориту та куприту (рис. 71) було виділено дві сполуки міді з киснем (оксиди). Вони відрізнялися один від одного за кольором та масовими частками елементів. У чорному оксиді (рис. 72), виділеному з тенориту, масова частка міді становила 80%, а масова частка кисню – 20%. В оксиді міді червоного кольору, виділеного з куприту, масові частки елементів становили відповідно 88,9% та 11,1%. Які ж формули цих складних речовин? Вирішимо ці дві нескладні завдання.

Рис. 71. Мінерал куприт
Рис. 72. Оксид міді чорного кольору, виділений із мінералу тенориту

3. Отримане співвідношення потрібно привести до значень цілих чисел: адже індекси у формулі, що показують кількість атомів, не можуть бути дробовими. Для цього отримані числа треба поділити на менше з них (у нашому випадку вони є рівними).

А тепер трохи ускладнимо завдання.

Завдання 4. За даними елементного аналізу, прожарена гірка сіль має наступний склад: масова частка магнію 20,0%, масова частка сірки – 26,7%, масова частка кисню – 53,3%.

Запитання та завдання

Що називається масовою часткою елемента у складній речовині? Як розраховується ця величина?
Розрахуйте масові частки елементів у речовинах: а) вуглекислому газі 2 ; б) сульфіду кальцію CaS; в) натрієвої селітрі NaNО 3; г) оксид алюмінію А1 2 Про 3 .
У якому азотних добрив масова частка поживного елемента азоту найбільша: а) хлориді амонію NH 4 C1; б) сульфаті амонію (NH 4) 2 SО 4 ; в) сечовині (NH 2) 2?
У мінералі пиріті на 7 г заліза доводиться 8 г сірки. Обчисліть масові частки кожного елемента у цій речовині та визначте його формулу.
Масова частка азоту одному з його оксидів дорівнює 30,43%, а масова частка кисню - 69,57%. Визначте формулу оксиду.
У середні віки із золи багаття виділяли речовину, яку називали поташ і використовували для варіння мила. Масові частки елементів у цій речовині становлять: калій – 56,6%, вуглець – 8,7%, кисень – 34,7%. Визначте формулу поташу.

Масова частка речовини – це ставлення маси певного речовини до маси суміші чи розчину, у якому перебуває це вещество. Виявляється у частках одиниці чи відсотках.

Інструкція

1. Масова частка речовини знаходиться за формулою: w = m(в)/m(см), де w – масова частка речовини, m(в) – маса речовини, m(см) – маса суміші. Якщо ж речовина розчинена, то формула має такий вигляд: w = m(в)/m(р-ра), де m(р-ра) – маса розчину. Масу розчину за необхідності теж можна знайти: m(р-ра) = m(в) + m(р-ля), де m(р-ля) – маса розчинника. За бажання масову частку можна помножити на 100%.

2. Якщо за умови завдання немає значення маси, його можна розрахувати з допомогою кількох формул, віддати перевагу потрібному допоможуть величини дані за умови. Перша формула знаходження маси: m = V*p, де m – маса, V – обсяг, p – щільність. Подальша формула має такий вигляд: m = n*M, де m – маса, n – число речовини, M – молярна маса. Молярна маса у свою чергу складається з ядерних мас елементів, що входять до складу речовини.

3. Для кращого розуміння даного матеріалувирішимо задачу. Суміш мідної та магнієвої тирси масою 1,5 г обробили надлишком сірчаної кислоти. Через війну реакції виділився водень обсягом 0,56 л (типові дані). Обчисліть масову частку міді у суміші. У цьому вся задачі проходить реакція, записуємо її рівняння. З 2-х речовин з надлишком соляної кислотивзаємодіє лише магній: Mg + 2HCl = MgCl2 + H2. Щоб виявити масову частку міді в суміші, необхідно підставити значення в таку формулу: w(Cu) = m(Cu)/m(см). Маса суміші дана, виявимо масу міді: m(Cu) = m(см) – m(Mg). Шукаємо масу магнію: m(Mg) = n(Mg)*M(Mg). Виявити кількість речовини магнію допоможе рівняння реакції. Знаходимо кількість речовини водню: n = V/Vm = 0,56/22,4 = 0,025 моль. По рівнянню видно, що n(H2) = n(Mg) = 0,025моль. Розраховуємо масу магнію, знаючи, що молярна маса магнію дорівнює 24 г/моль: m(Mg) = 0,025*24 = 0,6 г. Знаходимо масу міді: m(Cu) = 1,5 – 0,6 = 0,9 г Залишилося визначити масову частку: w(Cu) = 0,9/1,5 = 0,6 чи 60%.

Масова частка вказує у відсотках чи частках зміст речовини у якомусь розчині чи елемента у складі речовини. Знання обчислити масову частку благотворно не тільки на уроках хімії, але і коли ви хочете приготувати розчин або суміш, скажімо, з кулінарною метою. Або змінити відсоткове відношення, У вже наявному у вас складі.

Інструкція

1. Масова частка обчислюється як відношення маси даного компонента до загальної маси розчину. Для придбання результату у відсотках, необхідно отримане приватне помножити на 100. Виглядає формула так:?=m (розчиненої речовини)/m (розчину)?, % = ?*100

2. Розглянемо для прикладу пряме і обернене завдання. Скажімо, ви розчинили в 100 грамах води 5 грам кухонної солі. Який відсоток розчину ви отримали? Рішення дуже примітивне. Масу речовини (кухонної солі) ви знаєте, маса розчину дорівнюватиме сумі з мас води та солі. Таким чином, слід 5 г поділити на 105 г і результат розподілу помножити на 100 - це і буде результат: 4,7%-ий розчин у вас вийде. зворотне завдання. Ви хочете приготувати 200 гр 10%-ого водного розчинучого бажано. Скільки речовини брати для розчинення? Діємо в зворотному порядку, масову частку, виражену у відсотках (10%) поділяємо на 100. Отримаємо 0,1. Тепер складемо нескладне рівняння, де необхідну кількість речовини позначимо x і, отже, масу розчину як 200 г+x. Наше рівняння матиме такий вигляд: 0,1=x/200г+x. Коли ми його вирішимо, то отримаємо що х дорівнює приблизно 22,2 р. Перевіряється результат рішенням прямої задачі.

3. Важче дізнатися які числа розчинів відомої відсотковості потрібно взяти для придбання певного числа розчину з новими заданими якостями. Тут потрібно скласти та вирішити вже системурівнянь. У цій системі перше рівняння – це вираз знаменитої маси одержуваної суміші через дві незнайомі маси початкових розчинів. Скажімо, якщо наша мета отримати 150 гр розчину, рівняння матиме вигляд x+y=150 г. Друге рівняння – маса розчиненої речовини прирівняна до суми цієї ж речовини, у складі 2-х розчинів, що змішуються. Скажімо, якщо хочете мати 30% розчин, а розчини, які ви змішуєте 100%, тобто чиста речовина, і 15%, то друге рівняння буде мати вигляд: x + 0,15 y = 45 г. Справа за малим, вирішити систему рівняння і дізнатися скільки потрібно додати речовини до 15% розчину, щоб отримати 30% розчин. Спробуйте.

Відео на тему

Щоб розрахувати кількість речовини, Дізнайтеся його масу за допомогою ваг, висловіть її в грамах і поділіть на молярну масу, яку можна знайти з допомогою таблиці Менделєєва. Для визначення числа речовинигазу у типових умовах застосуйте закон Авогадро. Якщо газ знаходиться в інших умовах, виміряйте тиск, об'єм і температуру газу, потім розрахуйте кількість речовинив ньому.

Вам знадобиться

Вам потрібні ваги, термометр, манометр, лінійка або рулетка, періодична таблицяМенделєєва.

Інструкція

1. Визначення числа речовиниу твердому тілі чи рідини. Виявіть масу тіла, що досліджується, за допомогою ваг, виразіть її в грамах. Визначте, з якого речовинискладається тіло, після цього за допомогою періодичної таблиці Менделєєва виявіть молярну масу речовини. Для цього виявіть елементи, що входять до складу молекули речовиниз якого складається тіло. За таблицею визначте їх ядерні маси, якщо у таблиці вказується дробове число, Округліть його до цілого. Виявіть суму мас всіх атомів, що входять до молекули речовини, отримайте молекулярну масу, яка чисельно дорівнює молярній масі речовиниу грамах на моль. Після цього, виміряну раніше масу поділіть на молярну масу. У результаті отримаєте кількість речовинина молях (?=m/M).

2. Число речовинигазу у типових умовах. Якщо газ знаходиться в типових умовах (0 градусів Цельсія і 760 мм рт. ст.), виявіть його об'єм. Для цього виміряйте обсяг приміщення, балона або посудини, де він знаходиться, від того, що газ займає кожен обсяг, йому наданий. Щоб отримати його значення, виміряйте геометричні розмірисудини, де він знаходиться з підтримкою рулетки та з підтримкою математичних формул, Виявіть його обсяг. Особливо класичним випадкомє кімната у формі паралелепіпеда. Виміряйте її довжину, ширину і висоту в метрах, після чого перемножте їх і отримайте об'єм газу, який в ній знаходиться в кубічних метрах. Щоб виявити кількість речовинигазу, отриманий обсяг поділіть на число 0,0224 – молярний обсяг газу за типових умов.

3. Число речовинигазу із довільними параметрами. Виміряйте тиск газу манометром у паскалях, його температуру в кельвінах, для чого до градусів Цельсія, в яких вимірює термометр, додайте число 273. Визначте також об'єм газу в кубічних метрах. Щоб виявити кількість речовинидобуток тиску та об'єму поділіть на температуру та число 8,31 (універсальну газову безперервну), ?=PV/(RT).

Відео на тему

Багато рідини є розчинами. Саме такі, зокрема, кров людини, чай, кава, морська вода. Основою розчину є розчинена речовина. Існують завдання знаходження масової частки цієї речовини.

Інструкція

1. Розчинами називаються однорідні гомогенні системи, які складаються з двох і більше компонентів. Вони діляться на три категорії: - рідкі розчини; - тверді розчини; - газоподібні розчини. рідким розчинамвідноситься, скажімо, розведена сірчана кислота, До твердих - сплав заліза і міді, а до газоподібних - всякі суміші газів. Самостійно від того, в якому агрегатному станізнаходиться розчин, він складається з розчинника та розчиненої речовини. Розчинником частіше кожного зазвичай є вода, якою розбавляють речовину. Склад розчинів виражається по-різному, Особливо для цього застосовують значення масової частки розчиненої речовини. Масова частка є безрозмірною величиною, і вона дорівнює відношенню маси розчиненої речовини до загальної маси кожного розчину: в = mв / m Масову частку виражають у відсотках або десяткових дробах. Щоб обчислити даний параметр у відсотках, застосовуйте наступну формулу: w (речовини) = mв / m (розчину) · 100%. Для знаходження того ж параметра у вигляді десяткового дробумноження на 100% не робіть.

2. Маса кожного розчину являє собою суму мас води та розчиненої речовини. Отже зрідка формулу, зазначену вище, записують дещо іншим чином: ?в=mв/(mв+m(H2O)), де m(розчину)=mв+m(H2O)Скажімо, розведена азотна кислотаскладається з розчинника - води, та розчиненої речовини -кислоти. З цього випливає, що маса розчиненої речовини обчислюється наступним чином: в = mHNO3/mHNO3 + mH2O

3. Якщо маса речовини невідома, а дана лише маса води, то такому разі масова частка перебуває за дещо іншою формулою. Коли відомий обсяг розчиненої речовини, масу його знаходите за подальшою формулою: mв = V *? З цього випливає, що масова частка речовини обчислюється наступним чином:?

4. Знаходження масової частки речовини неодноразово здійснюється і з утилітарною метою. Скажімо, при відбілюванні якогось матеріалу потрібно знати концентрацію пергідролю в розчині перекису. Крім того, точне обчисленнямасової частки зрідка потрібно в лікарської практики. Крім формул і зразкового обчислення масової частки в медицині застосовують ще й експериментальну перевірку за допомогою приладів, що дозволяє зменшити ймовірність помилок.

5. Існує кілька фізичних процесів, у ході яких змінюється масова частка речовини та склад розчину. 1-й їх, званий упариванием, є процес, зворотний розчиненню речовини у питній воді. При цьому розчинена речовина залишається, а вода повністю упарюється. У цьому випадку масова частка не може бути виміряна – розчин відсутня. Прямо протилежний процес – розведення концентрованого розчину. Чим більше він розбавляється, тим більше зменшується масова частка речовини, розчиненого у ньому. Концентрування є часткове упарювання, у якому випаровується кожна вода, лише її частина. Масова частка речовини у розчині у своїй зростає.

Відео на тему

Що таке масова частка елемента? З самого найменування можна зрозуміти, що це величина, що вказує, у якому співвідношенні перебувають маса елемента, що входить до складу речовини, та загальна маса цієї речовини. Вона виявляється у частках одиниці: відсотках (сотих частках), проміле (тисячних) тощо. Як можна визначити масу якого-небудь елемента ?

Інструкція

1. Для наочності розгляньте добре відомий кожному вуглець, без якого не було б органіки. Якщо вуглець є чистою речовиною (скажімо, алмаз), то її масову часткуМожна хоробро прийняти за одиницю чи 100%. Зрозуміло, алмаз теж містить домішки інших елементів, але здебільшого, настільки дрібних числах, що ними можна знехтувати. А ось у таких модифікаціях вуглецю, як кам'яне вугілляабо графіт, зміст домішок досить висока, і таке ігнорування неприйнятне.

2. Якщо ж вуглець входить до складу важкої речовини, потрібно робити так: запишіть точну формулу речовини, після цього, знаючи молярні маси всякого елемента, що входить до його складу, обчисліть точну молярну масу цієї речовини (зрозуміло, з урахуванням «індексу» всякого елемента). Після цього визначити масову частку, поділивши загальну молярну масу елементана молярну масу речовини.

3. Скажімо, треба виявити масову часткувуглецю в оцтовій кислоті. Напишіть формулу оцтової кислоти: СН3СООН. Для спрощення підрахунків перетворіть її на вигляд: С2Н4О2. Молярна маса цієї речовини складається з молярних мас елементів: 24 + 4 + 32 = 60. Відповідно, масова частка вуглецю в цій речовині обчислюється так: 24/60 = 0,4.

4. Якщо потрібно обчислити її в процентному співвідношеннівідповідно, 0,4 * 100 = 40%. Тобто в кожному кілограмі оцтової кислоти міститься (приблизно) 400 г вуглецю.

5. Зрозуміло, аналогічно можна знайти масові частини всіх інших елементів. Скажімо, масова частка кисню у тій самій оцтовій кислоті обчислюється так: 32/60 = 0,533 чи 53,3%; а масова частка водню дорівнює 4/60 = 0,666 чи 6,7%.

6. Для перевірки точності обчислень складіть відсоткові частки всіх елементів: 40% (вуглець) + 53,3% (кисень) + 6,7% (водень) = 100%. Рахунок зійшовся.

У вас є двосотлітрова бочка. Ви плануєте її повністю заправити дизельним паливом, яке використовуєте для опалення своєї міні-котельні. А скільки вона важитиме, наповнена соляром? Тепер обчислимо.

Вам знадобиться

- Таблиця питомої щільності речовин;
- Знання виготовляти найпростіші математичні обчислення.

Інструкція

1. Щоб виявити масу речовини за його обсягом, скористайтеся формулою питомої щільності речовини. Масу вважатимемо у грамах, кілограмах та тоннах. Об'єми в кубічних сантиметрах, дециметрах та заходах. І питому щільність, відповідно, в г/см3, кг/дм3, кг/м3, т/м3.

2. Виходить, за умовами завдання, у вас є двосотлітрова бочка. Це означає: бочка місткістю 2 м3. Двохсотлітровий її називають, оскільки води, з її питомою щільністю рівної одиниці, в таку бочку входить 200 літрів. Вас хвилює маса. Отже виводьте її у поданій формулі на перше місце. m = p * v У правій частині формули незнайоме значення р - питома щільність дизельного палива. Виявіть його за довідником. Ще простіше – задати запит на пошук в інтернеті «питома щільність дизельного палива».

3. Виявили: щільність літнього дизельного палива при t = +200 С – 860 кг/м3.Підставляйте значення у формулу: m = 860*2 = 1720 (кг)1 тонна та 720 кг – стільки важать 200 літрів літнього дизельного палива. Завісивши заздалегідь бочку, можна розрахувати загальну вагу і прикинути потужність стелажу під бочку з соляром.

4. У сільській місцевості придатним буває попередньо розрахувати масу необхідних кубатурою дров, щоб визначитися з вантажопідйомністю транспорту, на якому будуть доставлятися ці дрова. Наприклад, вам на зиму потрібний мінімум 15 куб. метрів березових дров. Шукайте у довідковій літературі густину березових дров. Це: 650 кг/м3. Обчислюйте масу, підставивши значення в ту ж формулу питомої щільності. транспортного засобута числом поїздок.

Відео на тему

Зверніть увагу!
Старші люди більш знайомі з уявленням питомої ваги. Питома щільність речовини – те саме, як і питому вагу.

Масова частка речовини вказує його зміст у більш складній структурі, скажімо, в металі або суміші. Якщо відома загальна маса суміші чи металу, то знаючи масові частки складових речовин можна знайти їх маси. Виявити масову частку речовини, можна знаючи його масу і масу кожної суміші. Ця величина, може виражатися у дольних величинах чи відсотках.

Вам знадобиться

ваги;
періодична таблиця хімічних елементів;
калькулятор.

Інструкція

1. Визначте масову частку речовини, яка знаходиться в суміші через маси суміші та самої речовини. Для цього за допомогою ваг визначте маси речовин, що становлять суміш або метал. Після цього складіть їх. Отриману масу прийміть за 100%. Щоб виявити масову частку речовини в суміші, поділіть її масу m на масу суміші M, а результат помножте на 100% (?%=(m/M)?100%). Скажімо, 140 г води розчиняють 20 г кухонної солі. Щоб виявити масову частку солі, складіть маси цих 2-х речовин М=140+20=160 р. Після цього виявіть масову частку речовини?%=(20/160)?100%=12,5%.

2. Якщо потрібно виявити зміст або масову частку елемента в речовині з вестимою формулою, скористайтеся періодичною таблицею хімічних елементів. По ній виявіть ядерні маси елементів, що входять до складу речовини. Якщо один елемент зустрічається у формулі кілька разів, помножте його ядерну масуцього число і складіть отримані результати. Це буде молекулярна маса речовини. Щоб виявити масову частку будь-якого елемента в такій речовині, поділіть його масове число в даній хімічній формулі M0 на молекулярну масу даної речовини M. Підсумок множте на 100% (?%=(M0/M)?100%).

3. Скажімо, визначте масову частку хімічних елементів у мідному купоросі. Мідний купорос (сульфат міді II), має хімічну формулу CuSO4. Ядерні маси елементів, що входять до його складу дорівнюють Ar(Cu)=64, Ar(S)=32, Ar(O)=16, масові числа цих елементів дорівнюватимуть M0(Cu)=64, M0(S)=32, M0(O)=16?4=64, з урахуванням того, що в молекулі міститься 4 атоми кисню. Розрахуйте молекулярну масу речовини, вона дорівнює сумі масових чиселскладових молекулу речовин 64+32+64=160. Визначте масову частку міді (Cu) у складі мідного купоросу (?%=(64/160)?100%)=40%. За такою ж тезою можна визначити масові частки всіх елементів у цій речовині. Масова частка сірки (S) ?%=(32/160)?100%=20 %, кисню (О) ?%=(64/160)?100%=40%. Зверніть увагу на те, що сума всіх масових часток речовини повинна становити 100%.

Масова частка - це відсоткове зміст компонента у суміші чи елемента у речовині. Із завданнями на обчислення масової частки стикаються не лише школярі та студенти. Знання обчислювати відсоткову концентраціюречовини знаходить абсолютно утилітарне використання і в реального життя– там, де потрібне складання розчинів – починаючи з будівництва та закінчуючи кулінарією.

Вам знадобиться

- таблиця Менделєєва;
- Формули для розрахунку масової частки.

Інструкція

1. Розрахуйте масову часткуза визначенням. Тому що маса речовини складається з мас елементів, які її складають, то на часткукожного елемента доводиться деяка частина маси речовини. Масова частка розчину дорівнює відношенню маси розчиненої речовини до маси кожного розчину.

2. Маса розчину дорівнює сумі мас розчинника (зазвичай води) і речовини. Масова частка суміші дорівнює відношенню маси речовини до маси суміші, що містить речовину. Отриманий результат помножте на 100%.

3. Виявіть масову часткувиходу з підтримкою формули? = mд / mп, де mп і mд - величина належного і дійсного отриманого виходу речовини (маси) відповідно. Обчислюйте масу з рівняння реакції, користуючись формулою m=nM, де n – хімічна кількість речовини, M – молярна маса речовини (сума ядерних мас всіх елементів, що входять у речовину), або формулою m=V?, де V- об'єм речовини, ? - Його щільність. Число речовини у свою чергу при необхідності замініть на формулу n=V/Vm або також знаходите рівняння реакції.

4. Масову часткуелемента важкої речовини обчисліть за допомогою таблиці Менделєєва. Складіть ядерні маси всіх елементів, що входять у речовину, при необхідності множачи на індекси. Ви отримаєте молярну масу речовини. Виявіть молярну масу елемента з таблиці Менделєєва. Розрахуйте масову частку, поділивши молярну масу елемента на молярну масу речовини Помножте на 100%.

Корисна порада
Звертайте увагу на фізичний процес, що має місце бути. При упарюванні не розраховуйте масову частку, так як розчину (води або іншої рідини) немає. Не забувайте, що при концентруванні, навпаки частковим упарюванням, масова частка речовини зростає. Якщо ви розбавляєте концентрований розчин, масова частка зменшується.

Масова частка якогось компонента в речовині показує, яка частина загальної маси припадає на атоми саме цього елемента. Застосовуючи хімічну формулу речовини і періодичну таблицю Менделєєва, можна визначити масову частку всього з елементів, що входять у формулу. Отримана результаті величина виражається простим дробом чи відсотками.

Інструкція

1. Якщо потрібно за хімічною формулою визначити масову частку будь-якого елемента, що її становить, почніть з обчислення числа атомів, яке припадає на весь елемент. Скажімо, хімічну формулу етанолу записують так: CH?-CH?-OH. А хімічна формула диметилового ефіру - CH?-O-CH?. Число атомів кисню (O) у кожній із формул дорівнює одиниці, вуглецю (С) – двом, водню (H) – шести. Зверніть увагу, що це різні речовини, Тому що ідентичне число атомів всього елемента в їх молекулах розташовано по-різному. Тим не менш, масові частки всього елемента в диметиловому ефірі та етанолі будуть ідентичні.

2. Із застосуванням періодичної таблиці визначте ядерну масу будь-якого елемента, що входить до хімічної формули. Це число помножте на число атомів будь-якого елемента, розраховане на попередньому етапі. У цьому прикладі формула містить кожного один атом кисню, яке атомарна маса з таблиці дорівнює 15,9994. Атомів вуглецю у формулі два, його атомарна маса дорівнює 12,0108, отже, сумарна вага атомів становитиме 12,0108*2=24,0216. Для водню ці цифри рівні відповідно 6, 1,00795 та 1,00795*6=6,0477.

3. Визначте загальну атомарну масу всієї молекули речовини – складіть отримані на попередньому етапі числа. Для диметилового ефіру та етанолу ця величина повинна дорівнювати 15,9994+24,0216+6,0477=46,0687.

4. Якщо результат потрібно отримати в частках одиниці, складіть для будь-якого елемента, що входить у формулу, індивідуальний дріб. У її чисельнику повинна стояти величина, розрахована для цього елемента на другому кроці, а знаменник всього дробу поставте число з третього кроку. Отриманий звичайний дріб можна округлити до точного ступеня точності. У цьому прикладі масова частка кисню становить 15,9994/46,0687?16/46=8/23, вуглецю – 24,0216/46,0687?24/46=12/23, водню – 6,0477/46, 0687-6/46 = 3/23.

5. Для придбання підсумку у відсотках одержані звичайні дробипереведіть у формат десяткових та збільшіть у сто разів. У використаному прикладі масова частка кисню у відсотках виражається числом 8/23*100×34,8%, вуглецю – 12/23*100×52,2%, водню – 3/23×100×13,0%.

Відео на тему

Зверніть увагу!
Масова частка може бути більше одиниці чи, якщо вона виявляється у відсотках, більше 100%.

У статті розглядається таке поняття як масова частка. Наводяться засоби її обчислення. Також описано визначення подібних за звучанням, але відмінних за фізичним змістом величин. Це масові частки для елемента та виходу.

Колиска життя - розчин

Вода – джерело життя на нашій прекрасній блакитній планеті. Цей вираз можна зустріти досить часто. Проте мало хто, окрім фахівців, замислюється: насправді субстратом для розвитку перших біологічних системстав розчин речовин, а не хімічно чиста вода. Напевно в популярної літературиабо передачі читач зустрічав вираз «первинний бульйон».

Про джерела, що дали поштовх розвитку життя у вигляді складних органічних молекул, досі сперечаються. Деякі навіть припускають не просто природний і дуже вдалий збіг обставин, а космічне втручання. Причому мова йдезовсім не про міфічні прибульці, а про специфічні умови для створення цих молекул, які можуть існувати тільки на поверхні малих космічних тіл, позбавлених атмосфери, - комети та астероїди. Таким чином, було б правильніше говорити, що розчин органічних молекул - колиска всього живого.

Вода як хімічно чиста речовина

Незважаючи на величезні солоні океани і моря, прісні озера та річки, в хімічному стані чистому виглядівода зустрічається вкрай рідко, переважно у спеціальних лабораторіях. Нагадаємо, у вітчизняній науковій традиції хімічно чиста речовина - це субстанція, яка містить не більше десяти мінус шостої міри масової частки домішок.

Отримання абсолютно вільної від сторонніх компонентів маси потребує неймовірних витрат і рідко виправдовує себе. Застосовується лише окремих виробництвах, де навіть один сторонній атом може зіпсувати експеримент. Зазначимо, що напівпровідникові елементи, які становлять основу сьогоднішньої мініатюрної техніки (у тому числі смартфони та планшети), до домішок дуже чутливі. У їх створенні потрібні зовсім незабруднені розчинники. Однак у порівнянні з усією рідиною планети це дуже мало. Як же так виходить, що поширена, що пронизує нашу планету, наскрізь вода так рідко зустрічається в чистому вигляді? Пояснимо трохи нижче.

Ідеальний розчинник

Відповідь на поставлене у попередньому розділі питання неймовірно проста. Вода має полярні молекули. Це означає, що у кожній дрібні часткицієї рідини позитивний та негативний полюси не набагато, але рознесені. При цьому структури, що виникають навіть у рідкій воді, утворюють додаткові (так звані водневі) зв'язки. І загалом це дає наступний результат. Речовина, що потрапляє у воду (не важливо, який заряд вона має) розтягується молекулами рідини. Кожна частинка розчиненої домішки обволікається або негативними, або позитивними сторонамимолекул води. Таким чином, ця унікальна рідина здатна розчиняти дуже велика кількістьнайрізноманітніших речовин.

Поняття масової частки у розчині

Розчин, що виходить, містить деяку частину домішки, що має назву "масова частка". Хоча такий вираз зустрічається не часто. Зазвичай використовується інший термін – "концентрація". Масова частка визначається конкретним співвідношенням. Формульний вираз наводити не будемо, він досить простий, пояснимо краще фізичний зміст. Це співвідношення двох мас – домішки до розчину. Масова частка – величина безрозмірна. Виражається по-різному в залежності від конкретних завдань. Тобто у частках одиниці, якщо у формулі є лише співвідношення мас, та у відсотках – якщо результат множиться на 100%.

Розчинність

Крім Н 2 Про застосовуються інші розчинники. Крім того, є речовини, які не віддають свої молекули воді. Зате легко розчиняються в бензині або гарячій сірчаній кислоті.

Існують спеціальні таблиці, які показують, скільки того чи іншого матеріалу залишиться у рідині. Цей показник називається розчинністю, і залежить від температури. Чим вона вища, тим активніше рухаються атоми або молекули розчинника, і тим більше домішок він здатний поглинути.

Варіанти визначення частки розчиненої речовини у розчині

Так як завдання у хіміків та технологів, а також інженерів та фізиків можуть бути різними, частина розчиненої речовини у воді визначається по-різному. Об'ємна частка обчислюється як обсяг домішки загального обсягу розчину. Використовується інший параметр, проте принцип залишається тим самим.

Об'ємна частка зберігає безрозмірність, виражаючи або у частках одиниці, або у відсотках. Молярність (інше ще називається "молярна об'ємна концентрація") - це число молей розчиненої речовини в заданому об'ємі розчину. У цьому вся визначенні беруть участь два різних параметри однієї системи, і розмірність у цієї величини інша. Вона виявляється у молях на літр. Про всяк випадок нагадаємо, що моль - це кількість речовини, що містить приблизно десять у двадцять третьому ступені молекул або атомів.

Концепція масової частки елемента

Ця величина має лише опосередковане відношення до розчинів. Масова частка елемента відрізняється від розглянутого вище поняття. Будь-яке складне хімічне з'єднанняскладається із двох або більше елементів. Кожен має свою відносною масою. Цю величину можна знайти в хімічної системиМенделєєва. Там вона вказана у нецілих числах, але для приблизних завдань значення можна округлити. До складу складної речовини входить певна кількість атомів кожного виду. Наприклад, у воді (Н2О) два атоми водню та один кисню. Співвідношення між відносною масою всієї речовини та даного елемента у відсотках і становитиме масову частку елемента.

Для недосвідченого читача ці два поняття можуть здатися близькими. І досить часто їх плутають між собою. Масова частка виходу відноситься не до розчинів, а до реакцій. Будь-який хімічний процесзавжди протікає із отриманням конкретних продуктів. Їх вихід розраховується за формулами в залежності від реагуючих речовин та умов процесу. На відміну від просто масової частки, цю величину не так просто визначити. Теоретичні розрахунки пропонують максимально можлива кількістьречовини препарату реакції. Однак практика завжди дає трохи менше значення. Причини такої розбіжності криються у розподілі енергій серед навіть сильно нагрітих молекул.

Таким чином, завжди знайдуться найхолодніші частки, які не зможуть вступити в реакцію і залишаться в початковому стані. Фізичний змістмасової частки виходу у тому, який відсоток становить реально отримане речовина від теоретично розрахованого. Формула неймовірно проста. Маса фактично отриманого товару ділиться на масу фактично розрахованого, весь вираз множиться повністю. Масова частка виходу визначається за кількістю молей речовини, що реагує. Не варто забувати про це. Справа в тому, що одна моль речовини - певна кількість його атомів або молекул. За законом збереження речовини із двадцяти молекул води не може вийти тридцять молекул сірчаної кислоти, тому завдання обчислюються саме так. З кількості молей вихідного компонента виводять масу, яка теоретично можлива результату. Потім, знаючи, скільки продукту реакції насправді було отримано, за описаною вище формулою визначають масову частку виходу.

Навіть у одному грамі речовини може бути до тисячі різних з'єднань. Кожна сполука відповідає за певну властивість речовини, а буває так, що це не певна речовина, а суміш. У будь-якому випадку на виробництві часто виникає ситуація утилізації хімічних відходів та завдання використання вторинної сировини. Саме хімічні реакції, що дозволяють знайти та виділити певну речовину є головними. Але для цього треба спочатку дізнатися, як знайти масову частку.

Поняття масової частки речовини відображає його вміст та концентрацію у складній хімічної структури, чи це суміш або сплав. Знаючи загальну масу сплаву або суміші, можна знайти маси складових речовин, за умови, що відомі їх масові частки. Як знайти масову частку, формула зазвичай виражається у вигляді дробу: масова частка речовини маса речовини/маса всієї суміші.

Давайте проведемо невеликий експеримент! Для цього нам знадобляться періодична таблиця хімічних елементів ім. Менделєєва, ваги та калькулятор.

Як знайти масову частку речовини

Необхідно визначити масову частку речовини, речовина у вигляді суміші. Спочатку кладемо на ваги сама речовина. Отримали масу речовини. Знаючи певну масу речовини в суміші, ми з легкістю отримаємо її масову частку. Наприклад, є 170г. води. У них знаходиться 30 г вишневого соку. Загальна маса = 170 +30 = 230 грам. Поділимо масу вишневого соку до загальної маси суміші: 30/200 = 0.15 або 15%.

Як знайти масову частку розчину

Вирішення цієї проблеми може знадобитися при визначенні концентрації харчових розчинів (оцет) або лікарських препаратів. Дана маса розчину KOH, він же гідроксид калію, масою 400 грам. KOH (маса самої речовини) становить 80 грам. Необхідно знайти масову частку жовчі отриманому розчині. Формула знаходження рішення: KOH (маса розчину гідроксиду калію) 300 г, маса розчиненої речовини (KOH) 40 г. Знайдіть KOH (масову частку лугу) в отриманому розчині, t масова частка. m- маса, t (речовини) = 100%* m (речовини) / m (розчину (речовини). Таким чином KOH (масова частка розчину гідроксиду калію): t (KOH) = 80 г / 400 г х 100% = 20 %.

Як знайти масову частку вуглецю у вуглеводні

Для цього використовуємо таблицю Менделєєва. Шукаємо речовини у таблиці. У таблиці наведено атомну масу елементів. 6 вуглеців з атомною масою 12 і 12 водень з атомною масою, що дорівнює 1. m (C6H12) = 6 х 12 + 12 х 1= 84 г/моль, ω (С) = 6 m1(С) / m (C6H12) = 6 х 12/84 = 85%

Визначення масової частки на виробництвах проводиться у спеціальних хімічні лабораторії. Для початку береться невеликий зразок, який відчувають різні хімічні реакції. Або впроваджують лакмусові папірці, які можуть виявити наявність того чи іншого компонента. Після з'ясування початкової структури речовини можна розпочинати виділення компонентів. Це досягається за рахунок простих хімічних реакційКоли одна речовина контактує з іншою і виходить нова, можливий осад. Існують і більш просунуті способи, такі як електроліз, нагрівання, охолодження, випарювання. Для таких реакцій потрібне велике промислове обладнання. Виробництво, звичайно, важко назвати екологічно чистим, проте сучасні технологіїобробки відходів дозволяють мінімізувати навантаження на природу.