Массовая доля элемента металла 100

Урок №13. Массовая доля химического элемента в соединении

Массовая для элемента в данном веществе (w) – отношение относительной атомной массы данного элемента, умноженной на число его атомов в молекуле к относительной молекулярной массе вещества.

w – массовая доля элемента в веществе,

n – индекс в химической формуле,

Ar – относительная атомная масса,

Mr – относительная молекулярная масса молекулы вещества.

Массовые доли выражают в процентах или в долях:

w (элемента) = 20% или 0,2.

Вычислите массовые доли элементов в фосфорной кислоте, имеющей простейшую химическую формулу H 3 PO 4 , с точностью до сотых.

Дано :

Найти :

Решение :

1. Из Периодической таблицы имени Д.И.Менделеева выписываем значения относительных масс атомов элементов, входящих в состав фосфорной кислоты

2. Вычисляем относительную молекулярную массу соединения

Mr(H 3 PO 4 ) = 3·Ar(H) + Ar(P) + 4·Ar(O) = 3·1 + 31 + 4·16 = 98

3. Вычисляем массовые доли элементов по формуле:

w (элемента) = (n· Ar(элемента) · 100%) / Mr( молекулы )

w(H) = n(H)·Ar(H)·100% / Mr(H 3 PO 4 ) = 3·1·100% / 98 = 3,06%

w(P) = n(P)·Ar(P)·100% / Mr(H 3 PO 4 ) = 1·31·100% / 98 = 31,63%

w(O) = n(O)·Ar(O)·100% / Mr(H 3 PO 4 ) = 4·16·100% / 98 = 65,31%

Сумма значений массовых долей всех элементов должна составить 100% w(H) + w(P) + w(O) = 100%

3,06% + 31,63% + 65,31% = 100%

Таким образом, массовые доли элементов в фосфорной кислоте вычислены правильно.

Источник

Массовая доля химического вещества онлайн

Химическая формула. Используйте восклицательный знак если необходимо

Формула химического вещества
Молярная масса вещества (Грамм/Моль)
Процентное содержание элементов в заданном веществе
Массовое содержание элементов в веществе

Массовая доля элемента

Что же такое массовая доля? Например, массовая доля химического элемента — это отношении массы элемента к массе всего вещества. Массовая доля может выражаться как в процентах, так и долях.

Где же может применятся массовая доля?

Вот одни из направлений:

— определение элементарного состава сложного химического вещества

— содержание массовых долей элементов

— нахождение массы элемента по массе сложного вещества

Для расчетов используется калькулятор Молярная масса вещества онлайн с расширенными данными которые можно увидеть если пользоватся XMPP запросом.

Расчет подобных задач, что указаны выше, при примении этой страницы становятся еще проще, удобнее и точнее. Кстати про точность. В школьных учебниках почему то молярные массы элементов округлены до целых значений, что для решения школьных задач это вполне пригодится, хотя на самом деле молярные массы каждого химического элемента периодически предаются корректировке.

Наш калькулятор не стремится показать высокую точность (выше 5-ти знаков после запятой), хотя в этом нет ничего сложного. В большинстве своем, те атомные массы элементов, которые используют калькулятор, достаточны для решения поставленных задач на определение массовых долей элементов

Но для тех педантов 🙂 , которым важна точность, хотелось бы порекомендовать ссылку Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements в которой отображены все химические элементы, их относительные атомные массы, а также массы всех изотопов каждого из элемента.

Вот и все, что хотелось бы сказать. Теперь будем рассматривать конкретные задачи и как их решать. Заметьте что несмотря на то, что они все разнородны, они в своей сути опираются на молярную массу вещества и массовые доли элементов в этом веществе

На начало осени 2017 года, я добавил еще один калькульятор Мольные доли вещества и количество атомов, который поможет решать задачи на массу чистого вещества в сложном веществе, количество моль в веществе и в каждом элементе, а также количество атомов/молекул в веществе.

Примеры

Вычислит массовую долю элементов в меди сульфате CuSO 4

Запрос очень простой, просто пишем формулу и получаем результат который и будет нашим ответом

Формула химического вещества
Молярная масса вещества (Грамм/Моль)
Процентное содержание элементов в заданном веществе
Массовое содержание элементов в веществе

Как уже сказано в школьных учебниках идет достаточно угрубленные значения, поэтому не удивляйтесь если в ответах бумажных книг Вы увидите Cu = 40% ,O = 40%, S = 20%. Это скажем так «побочные эффекты» упрощения школьного материала, для учеников. Для реальных задач наш ответ (ответ бота) естественно более точен.

Если речь шла о том , что бы выразить в долях а не процентах, то делим проценты каждого из элементов на 100 и получаем ответ в долях.

Сколько натрия содержится в 10 тоннах криолина Na3[AlF6]?

Введем формулу криолина и получим следующие данные

Формула химического вещества
Молярная масса вещества (Грамм/Моль)
Процентное содержание элементов в заданном веществе
Массовое содержание элементов в веществе

Из полученных данных мы видим, что в 209,9412 количестве вещества содержится 68,96931 количества натрия.

В граммах ли мы будем это измерять, в килограммах или тоннах для соотношения это ничего не меняется.

Теперь осталось построить другое соответствие где у нас есть 10 тон исходного вещества и неизвестное количество натрия

Это получилась типичная пропорция. Можно конечно воспользоваться ботом Расчет пропорций и соотношений но данная пропорция настолько проста, что сделаем это ручками.

209,9412 относится к 10(тоннам) как 68,96391 к неизвестному числу.

Таким образом количество натрия (в тоннах) в криолине составит 68.96391*10/209.9412=3.2849154906231 тонны натрия.

Опять же для школы иногда придется округлять до целого числа массовое содержание элементов в веществе, но ответ фактически не сильно отличается от предыдущего

Точность до сотых долей совпадает.

Вычислить сколько кислорода содержится в 50 тоннах фосфата кальция Ca3(PO4)2 ?

Массовые доли заданного вещества следующие

Формула химического вещества
Молярная масса вещества (Грамм/Моль)
Процентное содержание элементов в заданном веществе
Массовое содержание элементов в веществе

Та же самая пропорция что и в предыдущей задаче 310.18272 относится к 50 (тоннам) так же как и 127.9952 к неизвестной величине

ответ 20,63 тонны кислорода находится в заданной массе вещества.

Если же мы добавим к формуле служебный символ восклицательный знак, говорящий нам о том что задача школьная(используются грубые округления атомных масс до целых чисел), то ответ получим следующий:

Формула химического вещества
Молярная масса вещества (Грамм/Моль)
Процентное содержание элементов в заданном веществе
Массовое содержание элементов в веществе

Пропорция будет уже вот такой

310 относится к 50 (тоннам) так же как и 128 к неизвестной величине. И ответ

Источник

Массовая доля элемента в соединении: задачи

Массовая доля элемента в соединении показывает, какую долю составляет масса данного элемента в соединении . Для того, чтобы рассчитывать массовую долю , нужно правильно рассчитывать молекулярную массу и обязательно учитывать число атомов каждого элемента. Кстати, иногда требуется решить по химии и обратную задачу: зная массовую долю, составлять формулы. Теперь потренируемся на примерах.

Пример 1.

Определите массовые доли элементов в сульфате натрия.

Формула сульфата натрия Na2SO4 . Молекулярная масса Na2SO4 2*23+32+4*16=142 (мы взяли атомные массы элементов из таблицы Менделеева и умножили их на нужные индексы: атомов натрия в формуле 2, атом серы 1, атомов кислорода 4).

Рассчитываем массовые доли, составляя пропорции.

Массовая доля натрия:

142 (молекулярная масса Na2SO4) – 100%

2*23 (берём атомную массу натрия, умноженную на 2, потому что у нас 2 атома Na) – X%

Массовая доля серы:

142 (молекулярная масса Na2SO4) – 100%

32 (берём атомную S) –Y%

Массовая доля кислорода:

142 (молекулярная масса Na2SO4) – 100%

4*16 (берём атомную массу кислорода, умноженную на 4, потому что у нас 4 атома О) –Z%

Ответ: в сульфате натрия массовая доля натрия 32,4%, массовая доля серы 22,5%, массовая доля кислорода 45,1% (проверим себя. При сложении всех массовых долей должно получиться 100%. У нас 32,4+22,5+45,1=100).

Пример 2.

Это сложный пример, который может встретиться на огэ по химии. Но, разобравшись в нём без репетитора по химии, вы точно поймёте, что такое массовая доля. Итак, нужно определить массовые доли в нитрате меди (II).

Формула нитрата меди (II) Cu(NO3)2. Обратите внимание, что здесь имеется кислотный остаток NO3, заключённый в скобки. Индекс 2 относится ко всему кислотному остатку! Это крайне важно для правильного расчёта! То есть в нашем соединении Cu(NO3)2 есть 1 атом меди Cu и два кислотных остатка NO3, то есть 2 атома азота и 2*3=6 атомов кислорода. Обязательно поймите это!

Теперь переходим к расчёту молекулярной массы Cu(NO3)2 (как всегда, берём атомные массы элементов из таблицы Менделеева). Она составляет 64+2*14+6*16=188. Далее рассчитываем массовые доли.

Ответ: в нитрате меди (II) массовая доля меди 34,0%, массовая доля азота 14,9%, массовая доля кислорода 51,1% (для проверки сложим все массовые доли 34,0+14,9+51,1=100, всё верно).

Пример 3.

Обратная задача. По массовым долям элементов в соединении нужно определить формулу. Известно, что в соединение входят калий К, марганец Mn и кислород О. Массовая доля калия 24,7%, массовая доля марганца 34,8%, массовая доля кислорода 40,5%. Определите формулу.

Нам нужно найти Х, Y и Z. Для начала найдём в периодической таблице атомные массы элементов: атомная масса калия 39, марганца 55, кислорода 16. Теперь вспомним, что массовая доля показывает нам вклад каждого элемента в массу вещества. Отсюда следует, что, разделив массовую долю на атомную массу, мы получим число атомов в соединении. То есть здесь:

· атомов калия 27,4/39=0,6 (27,4 – массовая доля калия, она дана в условии. 39 – атомная масса калия, взятая из таблицы Менделеева)

· атомов марганца 34,8/55=0,6 (34,8 – массовая доля марганца, она дана в условии. 55 – атомная масса марганца, взятая из таблицы Менделеева).

· атомов кислорода 40,5/16=2,5 (40,5 – массовая доля кислорода, она дана в условии. 16 – атомная масса кислорода, взятая из таблицы Менделеева)

Таким образом, у нас получились индексы Х, Y и Z, которые нам были нужны: Х=0,6, Y=0,6 и Z=2,5. Но индексы не могут быть нецелыми, ведь они показывают, сколько атомов элемента входит в вещества. А число атомов всегда целое. Поэтому наши дробные Х, Y и Z нужно привести к целому виду. Для этого мы просто разделим их все на наименьшее число (у нас это 0,6). Тогда получаем:

Z=2,5/0,6=4 (тут получается чуть больше, но округляем до целого числа).

Теперь мы знаем индексы и можем сказать, что соединение входит 1 атом калия, 1 атом марганца и 4 атома кислорода.

Ответ: формула соединения KMnO4.

Пишите, пожалуйста, в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.

Источник

Массовая доля элемента в соединении: как её узнать

Химическая формула соединения рассказывает нам не только о том, из каких элементов состоит вещества, но и о соотношении элементов в веществе. Давайте, например, посмотрим на серную кислоту Н2SO4 и сернистую кислоту H2SO3. Это два разных вещества , хотя оба состоят из водорода Н, серы S и кислорода О. Но из-за того, что соотношения элементов в них разное (в серной кислоте 4 атома кислорода, а в сернистой – 3), свойства у них тоже разные.

Используя химическую формулу, можно узнать и массовую доля элемента в соединении.

Массовая доля элемента в соединении показывает, какую часть составляет масса конкретного элемента от массы вещества.

Чтобы понять это сложное (на первый взгляд сложное, на самом деле оно простое) определения, представьте, что вы принесли из магазина пакет с покупками. В нём батон хлеба, пачка масла, два эскимо и упаковка чипсов. Весит пакет 1 килограмм. Какой вклад в это вносят чипсы? Пусть чипсы весят 50 граммов. Значит, от 1 килограмма (всей массы пакета с покупками) на чипсы приходится всего 50 граммов. Значит, можно посчитать, что чипсы — всего лишь 0,05 часть от всей массы пакета с покупками (50/1000=0,05).

Более удобно вычислять массовую долю в процентах , поэтому можно записать простую пропорцию:

1 килограмм (весь пакет с покупками) – 100%

50 граммов (упаковка чипсов) – Х%

Отсюда Х=50 г*100%/1000 г=5%. То есть массовая доля чипсов в пакете с покупками – 5%.

Теперь перейдём от покупок в супермаркете к химическим формулам.

Пример 1.

Определите массовую долю водорода и хлора в хлориде водорода.

Формула хлорида водорода HCl. Чтобы определить массовые доли , нужно посчитать по таблице Менделеева молекулярную массу хлорида водорода. Она составляет 36,5 (1+35,5).

Из формулы мы видим, что в составе молекулы 1 атом водорода и 1 атом хлора. Обязательно обращайте на это внимание! Из примеров ниже будет видно, что это очень важно. Итак, составим пропорцию для определения массовой доли водорода:

36,5 (молекулярная масса соединения) – 100%

1 (атомная масса 1 атома водорода, входящего в соединение) – Х%

Аналогично для хлора:

36,5 (молекулярная масса соединения) – 100%

35,5 (атомная масса 1 атома водорода, входящего в соединение) – Y%

Таким образом, ответ: в хлориде водорода массовая доля водорода 2,7%, массовая доля хлора 97,3%.

Не лишним будет себя проверить, сложив все массовые доли. В сумме они должны давать 100 процентов. В нашем случае массовая доля водорода 2,7%+массовая доля хлора 97,3%=100%. Значит, мы всё сделали верно.

Пример 2.

Определите массовые доли углерода и кислорода в углекислом газе.

Формула углекислого газа СО2 . Обратите внимание, что здесь 2 атома кислорода. Это очень важно!

Теперь посчитаем молекулярную массу СО2, используя периодическую таблицу. Она будет равна 44: 12 (атомная масса углерода)+2*16 (атомная масса кислорода, умноженная на 2, потому что в формуле 2 атома кислорода).

Переходим к расчёту массовых долей с помощью пропорций.

44 (молекулярная масса СО2) – 100%

12 (атомная масса 1 атома углерода) – Х%

44 (молекулярная масса СО2) – 100%

32 (масса 2 атомов кислорода, входящих в формулу) – Y%

Здесь мы взяли не 16 (атомная масса кислорода), а 32 потому, что в формуле СО2 2 атома кислорода. Помните, что выше я обращала на это внимание? Не упускайте это из виду, иначе будут ошибки.

Но ответ мы уже получили: в углекислом газе массовая доля углерода 27,3%, массовая доля кислорода 72,7%. (Проверим себя, сложив массовые доли: 27,3+72,7=100. Значит, всё верно).

Пример 3.

Этот пример от строгого репетитора по химии, который готовит к огэ по химии. Итак, найдите массовые доли алюминия и кислорода в оксиде алюминия.

Формула оксида алюминия Al2O3 . Не забудьте учесть число атомов алюминия и кислорода (как в примере выше)!

Сначала найдём молекулярную массу оксида алюминия, пользуясь таблицей Менделеева. Атомная масса алюминия 27, атомная масса кислорода 16. Молекулярная масса Al2O3 2*27+3*16 (потому что у нас 2 атома алюминия и 3 атома кислорода)=102.

Рассчитываем массовые доли .

102 (молекулярная масса Al2O3) – 100%

54 (масса 2 атомов алюминия, входящих в формулу) – Х%

102 (молекулярная масса Al2O3) – 100%

48 (масса 3 атомов кислорода, входящих в формулу) – Y%

Ответ: в оксиде алюминия массовая доля алюминия 52,9%, массовая доля кислорода 47,1% (проверка: 52,9+47,1=100).

А можно узнать формулу соединения, если известны массовые доли? И сделать это очень просто .

Пишите, пожалуйста, в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.

Источник

Читайте также:  Тонкий металл для упаковки
Поделиться с друзьями
Металл
Adblock
detector