Maseni udio elementa u supstance- Ovo je jedna od tema koja je uključena u kurs hemije. Vještine i sposobnosti za određivanje ovog parametra mogu biti korisne prilikom provjere znanja tokom testova i samostalnog rada, kao i na Jedinstvenom državnom ispitu iz hemije.

Trebaće ti

• - periodni sistem hemijskih elemenata D.I. Mendeljejev

Uputstva

• Da bi se izračunala masa dijeliti, prvo morate pronaći relativnu atomsku masu (Ar) željenog elementa, kao i relativnu molekulsku masu (Mr) supstance. Zatim primijenite formulu koja određuje maseni udio elementa (W)W = Ar (x) / Mr x 100%, u kojoj je W maseni udio elementa (mjeren u razlomcima ili %); je relativna atomska masa elementa Mr je relativna molekulska masa supstance Za određivanje relativne atomske i molekularne mase koristite periodičnu tablicu hemijskih elemenata D.I. Mendeljejev. Kada radite svoje proračune, svakako uzmite u obzir broj atoma svakog elementa.
• Primjer br. 1. Odrediti masu dijeliti vodonik u vodi Pronađite iz tabele D.I. Mendeljejeva relativna atomska masa vodonika Ar (H) = 1. Pošto u formuli postoje 2 atoma vodonika, dakle, 2Ar (H) = 1 x 2 = 2 Izračunajte relativnu molekulsku masu vode (H2O), koja je zbir od 2 Ar (H) i 1 Ar (O).Mr (H2O) = 2Ar (H) + Ar (O)Ar (O) = 16, dakle Mr (H2O) = 1 x 2 + 16 = 18
• Zapišite opštu formulu za određivanje masenog udjela elementa W = Ar (x) / Mr x 100% Sada napišite formulu u odnosu na uvjet problema W (H) = 2 Ar (H) / Mr (H2O) x 100% Izračunajte Š (V) = 2 / 18 x 100% = 11,1%
• Primjer br. 2. Odrediti masu dijeliti kiseonik u bakar sulfatu (CuSO4) Nađi iz tabele D.I. Mendeljejevljeva relativna atomska masa kiseonika Ar (O) = 16. Pošto u formuli ima 4 atoma kiseonika, dakle, 4 Ar (O) = 4 x 16 = 64 Izračunajte relativnu molekulsku masu bakar sulfata (CuSO4), koja je zbir 1 Ar (Cu), 1 Ar (S) i 4 Ar (O).Mr (CuSO4) = Ar (Cu) + Ar (S) + 4 Ar (O).Ar (Cu) = 64 Ar ( S) = 324 Ar (O) = 4 x 16 = 64, dakle Mr (CuSO4) = 64 + 32 + 64 = 160
• Zapišite opću formulu za određivanje masenog udjela elementa W = Ar (x) / Mr x 100% Sada napišite formulu u odnosu na uvjet problema W (O) = 4 Ar (O) / Mr (CuSO4) x 100% Izračunajte W (O) = 64 / 160 x 100% = 40%

Maseni udio je jedan od važnih parametara koji se aktivno koristi za proračune i to ne samo u hemiji. Priprema sirupa i salamura, proračun unošenja đubriva na površinu za određenu kulturu, priprema i davanje lekova. Svi ovi proračuni zahtijevaju maseni udio. Formula za pronalaženje bit će data u nastavku.

U hemiji se računa:

• za komponentu mješavine, rastvor;
• za komponentu jedinjenja (hemijski element);
• za nečistoće u čistim supstancama.

Otopina je također mješavina, samo homogena.

Maseni udio je omjer mase komponente smjese (tvari) prema njenoj cjelokupnoj masi. Izraženo običnim brojevima ili u procentima.

Formula za pronalaženje je:

𝑤 = (m (komponente) · m (mješavine, sastojci)) / 100% .

Maseni udio hemijskog elementa u supstanci je omjer atomske mase kemijskog elementa pomnožene brojem njegovih atoma u ovom spoju prema molekulskoj masi supstance.

Na primjer, odrediti w kisika (kiseonika) u molekulu ugljičnog dioksida CO2, prvo nađemo molekulsku težinu cijelog spoja. To je 44. Molekul sadrži 2 atoma kiseonika. Sredstva w kiseonik se računa na sledeći način:

w(O) = (Ar(O) 2) / Mr(CO2)) x 100%,

w(O) = ((16 2) / 44) x 100% = 72,73%.

Na sličan način u hemiji definiraju npr. w voda u kristalnom hidratu - kompleks jedinjenja sa vodom. U ovom obliku u prirodi mnoge supstance se nalaze u mineralima.

Na primjer, formula bakar sulfata je CuSO4 · 5H2O. Odrediti w vodu u ovom kristalnom hidratu, morate zamijeniti u već poznatoj formuli, odnosno g voda (u brojiocu) i ukupno m kristalni hidrat (u nazivniku). g voda - 18, a ukupni kristalni hidrat - 250.

w(H2O) = ((18 5) / 250) 100% = 36%

Određivanje masenog udjela tvari u smjesama i otopinama

Maseni udio kemijskog spoja u smjesi ili otopini određuje se po istoj formuli, samo će brojilac biti masa tvari u otopini (smjesi), a nazivnik će biti masa cijele otopine (smjese) :

𝑤 = (m (in-va) · m (rješenje)) / 100% .

Imajte na umu ta masena koncentracija je omjer mase tvari i mase cijelo rješenje, a ne samo rastvarač.

Na primjer, 10 g kuhinjske soli otopite u 200 g vode. Morate pronaći postotak koncentracije soli u dobivenoj otopini.

Da bismo odredili koncentraciju soli koja nam je potrebna m rješenje. Iznosi:

m (rastvor) = m (sol) + m (voda) = 10 + 200 = 210 (g).

Pronađite maseni udio soli u otopini:

𝑤 = (10 210) / 100% = 4,76%

Tako će koncentracija kuhinjske soli u otopini biti 4,76%.

Ako uslovi zadatka ne obezbeđuju m, i zapreminu rastvora, onda se mora pretvoriti u masu. To se obično radi pomoću formule za pronalaženje gustine:

gdje je m masa tvari (rastvora, smjese), a V njen volumen.

Ova koncentracija se najčešće koristi. Na to se misli (ako nema posebnih uputstava) kada se piše o postotku tvari u otopinama i smjesama.

Problemi često daju koncentraciju nečistoća u supstanci ili supstance u njenim mineralima. Imajte na umu da će se koncentracija (maseni udio) čistog spoja odrediti oduzimanjem udjela nečistoće od 100%.

Na primjer, ako se kaže da se željezo dobiva iz minerala, a postotak nečistoća je 80%, onda u mineralu ima 100 - 80 = 20% čistog željeza.

Shodno tome, ako je napisano da mineral sadrži samo 20% gvožđa, onda će upravo tih 20% učestvovati u svim hemijskim reakcijama i hemijskoj proizvodnji.

Na primjer, za reakciju sa hlorovodoničnom kiselinom uzeli smo 200 g prirodnog minerala, u kojem je sadržaj cinka bio 5%. Za određivanje mase uzetog cinka koristimo istu formulu:

𝑤 = (m (in-va) · m (rješenje)) / 100%,

iz koje nalazimo nepoznato m rješenje:

m (Zn) = (w 100%) / m (min.)

m (Zn) = (5 100) / 200 = 10 (g)

Odnosno, 200 g minerala uzetog za reakciju sadrži 5% cinka.

Zadatak. Uzorak rude bakra mase 150 g sadrži monovalentni bakar sulfid i nečistoće čiji je maseni udio 15%. Izračunajte masu bakrenog sulfida u uzorku.

Rješenje zadaci su mogući na dva načina. Prvi je pronaći masu nečistoća iz poznate koncentracije i oduzeti je od ukupne m uzorak rude. Drugi način je pronaći maseni udio čistog sulfida i koristiti ga za izračunavanje njegove mase. Hajde da to riješimo na oba načina.

• Metoda I

Prvo ćemo naći m nečistoće u uzorku rude. Da bismo to učinili, koristit ćemo već poznatu formulu:

𝑤 = (m (nečistoće) m (uzorak)) / 100%,

m(nečistoća) = (w m (uzorak)) 100%, (A)

m(nečistoća) = (15 150) / 100% = 22,5 (g).

Sada, koristeći razliku, nalazimo količinu sulfida u uzorku:

150 - 22,5 = 127,5 g

• II metoda

Prvo ćemo naći w veze:

100 — 15 = 85%

I sada koristeći je, koristeći istu formulu kao u prvoj metodi (formula A), nalazimo m bakar sulfid:

m(Cu2S) = (w m (uzorak)) / 100%,

m(Cu2S) = (85 150) / 100% = 127,5 (g).

odgovor: masa monovalentnog bakar sulfida u uzorku je 127,5 g.

Video

Iz videa ćete naučiti kako pravilno izračunati kemijske formule i kako pronaći maseni udio.

Niste dobili odgovor na svoje pitanje? Predložite temu autorima.

Hemija je svakako zanimljiva nauka. Unatoč svoj svojoj složenosti, omogućava nam da bolje razumijemo prirodu svijeta oko nas. Štaviše, barem osnovno poznavanje ove teme ozbiljno pomaže u svakodnevnom životu. Na primjer, određivanje masenog udjela tvari u višekomponentnom sistemu, odnosno omjera mase bilo koje komponente prema ukupnoj masi cijele smjese.

potrebno:

- kalkulator;
— vage (ako prvo trebate odrediti mase svih komponenti smjese);
— Mendeljejevljev periodni sistem elemenata.

Upute:

• Dakle, postalo je neophodno da odredite maseni udio supstance. Gdje početi? Prije svega, to ovisi o konkretnom zadatku i o alatima koji su pri ruci za rad. Ali u svakom slučaju, da biste odredili sadržaj komponente u mješavini, morate znati njezinu masu i ukupnu masu smjese. To se može uraditi na osnovu poznatih podataka ili na osnovu vašeg sopstvenog istraživanja. Da biste to učinili, morat ćete izmjeriti dodanu komponentu na laboratorijskoj vagi. Nakon što je smjesa pripremljena, također je izmjerite.
• Zapišite masu tražene supstance kao “ m«, ukupna masa staviti sisteme pod oznaku “ M". U ovom slučaju, formula za maseni udio tvari imat će sljedeći oblik: Š=(m/M)*100. Dobijeni rezultat se bilježi kao postotak.
• primjer: izračunajte maseni udio 15 grama kuhinjske soli otopljene u 115 g vode. Rješenje: ukupna masa otopine određena je formulom M=m do +m c, Gdje m in- masa vode, m c- masa kuhinjske soli. Iz jednostavnih proračuna može se utvrditi da je ukupna masa rješenja 130 grama. Koristeći gornju formulu za određivanje, nalazimo da će sadržaj kuhinjske soli u otopini biti jednak W=(15/130)*100=12%.
• Konkretnija situacija je potreba za utvrđivanjem maseni udio hemijskog elementa u supstanci . Definisano je na potpuno isti način. Glavni princip proračuna će ostati isti, samo što ćete umjesto mase mješavine i specifične komponente morati da se bavite molekularnim masama hemijskih elemenata.
• Sve potrebne informacije možete pronaći u periodnom sistemu Mendeljejeva. Razdvojite hemijsku formulu supstance na njene glavne komponente. Koristeći periodni sistem, odredite masu svakog elementa. Njihovim sabiranjem dobijate molekularnu masu vaše supstance ( M). Slično kao u prethodnom slučaju, maseni udio tvari ili, preciznije, elementa bit će određen omjerom njegove mase i molekularne mase. Formula će poprimiti sljedeći oblik W=(m a /M)*100. Gdje m a- atomska masa elementa, M- molekulska težina supstance.
• Pogledajmo ovaj slučaj koristeći konkretan primjer. primjer: odrediti maseni udio kalijuma u potaši. Potaša je kalijum karbonat. Njegova formula K2CO3. Atomska masa kalijuma - 39 , ugljik - 12 , kiseonik - 16 . Molekularna težina karbonata će se odrediti na sljedeći način - M = 2m K +m C +2m O = 2*39+12+2*16 = 122. Molekul kalijum karbonata sadrži dva atoma kalija čija je atomska masa jednaka 39 . Maseni udio kalija u tvari odredit će se formulom Š = (2m K /M)*100 = (2*39/122)*100 = 63,93%.

Iz kursa hemije znamo da je maseni udio sadržaj određenog elementa u tvari. Čini se da takvo znanje nije od koristi običnom ljetnom stanovniku. Ali nemojte žuriti da zatvorite stranicu, jer sposobnost izračunavanja masenog udjela za vrtlara može biti vrlo korisna. Međutim, da ne bismo bili zbunjeni, hajde da pričamo o svemu po redu.

Koja je suština koncepta „masenog udjela“?

Maseni udio se mjeri u procentima ili jednostavno u desetinama. Malo iznad smo govorili o klasičnoj definiciji, koja se može naći u priručniku, enciklopedijama ili školskim udžbenicima hemije. Ali nije tako lako shvatiti suštinu onoga što je rečeno. Dakle, pretpostavimo da imamo 500 g neke složene supstance. Kompleks u ovom slučaju znači da nije homogen po svom sastavu. Uglavnom, sve tvari koje koristimo su složene, čak i jednostavne kuhinjske soli, čija je formula NaCl, odnosno sastoji se od molekula natrijuma i klora. Ako nastavimo razmišljanje koristeći kuhinjsku sol kao primjer, možemo pretpostaviti da 500 grama soli sadrži 400 g natrijuma. Tada će njegov maseni udio biti 80% ili 0,8.

Zašto je ovo ljetnom stanovniku potrebno?

Mislim da već znate odgovor na ovo pitanje. Priprema svih vrsta rastvora, smeša i sl. sastavni je deo privredne delatnosti svakog baštovana. U obliku otopina koriste se gnojiva, razne mješavine hranjivih tvari, kao i drugi lijekovi, na primjer, stimulansi rasta "Epin", "Kornevin" itd. Osim toga, često je potrebno pomiješati suhe tvari, poput cementa, pijeska i drugih komponenti, ili običnog vrtnog tla s kupljenom podlogom. Istovremeno, preporučena koncentracija ovih agenasa i lijekova u pripremljenim otopinama ili mješavinama u većini uputa je data u masenim udjelima.

Dakle, znanje kako izračunati maseni udio elementa u tvari pomoći će ljetnom stanovniku da pravilno pripremi potrebnu otopinu gnojiva ili hranjive mješavine, a to će zauzvrat sigurno utjecati na buduću žetvu.

Algoritam proračuna

Dakle, maseni udio pojedine komponente je omjer njene mase i ukupne mase otopine ili tvari. Ako dobijeni rezultat treba pretvoriti u postotak, onda se mora pomnožiti sa 100. Dakle, formula za izračunavanje masenog udjela može se napisati na sljedeći način:

W = masa supstance / masa rastvora

W = (Masa supstance / Masa rastvora) x 100%.

Primjer određivanja masenog udjela

Pretpostavimo da imamo otopinu za čiju pripremu je dodano 5 g NaCl u 100 ml vode, a sada treba izračunati koncentraciju kuhinjske soli, odnosno njen maseni udio. Znamo masu supstance, a masa rezultirajuće otopine je zbir dvije mase - soli i vode i jednaka je 105 g. Dakle, podijelimo 5 g sa 105 g, pomnožimo rezultat sa 100 i dobijemo željena vrijednost od 4,7%. Upravo takvu koncentraciju će imati fiziološka otopina.

Praktičniji zadatak

U praksi se ljetni stanovnik češće suočava s problemima drugačije vrste. Na primjer, potrebno je pripremiti vodenu otopinu nekog đubriva čija bi težinska koncentracija trebala biti 10%. Da biste točno poštivali preporučene proporcije, morate odrediti koliko je tvari potrebno i u kojoj količini vode će se trebati otopiti.

Rješavanje problema počinje obrnutim redoslijedom. Prvo, trebali biste podijeliti maseni udio izražen kao postotak sa 100. Kao rezultat, dobijamo W = 0,1 - ovo je maseni udio tvari u jedinicama. Označimo sada količinu tvari kao x, a konačnu masu otopine kao M. U ovom slučaju, posljednju vrijednost čine dva člana – masa vode i masa gnojiva. To jest, M = Mv + x. Tako dobijamo jednostavnu jednačinu:

W = x / (Mw + x)

Rješavajući to za x, dobijamo:

x = W x Mv / (1 – W)

Zamjenom dostupnih podataka dobijamo sljedeći odnos:

x = 0,1 x MV / 0,9

Dakle, ako uzmemo 1 litru (odnosno 1000 g) vode za pripremu otopine, tada će nam za pripremu otopine potrebne koncentracije trebati otprilike 111-112 g gnojiva.

Rješavanje problema razrjeđivanja ili dodavanja

Pretpostavimo da imamo 10 litara (10.000 g) gotove vodene otopine s koncentracijom određene tvari W1 = 30% ili 0,3. Koliko vode treba dodati da se koncentracija smanji na W2 = 15% ili 0,15? U ovom slučaju, formula će pomoći:

Mv = (W1h M1 / ​​W2) – M1

Zamjenom početnih podataka nalazimo da bi količina dodane vode trebala biti:
Mv = (0,3 x 10.000 / 0.15) – 10.000 = 10.000 g

Odnosno, morate dodati istih 10 litara.

Sada zamislite inverzni problem - ima 10 litara vodene otopine (M1 = 10.000 g) s koncentracijom W1 = 10% ili 0,1. Morate dobiti otopinu s masenim udjelom gnojiva W2 = 20% ili 0,2. Koliko polaznog materijala će biti potrebno dodati? Da biste to učinili, trebate koristiti formulu:

x = M1 x (W2 – W1) / (1 – W2)

Zamjenom originalnih vrijednosti dobijamo x = 1,125 g.

Dakle, poznavanje najjednostavnijih osnova školske hemije pomoći će vrtlaru da pravilno pripremi otopine gnojiva, hranjive supstrate iz nekoliko elemenata ili mješavine za građevinske radove.

Trebaće ti

• Morate odrediti kojoj opciji pripada vaš zadatak. U slučaju prve opcije, trebat će vam periodni sistem. U slučaju drugog, morate znati da se otopina sastoji od dvije komponente: otopljene tvari i rastvarača. A masa otopine jednaka je masama ove dvije komponente.

Uputstva

U slučaju prve verzije problema:
Prema Mendeljejevu, nalazimo molarnu masu supstance. Molarni zbir atomskih masa koje čine supstancu.

Na primjer, molarna masa (Mr) kalcijum hidroksida Ca(OH)2: Mr(Ca(OH)2) = Ar(Ca) + (Ar(O) + Ar(H))*2 = 40 + (16 + 1) *2 = 74.

Ako nema mjerice u koju možete sipati vodu, izračunajte zapreminu posude u kojoj se nalazi. Volumen je uvijek jednak umnošku površine baze i visine, a kod posuda konstantnog oblika obično nema problema. Volume vode u tegli će biti jednaka površini okruglog postolja po visini ispunjenoj vodom. Množenjem gustine? po volumenu vode V, dobićete masa vode m: m=?*V.

Video na temu

Imajte na umu

Možete odrediti masu znajući količinu vode i njenu molarnu masu. Molarna masa vode je 18 jer se sastoji od molarne mase od 2 atoma vodika i 1 atoma kiseonika. MH2O = 2MH+MO=2 1+16=18 (g/mol). m=n*M, gdje je m masa vode, n je količina, M je molarna masa.

Šta je maseni udio element? Iz samog naziva možete shvatiti da je to veličina koja označava omjer mase element, uključeno u sastav supstance, i ukupna masa ove supstance. Izražava se u ulomcima jedinice: postotak (stotinke), ppm (hiljade) itd. Kako možete izračunati masu nečega? element?

Uputstva

Radi jasnoće, razmotrite dobro poznati ugljik bez kojeg ne bi bilo . Ako je ugljik tvar (na primjer), onda njegova masa dijeliti može se sa sigurnošću uzeti kao jedan ili 100%. Naravno, dijamant sadrži i nečistoće drugih elemenata, ali u većini slučajeva, u tako malim količinama da se one mogu zanemariti. Ali u ugljičnim modifikacijama kao što je ili, sadržaj nečistoća je prilično visok, a zanemarivanje je neprihvatljivo.

Ako je ugljik dio složene tvari, morate postupiti na sljedeći način: zapišite točnu formulu tvari, a zatim, znajući molarne mase svake element uključen u njegov sastav, izračunajte tačnu molarnu masu ove supstance (naravno, uzimajući u obzir „indeks“ svake element). Nakon toga odredite masu dijeliti, dijeleći ukupnu molarnu masu element po molarnoj masi supstance.

Na primjer, morate pronaći masu dijeliti ugljenik u sirćetnoj kiselini. Napišite formulu sirćetne kiseline: CH3COOH. Da biste olakšali proračune, pretvorite ga u oblik: C2H4O2. Molarna masa ove tvari je zbir molarnih masa elemenata: 24 + 4 + 32 = 60. Prema tome, maseni udio ugljika u ovoj tvari izračunava se na sljedeći način: 24/60 = 0,4.

Ako ga trebate izračunati kao postotak, 0,4 * 100 = 40%. To jest, svaka octena kiselina sadrži (otprilike) 400 grama ugljika.

Naravno, maseni udjeli svih ostalih elemenata mogu se pronaći na potpuno sličan način. Na primjer, masa u istoj sirćetnoj kiselini izračunava se na sljedeći način: 32/60 = 0,533 ili približno 53,3%; a maseni udio vodonika je 4/60 = 0,666 ili približno 6,7%.

Izvori:

• maseni udjeli elemenata

Maseni udio tvari pokazuje njen sadržaj u složenijoj strukturi, na primjer, u leguri ili smjesi. Ako je poznata ukupna masa mješavine ili legure, tada se znajući maseni udjeli sastavnih tvari mogu pronaći njihove mase. Maseni udio tvari možete pronaći znajući njenu masu i masu cijele smjese. Ova vrijednost se može izraziti u razlomcima ili procentima.