Jak znaleźć ułamek masowy pierwiastka w substancji? Co to jest?

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 05:38

Co to jest ułamek masowy w chemii? Czy znasz odpowiedz? Jak znaleźć ułamek masowy pierwiastka w substancji? Sam proces obliczeń wcale nie jest tak skomplikowany. Czy nadal masz problemy z wykonywaniem tego rodzaju pracy? Wtedy szczęście się do ciebie uśmiechnęło, znalazłeś ten artykuł! Ciekawe? Następnie czytaj dalej, teraz wszystko zrozumiesz.

Co to jest ułamek masowy?

Więc najpierw dowiedzmy się, czym jest ułamek masowy. Jak znaleźć ułamek masowy pierwiastka w substancji, odpowie każdy chemik, ponieważ często używa tego terminu przy rozwiązywaniu problemów lub podczas pobytu w laboratorium. Oczywiście, ponieważ jego wyliczenie to ich codzienne zadanie. Aby uzyskać określoną ilość danej substancji w warunkach laboratoryjnych, gdzie dokładne obliczenia i wszystkie możliwe wyniki reakcji są bardzo ważne, wystarczy znać kilka prostych wzorów i zrozumieć istotę ułamka masowego. Dlatego ten temat jest tak ważny.

Ten termin jest oznaczony symbolem „w” i jest odczytywany jako „omega”. Wyraża stosunek masy danegosubstancji do całkowitej masy mieszaniny, roztworu lub cząsteczki, wyrażonej jako ułamek lub procent. Wzór na ułamek masowy:

w =m _substancje / m _mieszanki.

Przekształć formułę.

Wiemy, że m=nM, gdzie m jest masą; n to ilość substancji wyrażona w jednostkach molowych; M to masa molowa substancji wyrażona w gramach/mol. Masa molowa jest liczbowo równa masie cząsteczkowej. Tylko masa cząsteczkowa jest mierzona w jednostkach masy atomowej lub a. np. m. Taka jednostka miary jest równa jednej dwunastej masy jądra węgla 12. Wartość masy cząsteczkowej można znaleźć w układzie okresowym.

Ilość substancji n pożądanego obiektu w danej mieszaninie jest równa indeksowi pomnożonemu przez współczynnik dla tego związku, co jest bardzo logiczne. Na przykład, aby obliczyć liczbę atomów w cząsteczce, musisz dowiedzieć się, ile atomów pożądanej substancji znajduje się w 1 cząsteczce=indeks i pomnożyć tę liczbę przez liczbę cząsteczek=współczynnik.

Nie bój się takich niezręcznych definicji czy formuł, śledzą pewną logikę, rozumiejąc, której nie można nawet nauczyć się samych formuł. Masa molowa M jest równa sumie mas atomowych A_r danej substancji. Przypomnijmy, że masa atomowa to masa 1 atomu substancji. Oznacza to, że oryginalna formuła na ułamek masowy:

w =(n _substancjiM _substancji)/m _mieszaniny.

Z tego możemy wywnioskować, że jeśli mieszanina składa się z jednej substancji, której udział masowy należy obliczyć, to w=1, ponieważ masa mieszaniny i masa substancji są takie same. Chociaż mieszanina a priori nie może składać się z jednegosubstancje.

Więc wymyśliliśmy teorię, ale jak znaleźć ułamek masowy pierwiastka w substancji w praktyce? Teraz wszystko pokażemy i opowiemy.

Sprawdzanie wyuczonego materiału. Łatwe wyzwanie

Teraz przeanalizujemy dwa zadania: łatwy i średni poziom. Czytaj więcej!

Konieczne jest określenie udziału masowego żelaza w cząsteczce siarczanu żelazawego FeSO₄7 H₂O. Jak rozwiązać ten problem? Rozważ rozwiązanie dalej.

Rozwiązanie:

Weź 1 mol FeSO₄7 H₂O, a następnie obliczyć ilość żelaza przez pomnożenie współczynnika żelaza według jego indeksu: 1 1=1. Dostał 1 mol żelaza. Dowiadujemy się o jego masie w materii: z wartości w układzie okresowym widać, że masa atomowa żelaza wynosi 56 a.u. em.=56 gramów / mol. W tym przypadku A_r=M. Dlatego m żelazo \u003d nM \u003d 1 mol56 gramów / mol \u003d 56 g.

Teraz musisz znaleźć masę całej cząsteczki. Jest równa sumie mas substancji wyjściowych, to znaczy 7 mol wody i 1 mol siarczanu żelaza.

m=(n _woda M _woda) + (n _{siarczan żelaza} M _{siarczan żelaza})=(7 mol(12+16) gram/mol) + (1 mol (1 mol56 gram/mol+1 mol32 gram/ mol + 4 mol16 gramów / mol) u003d 126 + 152 \u003d 278 g.

Pozostaje tylko podzielić masę żelaza przez masę związku:

w=56g/278g=0.20143885~0.2=20%.

Odpowiedź: 20%.

Zadanie na poziomie średniozaawansowanym

Rozwiążmy trudniejszy problem. 34 g azotanu wapnia rozpuszcza się w 500 g wody. Musisz znaleźć ułamek masowy tlenu w otrzymanym roztworze.

Decyzja

Takpodobnie jak w przypadku oddziaływania Ca(NO₃)₂ z wodą, zachodzi tylko proces rozpuszczania i żadne produkty reakcji nie są uwalniane z roztworu, masa mieszanki jest równa sumie mas azotanu wapnia i wody.

Musimy znaleźć ułamek masowy tlenu w roztworze. Należy zauważyć, że tlen jest zawarty zarówno w substancji rozpuszczonej, jak i rozpuszczalniku. Znajdź ilość pożądanego pierwiastka w wodzie. W tym celu obliczamy mol wody według wzoru n=m/M.

n _woda=500 g/(12+16) gram/mol=27,777≈28 mol

Z wzoru na wodę H₂O dowiadujemy się, że ilość tlenu=ilość wody, czyli 28 mol.

Teraz znajdź ilość tlenu w rozpuszczonym Ca(NO₃)₂. Aby to zrobić, ustalamy ilość samej substancji:

n _Ca(NO3)2=34 g/(401+2(14+163)) gram/mol≈0,2 mol.

n _Ca(NO3)2 odnosi się do n _O jako od 1 do 6, jak wynika ze wzoru związku. Tak więc n _O=0,2 mol6=1,2 mol. Całkowita ilość tlenu wynosi 1,2 mola + 28 mola=29,2 mola

m _O=29,2 mol16 gram/mol=467,2 g

m _rozwiązanie=m _woda + m _Ca(NO3)2=500g + 34 g=534 g.

Pozostaje tylko obliczenie ułamka masowego pierwiastka chemicznego w substancji:

w _O=467.2g /534g≈0.87=87%.

Odpowiedź: 87%.

Mamy nadzieję, że wyjaśniliśmy Ci jasno, jak znaleźć ułamek masowy pierwiastka w substancji. Ten temat wcale nie jest trudny, jeśli dobrze go rozumiesz. życzeniepowodzenia i powodzenia w przyszłych przedsięwzięciach.