Hvordan finne massefraksjonen av et grunnstoff i et stoff. Hvordan beregne massefraksjonen av et grunnstoff i et stoff

Instruksjon

Bestem den kjemiske formen til stoffet, massefraksjonene av elementene du vil finne. Ta det periodiske systemet til Mendeleev og finn i det cellene til elementene som tilsvarer atomene som utgjør molekylet til dette stoffet. I cellen, finn massenummeret til hver slik element. Hvis den funnet verdien av massetallet element brøk, rund det opp til nærmeste .

I tilfelle når atomer av samme type forekommer flere ganger i et molekyl, multipliser deres atommasse med dette tallet. Legg til massene til alle grunnstoffene som utgjør molekylet for å få verdien i atommasseenheter. For eksempel, hvis du trenger å finne massen til et saltmolekyl, som er sulfat (Na2SO4), bestemmer atommassen til natrium Ar(Na)=23, svovel Ar(S)=32 og Ar(O)=16. Siden molekylet inneholder 2 natrium, tar det verdien 23 * 2 = 46, og, som har 4 atomer - 16 * 4 = 64. Da vil massen til molekylet være natriumsulfat og vil være Мr(Na2SO4)=46+32+64=142.

For å beregne massefraksjonene til grunnstoffene som utgjør molekylet til et gitt stoff, finn forholdet mellom massene til atomene som utgjør molekylet til stoffet og massen til molekylet, og multipliser resultatet med 100 %. For eksempel, hvis vi vurderer natriumsulfat Na2SO4, beregne massefraksjonene av elementene som følger: - massefraksjonen av natrium vil være ω(Na)= 23 2 100%/142=32,4%;
- massefraksjon av svovel vil være ω(S)= 32 100%/142=22,5%;
- massefraksjonen av oksygen vil være ω(О)= 16 4 100%/142=45,1%.

Massefraksjoner viser de relative grunnstoffene i et gitt molekyl av et stoff. Kontroller riktigheten av beregningen ved å legge til massefraksjonene av stoffet. Summen deres skal være 100 %. I eksemplet under vurdering, 32,4% + 22,5% + 45,1% \u003d 100%, ble beregningen gjort.

Kanskje er det umulig å finne et grunnstoff som er like nødvendig for liv som oksygen. Hvis en person kan leve uten mat i flere uker, uten vann i flere dager, så uten oksygen - bare noen få minutter. Dette stoffet er mye brukt i ulike industrifelt, inkludert kjemiske, og også som en komponent i rakettdrivstoff (oksidasjonsmiddel).

Instruksjon

Ofte er det behov for å bestemme massen av oksygen i et lukket volum, eller som et resultat av en kjemisk reaksjon. For eksempel: 20 gram permanganat ble utsatt for termisk dekomponering, reaksjonen gikk til slutten. Hvor mange gram oksygen ble frigjort?

Først av alt, husk at kalium - aka - har den kjemiske formelen KMnO4. Når det varmes opp, brytes det ned og danner kaliummanganat - K2MnO4, den viktigste - MnO2 og O2. Etter å ha skrevet reaksjonsligningen og valgt koeffisientene, får du:

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2

Gitt at den omtrentlige molekylvekten til to kaliumpermanganatmolekyler er 316, og molekylvekten til et oksygenmolekyl er henholdsvis 32, ved å løse andelen, beregn:

20 * 32 /316 = 2,02
Det vil si at med termisk dekomponering av 20 gram kaliumpermanganat oppnås omtrent 2,02 gram oksygen. (Eller avrundet 2 gram).

Eller, for eksempel, er det nødvendig å bestemme massen av oksygen i et lukket volum, hvis temperaturen og trykket er kjent. Det er her den universelle Mendeleev-Clapeyron-ligningen kommer til unnsetning, eller med andre ord, "statens ideelle gassligning". Det ser slik ut:

PVm = MRT
P er gasstrykket,

V er volumet,

m er dens molare masse,

M - masse,

R er den universelle gasskonstanten,

T er temperatur.

Du ser at den nødvendige verdien, det vil si massen av gass (oksygen), etter å ha brakt alle de innledende dataene i ett system av enheter (trykk - , temperatur - i grader Kelvin, etc.), kan enkelt beregnes med formelen :

Selvfølgelig er ekte oksygen ikke en ideell gass, for beskrivelsen som denne ligningen ble introdusert for. Men ved trykk- og temperaturverdier nær , er avvikene til de beregnede verdiene fra de faktiske så ubetydelige at de trygt kan neglisjeres.

Relaterte videoer

Hva er massefraksjon element? Fra selve navnet kan du forstå at dette er en verdi som indikerer forholdet mellom massen element, som er en del av stoffet, og den totale massen av dette stoffet. Det uttrykkes i brøkdeler av en enhet: prosent (hundredeler), ppm (tusendeler), etc. Hvordan kan du beregne massen til en element?

Instruksjon

For klarhetens skyld, vurder karbon, velkjent for alle, uten hvilket det ikke ville vært noe. Hvis karbon er et stoff (for eksempel), så dets masse dele kan trygt tas som en enhet eller 100%. Selvfølgelig inneholder diamant også urenheter av andre elementer, men i de fleste tilfeller i så små mengder at de kan neglisjeres. Men i slike modifikasjoner av karbon som eller, er innholdet av urenheter ganske høyt, og forsømmelse er uakseptabelt.

Hvis karbon er en del av et komplekst stoff, må du gå frem som følger: skriv ned den nøyaktige formelen til stoffet, og kjenn deretter molmassene til hver element inkludert i sammensetningen, beregn den nøyaktige molarmassen til dette stoffet (selvfølgelig, under hensyntagen til "indeksen" til hver element). Deretter bestemmer du massen dele ved å dele den totale molare massen element på stoffets molare masse.

For eksempel må du finne massen dele karbon i eddiksyre. Skriv formelen for eddiksyre: CH3COOH. For å lette beregningene, konverter det til formen: C2H4O2. Den molare massen til dette stoffet er summen av de molare massene til elementene: 24 + 4 + 32 = 60. Følgelig beregnes massefraksjonen av karbon i dette stoffet som følger: 24/60 = 0,4.

Hvis du trenger å beregne det i prosent, henholdsvis 0,4 * 100 = 40%. Det vil si at hver eddiksyre inneholder (omtrent) 400 gram karbon.

Selvfølgelig kan massefraksjonene til alle andre grunnstoffer finnes på nøyaktig samme måte. For eksempel beregnes masse i samme eddiksyre som følger: 32/60 \u003d 0,533 eller omtrent 53,3%; og massefraksjonen av hydrogen er 4/60 = 0,666 eller omtrent 6,7%.

Kilder:

  • massefraksjoner av grunnstoffer

En kjemisk formel er en registrering laget ved hjelp av generelt aksepterte symboler som karakteriserer sammensetningen av et molekyl av et stoff. For eksempel er formelen til den velkjente svovelsyren H2SO4. Det kan lett sees at hvert svovelsyremolekyl inneholder to hydrogenatomer, fire oksygenatomer og ett atom. Det må forstås at dette bare er en empirisk formel, den karakteriserer sammensetningen av molekylet, men ikke dets "strukturalitet", det vil si arrangementet av atomer i forhold til hverandre.

Du vil trenge

  • - Mendeleev-bord.

Instruksjon

Først, finn ut elementene i sammensetningen av stoffet, og dem. For eksempel: hva blir nitrogenoksidet? Åpenbart er sammensetningen av molekylet av disse to elementene: nitrogen og. Begge er gasser, det vil si uttalt. Så hva er valensen av nitrogen og oksygen i denne forbindelsen?

Husk en veldig viktig regel: ikke-metaller har høyere og lavere valens. Det høyeste tilsvarer gruppetallet (i dette tilfellet 6 for oksygen og 5 for nitrogen), og det laveste tilsvarer forskjellen mellom 8 og gruppetallet (det vil si at den laveste valensen for nitrogen er 3, og for oksygen - 2). Det eneste unntaket fra denne regelen er fluor, som i alle sine egenskaper viser en valens lik 1.

Så hva er valensen - høyere eller lavere - har nitrogen og oksygen? En annen regel: i sammensetninger av to elementer vises den laveste valensen av den som er i det periodiske systemet til høyre og over. Det er helt åpenbart at i ditt tilfelle er det oksygen. Derfor, i kombinasjon med nitrogen, har oksygen en valens på 2. Følgelig har nitrogen i denne forbindelsen en høyere valens på 5.

Husk nå selvvalens: dette er evnen til et atom av et grunnstoff til å knytte til seg et visst antall atomer av et annet element. Hvert nitrogenatom i denne forbindelsen "" 5 oksygenatomer, og hvert oksygenatom - 2 nitrogenatomer. Hva er nitrogen? Det vil si, hvilke indekser har hvert element?

En annen regel vil bidra til å svare på dette spørsmålet: summen av valensene til elementene som er inkludert i forbindelsen må være lik! Hva er det minste felles multiplum av 2 og 5? Naturligvis 10! Ved å dele den med valensene til nitrogen og oksygen, finner du indeksene og den endelige formel forbindelser: N2O5.

Relaterte videoer

Massefraksjonen av et stoff viser innholdet i en mer kompleks struktur, for eksempel i en legering eller blanding. Hvis den totale massen til en blanding eller legering er kjent, kan man finne massene deres ved å kjenne massefraksjonene til de inngående stoffene. For å finne massefraksjonen av et stoff, kan du vite massen og massen til hele blandingen. Denne verdien kan uttrykkes i brøkenheter eller prosenter.

Du vil trenge

  • vekter;
  • periodisk system for kjemiske elementer;
  • kalkulator.

Instruksjon

Bestem massefraksjonen av stoffet som er i blandingen gjennom massene av blandingen og selve stoffet. For å gjøre dette, bruk en balanse for å bestemme massene som utgjør blandingen eller . Brett dem deretter sammen. Ta den resulterende massen som 100%. For å finne massefraksjonen av et stoff i en blanding, del dets masse m med massen til blandingen M, og multipliser resultatet med 100 % (ω%=(m/M)∙100 %). For eksempel løses 20 g bordsalt i 140 g vann. For å finne massefraksjonen av salt legger du til massene til disse to stoffene М=140+20=160 g. Finn deretter massefraksjonen av stoffet ω%=(20/160)∙100%=12,5%.

Hvis du trenger å finne eller massefraksjonen av et grunnstoff i et stoff med en kjent formel, bruk det periodiske systemet for grunnstoffer. Fra den finner du atommassene til elementene som er i stoffer. Hvis man er i formelen flere ganger, multipliser dens atommasse med det tallet og legger sammen resultatene. Dette vil være molekylvekten til stoffet. For å finne massefraksjonen til et element i et slikt stoff, divider dets massenummer i den gitte kjemiske formelen M0 med molekylvekten til det gitte stoffet M. Multipliser resultatet med 100 % (ω%=(M0/M)∙100 %).

Løsning En homogen blanding av to eller flere komponenter kalles.

Stoffer som blandes for å danne en løsning kalles komponenter.

Komponentene i løsningen er oppløst stoff, som kan være mer enn én, og løsemiddel. For eksempel, i tilfelle av en løsning av sukker i vann, er sukker det oppløste stoffet og vann er løsningsmidlet.

Noen ganger kan konseptet med løsningsmiddel brukes likt på alle komponentene. For eksempel gjelder dette de løsningene som oppnås ved å blande to eller flere væsker som er ideelt løselige i hverandre. Så spesielt i en løsning som består av alkohol og vann, kan både alkohol og vann kalles et løsningsmiddel. Men oftest i forhold til vannholdige løsninger er det tradisjonelt vanlig å kalle vann et løsningsmiddel, og den andre komponenten for det oppløste stoffet.

Som en kvantitativ karakteristikk av løsningens sammensetning, brukes et slikt konsept oftest som massefraksjon stoffer i løsning. Massefraksjonen av et stoff er forholdet mellom massen av dette stoffet og massen til løsningen det er inneholdt i:

hvor ω (in-va) - massefraksjon av stoffet i løsningen (g), m(v-va) - massen av stoffet i løsningen (g), m (p-ra) - massen til løsningen (g).

Fra formel (1) følger det at massefraksjonen kan ta verdier fra 0 til 1, det vil si at den er en brøkdel av en enhet. I denne forbindelse kan massefraksjonen også uttrykkes i prosent (%), og det er i dette formatet den vises i nesten alle problemer. Massefraksjonen, uttrykt i prosent, beregnes ved å bruke en formel som ligner på formel (1), med den eneste forskjellen at forholdet mellom massen av det oppløste stoffet og massen til hele løsningen multipliseres med 100 %:

For en løsning som kun består av to komponenter, kan henholdsvis oppløst massefraksjon ω(r.v.) og løsemiddelmassefraksjonen ω(løsningsmiddel) beregnes.

Massefraksjonen av et oppløst stoff kalles også løsningskonsentrasjon.

For en to-komponent løsning er massen summen av massene til det oppløste stoffet og løsningsmidlet:

Også når det gjelder en tokomponentløsning, er summen av massefraksjonene av oppløst stoff og løsningsmiddel alltid 100 %:

Selvfølgelig, i tillegg til formlene skrevet ovenfor, bør man også kjenne til alle formlene som er direkte matematisk avledet fra dem. For eksempel:

Det er også nødvendig å huske formelen som relaterer masse, volum og tetthet til et stoff:

m = ρ∙V

og du må også vite at tettheten av vann er 1 g / ml. Av denne grunn er volumet av vann i milliliter numerisk lik massen av vann i gram. For eksempel har 10 ml vann en masse på 10 g, 200 ml - 200 g, etc.

For å lykkes med å løse problemer, i tillegg til å kjenne formlene ovenfor, er det ekstremt viktig å bringe ferdighetene til søknaden deres til automatikk. Dette kan bare oppnås ved å løse et stort antall forskjellige oppgaver. Oppgaver fra ekte BRUK-eksamener om emnet "Beregninger ved bruk av konseptet" massefraksjon av et stoff i løsning "" kan løses.

Eksempler på oppgaver for løsninger

Eksempel 1

Beregn massefraksjonen av kaliumnitrat i en løsning oppnådd ved å blande 5 g salt og 20 g vann.

Løsning:

Det oppløste stoffet i vårt tilfelle er kaliumnitrat, og løsningsmidlet er vann. Derfor kan formlene (2) og (3) skrives henholdsvis som:

Fra tilstanden m (KNO 3) \u003d 5 g, og m (H 2 O) \u003d 20 g, derfor:

Eksempel 2

Hvilken masse vann må tilsettes 20 g glukose for å få en 10 % glukoseløsning.

Løsning:

Det følger av betingelsene for problemet at det oppløste stoffet er glukose, og løsningsmidlet er vann. Da kan formel (4) skrives i vårt tilfelle som følger:

Fra tilstanden kjenner vi massefraksjonen (konsentrasjonen) av glukose og selve massen av glukose. Ved å angi vannmassen som x g, kan vi skrive følgende ekvivalente ligning basert på formelen ovenfor:

Ved å løse denne ligningen finner vi x:

de. m(H 2 O) \u003d x g \u003d 180 g

Svar: m (H 2 O) \u003d 180 g

Eksempel 3

150 g av en 15 % natriumkloridløsning ble blandet med 100 g av en 20 % løsning av det samme saltet. Hva er massefraksjonen av salt i den resulterende løsningen? Gi svaret ditt til nærmeste heltall.

Løsning:

For å løse problemer for utarbeidelse av løsninger, er det praktisk å bruke følgende tabell:

1. løsning
2. løsning
3. løsning
m r.v.
m løsning
ω r.v.

hvor m r.v. , m r-ra og ω r.v. er verdiene av massen til det oppløste stoffet, massen til løsningen og massefraksjonen av det oppløste stoffet, henholdsvis individuelle for hver av løsningene.

Fra tilstanden vet vi at:

m (1) løsning = 150 g,

ω (1) r.v. = 15 %,

m (2) løsning = 100 g,

ω (1) r.v. = 20 %,

Ved å sette inn alle disse verdiene i tabellen får vi:

Vi bør huske følgende formler som er nødvendige for beregninger:

ω r.v. = 100 % ∙ m r.v. /m løsning, m r.v. = m r-ra ∙ ω r.v. / 100 % , m løsning = 100 % ∙ m r.v. /ω r.v.

La oss begynne å fylle ut tabellen.

Hvis bare én verdi mangler i en rad eller kolonne, kan den telles. Unntaket er linjen med ω r.v. Når du kjenner verdiene i to av cellene, kan verdien i den tredje ikke beregnes.

Den første kolonnen mangler en verdi i bare én celle. Så vi kan beregne det:

m (1) r.v. = m (1) r-ra ∙ ω (1) r.v. /100 % = 150 g ∙ 15 %/100 % = 22,5 g

På samme måte kjenner vi verdiene i to celler i den andre kolonnen, som betyr:

m (2) r.v. = m (2) r-ra ∙ ω (2) r.v. /100 % = 100 g ∙ 20 %/100 % = 20 g

La oss legge inn de beregnede verdiene i tabellen:

Nå har vi to verdier i den første linjen og to verdier i den andre linjen. Så vi kan beregne de manglende verdiene (m (3) r.v. og m (3) r-ra):

m (3) r.v. = m (1) r.v. + m (2)r.v. = 22,5 g + 20 g = 42,5 g

m (3) løsning = m (1) løsning + m (2) løsning = 150 g + 100 g = 250 g.

La oss legge inn de beregnede verdiene i tabellen, vi får:

Nå har vi kommet i nærheten av å beregne ønsket verdi ω (3) r.v. . I kolonnen der den er plassert er innholdet i de to andre cellene kjent, så vi kan beregne det:

ω (3)r.v. = 100 % ∙ m (3) r.v. / m (3) løsning = 100 % ∙ 42,5 g / 250 g = 17 %

Eksempel 4

Til 200 g av en 15 % natriumkloridløsning ble det tilsatt 50 ml vann. Hva er massefraksjonen av salt i den resulterende løsningen. Gi svaret ditt til nærmeste hundredel _______%

Løsning:

Først av alt bør du ta hensyn til det faktum at i stedet for massen av tilsatt vann, får vi volumet. Vi beregner massen, vel vitende om at tettheten til vann er 1 g / ml:

m ext. (H20) = V ekst. (H 2 O) ∙ ρ (H2O) = 50 ml ∙ 1 g/ml = 50 g

Hvis vi betrakter vann som en 0 % natriumkloridløsning som inneholder henholdsvis 0 g natriumklorid, kan problemet løses ved å bruke samme tabell som i eksemplet ovenfor. La oss tegne en slik tabell og sette inn verdiene vi kjenner til den:

I den første kolonnen er to verdier kjent, så vi kan beregne den tredje:

m (1) r.v. = m (1)r-ra ∙ ω (1)r.v. /100 % = 200 g ∙ 15 %/100 % = 30 g,

På den andre linjen er to verdier også kjent, så vi kan beregne den tredje:

m (3) løsning = m (1) løsning + m (2) løsning = 200 g + 50 g = 250 g,

Skriv inn de beregnede verdiene i de aktuelle cellene:

Nå er to verdier​​på den første linjen blitt kjent, noe som betyr at vi kan beregne verdien av m (3) r.v. i den tredje cellen:

m (3) r.v. = m (1) r.v. + m (2)r.v. = 30 g + 0 g = 30 g

ω (3)r.v. = 30/250 ∙ 100 % = 12 %.

Fra forløpet av kjemi er det kjent at massefraksjonen er innholdet av et bestemt grunnstoff i et eller annet stoff. Det ser ut til at slik kunnskap ikke er til nytte for en vanlig sommerboer. Men ikke skynd deg å lukke siden, da muligheten til å beregne massefraksjonen for en gartner kan være veldig nyttig. Men for ikke å bli forvirret, la oss snakke om alt i orden.

Hva er meningen med begrepet "massefraksjon"?

Massefraksjonen måles i prosent eller rett og slett i tideler. Litt høyere snakket vi om den klassiske definisjonen, som finnes i oppslagsverk, oppslagsverk eller lærebøker i skolekjemi. Men å forstå essensen av det som er sagt er ikke så enkelt. Så anta at vi har 500 g av et komplekst stoff. Kompleks i dette tilfellet betyr at den ikke er homogen i sammensetningen. I det store og hele er alle stoffer vi bruker komplekse, til og med enkelt bordsalt, hvis formel er NaCl, det vil si at det består av natrium- og klormolekyler. Hvis vi fortsetter resonnementet på eksempelet med bordsalt, så kan vi anta at 500 gram salt inneholder 400 gram natrium. Da vil massefraksjonen være 80 % eller 0,8.


Hvorfor trenger en gartner dette?

Jeg tror du allerede vet svaret på dette spørsmålet. Tilberedning av alle slags løsninger, blandinger, etc. er en integrert del av den økonomiske aktiviteten til enhver gartner. I form av løsninger brukes gjødsel, forskjellige næringsblandinger, samt andre preparater, for eksempel vekststimulerende midler "Epin", "Kornevin", etc. I tillegg er det ofte nødvendig å blande tørre stoffer, som sement, sand og andre komponenter, eller vanlig hagejord med kjøpt substrat. Samtidig er anbefalt konsentrasjon av disse midlene og preparatene i tilberedte løsninger eller blandinger i de fleste instruksjonene gitt i massefraksjoner.

Å vite hvordan man beregner massefraksjonen av et element i et stoff, vil dermed hjelpe sommerboeren til å forberede den nødvendige løsningen av gjødsel eller næringsblanding på riktig måte, og dette vil i sin tur nødvendigvis påvirke den fremtidige høstingen.

Beregningsalgoritme

Så massefraksjonen av en individuell komponent er forholdet mellom dens masse og den totale massen til en løsning eller et stoff. Hvis det oppnådde resultatet må konverteres til en prosentandel, må det multipliseres med 100. Dermed kan formelen for beregning av massefraksjonen skrives som følger:

W = Masse av stoff / Masse av løsning

W = (masse av stoff / masse av løsning) x 100%.

Et eksempel på å bestemme massefraksjonen

Anta at vi har en løsning, for fremstillingen av hvilken 5 g NaCl ble tilsatt til 100 ml vann, og nå er det nødvendig å beregne konsentrasjonen av bordsalt, det vil si massefraksjonen. Vi kjenner massen til stoffet, og massen til den resulterende løsningen er summen av to masser - salt og vann og tilsvarer 105 g. Dermed deler vi 5 g med 105 g, multipliserer resultatet med 100 og får ønsket verdi på 4,7 %. Dette er konsentrasjonen som saltløsningen vil ha.

Mer praktisk oppgave

I praksis må sommerboeren ofte forholde seg til oppgaver av et annet slag. For eksempel er det nødvendig å tilberede en vandig løsning av gjødsel, hvis konsentrasjon i vekt skal være 10%. For å observere de anbefalte proporsjonene nøyaktig, må du bestemme hvilken mengde av stoffet som er nødvendig og i hvilket volum vann det må oppløses.

Løsningen av problemet starter i motsatt rekkefølge. Først bør du dele massefraksjonen uttrykt i prosent med 100. Som et resultat får vi W \u003d 0,1 - dette er massefraksjonen av stoffet i enheter. La oss nå betegne mengden stoff som x, og den endelige massen av løsningen - M. I dette tilfellet består den siste verdien av to ledd - massen av vann og massen av gjødsel. Det vil si, M = Mv + x. Dermed får vi en enkel ligning:

W = x / (Mv + x)

Når vi løser det for x, får vi:

x \u003d B x Mv / (1 - B)

Ved å erstatte de tilgjengelige dataene får vi følgende avhengighet:

x \u003d 0,1 x Mv / 0,9

Derfor, hvis vi tar 1 liter (det vil si 1000 g) vann for å tilberede løsningen, vil det være nødvendig med omtrent 111-112 g gjødsel for å tilberede løsningen med ønsket konsentrasjon.

Løse problemer med fortynning eller tilsetning

Anta at vi har 10 liter (10 000 g) av en ferdig vandig løsning med en konsentrasjon av et bestemt stoff W1 = 30 % eller 0,3. Hvor mye vann må tilsettes slik at konsentrasjonen faller til W2 = 15 % eller 0,15? I dette tilfellet vil formelen hjelpe:

Mv \u003d (W1x M1 / ​​​​W2) - M1

Ved å erstatte de første dataene får vi at mengden tilsatt vann skal være:
Mv \u003d (0,3 x 10 000 / 0,15) - 10 000 \u003d 10 000 g

Det vil si at du må legge til de samme 10 literne.

Forestill deg nå det omvendte problemet - det er 10 liter av en vandig løsning (M1 = 10 000 g) med en konsentrasjon på W1 = 10% eller 0,1. Det er nødvendig å oppnå en løsning med en massefraksjon av gjødsel W2 = 20% eller 0,2. Hvor mye utgangsmateriale skal tilsettes? For å gjøre dette, må du bruke formelen:

x \u003d M1 x (W2 - W1) / (1 - W2)

Ved å erstatte den opprinnelige verdien får vi x \u003d 1 125 g.

Dermed vil kunnskap om det enkleste grunnleggende om skolekjemi hjelpe gartneren til å forberede gjødselløsninger, næringssubstrater fra flere elementer eller blandinger for byggearbeid på riktig måte.

Hva er massefraksjon i kjemi? Vet du svaret? Hvordan finne massefraksjonen av et grunnstoff i et stoff? Selve beregningsprosessen er ikke så komplisert i det hele tatt. Har du fortsatt problemer med denne typen arbeid? Så smilte flaksen til deg, du fant denne artikkelen! Interessant? Så les videre, nå vil du forstå alt.

Hva er massefraksjon?

Så la oss først finne ut hva en massefraksjon er. Hvordan finne massefraksjonen av et grunnstoff i et stoff, vil enhver kjemiker svare, siden de ofte bruker dette begrepet når de løser problemer eller under oppholdet i laboratoriet. Selvfølgelig, fordi beregningen er deres daglige oppgave. For å oppnå en viss mengde av et bestemt stoff under laboratorieforhold, der nøyaktig beregning og alle mulige utfall av reaksjoner er svært viktige, trenger du bare å vite et par enkle formler og forstå essensen av massefraksjonen. Derfor er dette temaet så viktig.

Dette begrepet er betegnet med symbolet "w" og leses som "omega". Det uttrykker forholdet mellom massen til et gitt stoff og den totale massen av en blanding, løsning eller molekyl, uttrykt som en brøkdel eller i prosent. Formelen for å beregne massefraksjonen:

w = m stoffer / m blandinger.

La oss transformere formelen.

Vi vet at m=n*M, der m er massen; n er mengden stoff, uttrykt i molenheter; M er stoffets molare masse, uttrykt i gram/mol. Den molare massen er numerisk lik molekylmassen. Bare molekylvekt måles i atommasseenheter eller a. e. m. En slik måleenhet er lik en tolvtedel av massen til karbonkjernen 12. Verdien av molekylvekten finner du i det periodiske system.

Mengden av substans n av ønsket objekt i en gitt blanding er lik indeksen multiplisert med koeffisienten for denne forbindelsen, noe som er veldig logisk. For eksempel, for å beregne antall atomer i et molekyl, må du finne ut hvor mange atomer av det ønskede stoffet er i 1 molekyl = indeks, og multiplisere dette tallet med antall molekyler = koeffisient.

Du bør ikke være redd for slike tungvinte definisjoner eller formler, de sporer en viss logikk, etter å ha forstått hvilken, du kan ikke engang lære formlene selv. Den molare massen M er lik summen av atommassene A r til det gitte stoffet. Husk at atommasse er massen til 1 atom av et stoff. Det vil si den opprinnelige massefraksjonsformelen:

w = (n stoffer *M stoffer)/m blandinger.

Fra dette kan vi konkludere at hvis blandingen består av ett stoff, hvis massefraksjon må beregnes, så er w = 1, siden massen til blandingen og massen til stoffet er den samme. Selv om en blanding a priori ikke kan bestå av ett stoff.

Så vi fant ut teorien, men hvordan finne massefraksjonen av et element i et stoff i praksis? Nå skal vi vise og fortelle alt.

Sjekke innlært materiale. Enkel nivåutfordring

Nå skal vi analysere to oppgaver: lett og middels nivå. Les videre!

Det er nødvendig å finne ut massefraksjonen av jern i molekylet av jernsulfat FeSO 4 * 7 H 2 O. Hvordan løse dette problemet? La oss se på løsningen neste gang.

Løsning:

La oss ta 1 mol FeSO 4 * 7 H 2 O, så finner vi ut mengden jern ved å multiplisere koeffisienten til jern med indeksen: 1*1=1. Gitt 1 mol jern. Vi finner ut dens masse i materie: fra verdien i det periodiske systemet kan det sees at atommassen til jern er 56 a.u. e.m. = 56 gram/mol. I dette tilfellet A r = M. Derfor m jern \u003d n * M \u003d 1 mol * 56 gram / mol \u003d 56 g.

Nå må vi finne massen til hele molekylet. Det er lik summen av massene til utgangsmaterialene, det vil si 7 mol vann og 1 mol jernsulfat.

m= (n vann * M vann) + (n jern(II)sulfat *M jern(II)sulfat) = (7 mol*(1*2+16) gram/mol) + (1 mol* (1 mol*56 gram/mol+1) mol * 32 gram / mol + 4 mol * 16 gram / mol) \u003d 126 + 152 \u003d 278 g.

Det gjenstår bare å dele massen av jern med massen av forbindelsen:

w=56g/278g=0,20143885~0,2=20%.

Svar: 20 %.

Mellomoppgave

La oss løse et vanskeligere problem. 34 g kalsiumnitrat løses i 500 g vann. Du må finne massefraksjonen av oksygen i den resulterende løsningen.

Løsning

Siden når Ca (NO 3) 2 interagerer med vann, skjer bare oppløsningsprosessen, og reaksjonsprodukter frigjøres ikke fra løsningen, er massen av blandingen lik summen av massene av kalsiumnitrat og vann.

Vi må finne massefraksjonen av oksygen i løsningen. Merk at oksygen finnes i både det oppløste stoffet og løsemidlet. Finn mengden av ønsket grunnstoff i vann. For å gjøre dette, beregner vi molen vann i henhold til formelen n=m/M.

n vann \u003d 500 g / (1 * 2 + 16) gram / mol \u003d 27,7777≈28 mol

Fra formelen for vann H 2 O finner vi at mengden oksygen = mengden vann, det vil si 28 mol.

La oss nå finne mengden oksygen i oppløst Ca(NO 3) 2 . For å gjøre dette finner vi ut mengden av selve stoffet:

n Ca(NO3)2 \u003d 34 g / (40 * 1 + 2 * (14 + 16 * 3)) gram / mol ≈ 0,2 mol.

n Ca(NO3)2 refererer til n O som 1 til 6, som følger av formelen til forbindelsen. Derfor er nO = 0,2 mol * 6 = 1,2 mol. Den totale mengden oksygen er 1,2 mol + 28 mol = 29,2 mol

m O \u003d 29,2 mol * 16 gram / mol \u003d 467,2 g.

m løsning \u003d m vann + m Ca (NO3) 2 \u003d 500 g + 34 g \u003d 534 g.

Det gjenstår bare å beregne massefraksjonen av et kjemisk element i et stoff:

wO = 467,2 g / 534 g = 0,87 = 87 %.

Svar: 87 %.

Vi håper at vi tydelig har forklart deg hvordan du finner massefraksjonen av et grunnstoff i et stoff. Dette emnet er slett ikke vanskelig hvis du forstår det godt. Vi ønsker deg lykke til og suksess i dine fremtidige bestrebelser.