Frazione di massa di un elemento in sostanza- Questo è uno degli argomenti inclusi nel corso di chimica. Abilità e abilità per determinare questo parametro possono essere utili quando si testano le conoscenze durante il controllo e lavoro indipendente, così come l'esame di chimica.
La frazione di massa di una sostanza è il rapporto di massa certa sostanza alla massa della miscela o della soluzione in cui si trova la data sostanza. È espresso in frazioni di unità o in percentuale.
1. La frazione di massa di una sostanza si trova con la formula: w \u003d m (c) / m (cm), dove w è la frazione di massa della sostanza, m (c) è la massa della sostanza, m (cm) è la massa della miscela. Se la sostanza viene dissolta, la formula è simile alla seguente: w \u003d m (c) / m (p-ra), dove m (p-ra) è la massa della soluzione. La massa della soluzione, se necessario, può anche essere rilevata: m (p-ra) \u003d m (c) + m (p-la), dove m (p-la) è la massa del solvente. Se lo si desidera, la frazione di massa può essere moltiplicata per il 100%.
2. Se il valore della massa non viene fornito nella condizione del problema, può essere calcolato con il supporto di diverse formule, i dati nella condizione aiuteranno a scegliere quello appropriato. La prima formula per trovare la massa è: m = V*p, dove m è la massa, V è il volume, p è la densità. L'ulteriore formula si presenta così: m = n * M, dove m è la massa, n è il numero di sostanza, M è la massa molare. La massa molare, a sua volta, è costituita dalle masse nucleari degli elementi che compongono la sostanza.
3. Per una migliore comprensione di questo materiale, risolviamo il problema. Una miscela di limatura di rame e magnesio del peso di 1,5 g è stata trattata con un eccesso di acido solforico. Come risultato della reazione, l'idrogeno è stato rilasciato in un volume di 0,56 l (dati tipici). Calcola la frazione di massa del rame nella miscela. In questo problema si verifica una reazione, scriviamo la sua equazione. Di 2 sostanze in eccesso di acido cloridrico interagisce solo il magnesio: Mg + 2HCl = MgCl2 + H2. Per trovare la frazione di massa del rame nella miscela, è necessario sostituire i valori nella seguente formula: w (Cu) \u003d m (Cu) / m (cm). Viene data la massa della miscela, troviamo la massa del rame: m (Cu) \u003d m (cm) - m (Mg). Stiamo cercando la massa del magnesio: m (Mg) \u003d n (Mg) * M (Mg). L'equazione di reazione aiuterà a trovare il numero di sostanza di magnesio. Troviamo il numero di sostanza idrogeno: n \u003d V / Vm \u003d 0,56 / 22,4 \u003d 0,025 mol. L'equazione mostra che n(H2) = n(Mg) = 0,025 mol. Calcoliamo la massa del magnesio, sapendo che la massa molare del magnesio è 24 g / mol: m (Mg) \u003d 0,025 * 24 \u003d 0,6 g Troviamo la massa del rame: m (Cu) \u003d 1,5 - 0,6 \u003d 0,9 g Resta da calcolare la frazione di massa: w (Cu) \u003d 0,9 / 1,5 \u003d 0,6 o 60%.
La frazione di massa mostra in percentuale o in frazioni il contenuto della sostanza in qualsiasi soluzione o elemento nella composizione della sostanza. Saper calcolare la frazione di massa è utile non solo nelle lezioni di chimica, ma anche quando si vuole preparare una soluzione o una miscela, diciamo, per scopi culinari. Oppure cambia la percentuale, nella composizione che hai già.
1. La frazione di massa è calcolata come il rapporto tra la massa di un dato componente e la massa totale della soluzione. Per acquisire il totale in percentuale, devi moltiplicare il quoziente risultante per 100. La formula è simile a questa:? = m (soluto) / m (soluzione)?,% =? * 100
2. Consideriamo ad esempio i problemi diretti e inversi: diciamo che hai sciolto 5 grammi di sale da cucina in 100 grammi di acqua. Che soluzione percentuale hai ottenuto? La soluzione è molto primitiva. Conosci la massa della sostanza (sale), la massa della soluzione sarà uguale alla somma delle masse di acqua e sale. Quindi, dovresti dividere 5 g per 105 g e moltiplicare il risultato della divisione per 100: questo sarà il risultato: otterrai una soluzione del 4,7% Ora il problema inverso. Vuoi cuocere 200 gr del 10% soluzione acquosa che è desiderabile. Quanta sostanza prendere per dissolvere? Operiamo in ordine inverso, la frazione di massa espressa in percentuale (10%) è divisa per 100. Otteniamo 0,1. Ora facciamo una semplice equazione, dove indichiamo il numero richiesto di sostanze x e, di conseguenza, la massa della soluzione come 200 g + x. La nostra equazione sarà simile a questa: 0.1=x/200g+x. Quando lo risolviamo, otteniamo che x è circa 22,2 g Il risultato viene verificato risolvendo il problema diretto.
3. È più difficile scoprire quali numeri di soluzioni di una percentuale nota devono essere presi per acquisire un certo numero di soluzioni con nuove qualità date. Qui è necessario comporre e risolvere un sistema di equazioni. In questo sistema, la prima equazione è un'espressione della famosa massa della miscela risultante, in termini di due masse sconosciute delle soluzioni iniziali. Supponiamo che se il nostro obiettivo è ottenere 150 g di una soluzione, l'equazione sarà simile a x + y \u003d 150 g La seconda equazione è la massa del soluto uguale alla somma della stessa sostanza, come parte di 2 miscibili soluzioni. Diciamo che se vuoi avere una soluzione al 30% e le soluzioni che mescoli sono al 100%, cioè sostanza pura, e 15%, la seconda equazione sarà simile a: x+0,15y = 45 g . Provalo.
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Calcolare Quantità sostanze, scopri la sua massa con l'aiuto della bilancia, esprimila in grammi e dividila per massa molare, rilevabile con il supporto della tavola periodica. Per determinare il numero sostanze gas in condizioni tipiche, applicare la legge di Avogadro. Se il gas si trova in altre condizioni, misurare la pressione, il volume e la temperatura del gas, quindi calcolare Quantità sostanze in lui.
Avrai bisogno
1. Definizione di un numero sostanze in un solido o liquido. Trova la massa del corpo indagato con l'aiuto della bilancia, esprimila in grammi. Determina da quale sostanze corpo composto, poi con appoggio tavola periodica mendeleev rileva la massa molare sostanze. Per fare ciò, trova gli elementi che compongono la molecola sostanze di cui è fatto il corpo. Secondo la tabella, determinare le loro masse nucleari, se la tabella indica un numero frazionario, arrotondarlo per eccesso a un numero intero. Trova la somma delle masse di tutti gli atomi nella molecola sostanze, ottieni il peso molecolare, che è numericamente uguale alla massa molare sostanze in grammi per mole. Successivamente, dividere la massa precedentemente misurata per la massa molare. Di conseguenza, otterrai Quantità sostanze in moli (?=m/M).
2. Numero sostanze gas in condizioni tipiche. Se il gas è in condizioni tipiche (0 gradi Celsius e 760 mmHg), rilevarne il volume. Per fare ciò, misurare il volume della stanza, della bombola o del recipiente in cui si trova, dal fatto che il gas occupa ogni volume fornitogli. Per ottenerne il valore, misurare le dimensioni geometriche della nave, dove si trova con il supporto di un metro a nastro e con il supporto di formule matematiche, trovarne il volume. Un caso particolarmente classico è la stanza a forma di parallelepipedo. Misura la sua lunghezza, larghezza e altezza in metri, quindi moltiplicali e ottieni il volume di gas che contiene. metri cubi. Scoprire Quantità sostanze gas, dividere il volume risultante per il numero 0,0224 - il volume molare del gas in condizioni tipiche.
3. Numero sostanze gas con parametri arbitrari. Misurare la pressione del gas con un manometro in pascal, la sua temperatura in kelvin, per cui sommare ai gradi Celsius in cui misura il termometro il numero 273. Determinare anche il volume del gas in metri cubi. Scoprire Quantità sostanze dividere il prodotto di pressione e volume per la temperatura e il numero 8.31 (gas universale continuo), ? = PV / (RT).
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Molti liquidi sono soluzioni. Si tratta, in particolare, di sangue umano, tè, caffè, acqua di mare. La base della soluzione è il soluto. Ci sono compiti per trovare la frazione di massa di questa sostanza.
1. Le soluzioni sono dette sistemi omogenei omogenei, costituiti da 2 o più componenti. Si dividono in tre categorie: - soluzioni liquide; - soluzioni solide; - soluzioni gassose Le soluzioni liquide includono, ad esempio, acido solforico diluito, le soluzioni solide includono una lega di ferro e rame e le soluzioni gassose includono qualsiasi miscela di gas. Indipendentemente dallo stato di aggregazione della soluzione, è costituita da un solvente e un soluto. Il solvente più comune è solitamente l'acqua, con la quale viene diluita la sostanza. La composizione delle soluzioni è espressa in modi diversi, soprattutto per questo viene utilizzato il valore della frazione di massa del soluto. La frazione di massa è una quantità adimensionale, ed è uguale al rapporto tra la massa del soluto e la massa totale di ciascuna soluzione: ?in = m in / m La frazione di massa è espressa in percentuale o frazioni decimali. Calcolare dato parametro in percentuale, utilizzare la seguente formula: w (sostanza) \u003d m in / m (soluzione) 100%. Per trovare lo stesso parametro nel modulo frazione decimale non moltiplicare per 100%.
2. La massa di ciascuna soluzione è la somma delle masse dell'acqua e del soluto. Di conseguenza, occasionalmente la formula di cui sopra è scritta in un modo leggermente diverso: il soluto è un acido. Ne consegue che la massa del soluto viene calcolata come segue:? in \u003d mHNO3 / mHNO3 + mH2O
3. Se la massa della sostanza è sconosciuta e viene data solo la massa dell'acqua, in questo caso la frazione di massa si trova secondo una formula leggermente diversa. Quando il volume di un soluto è noto, trova la sua massa usando la seguente formula: mv \u003d V *? Da ciò ne consegue che la frazione di massa della sostanza viene calcolata come segue:? v \u003d V *? / V *?
4. Trovare la frazione di massa di una sostanza viene ripetutamente effettuato per scopi utilitaristici. Ad esempio, quando si sbianca un materiale, è necessario conoscere la concentrazione di peridrolo in una soluzione di perossido. Inoltre, nella pratica medica è occasionalmente richiesto il calcolo esatto della frazione di massa. Oltre alle formule e al calcolo approssimativo della frazione di massa in medicina, utilizzano anche la verifica sperimentale con l'aiuto di strumenti, che possono ridurre la probabilità di errori.
5. Esistono diversi processi fisici durante i quali la frazione di massa di una sostanza e la composizione della soluzione cambiano. Il primo di questi, chiamato evaporazione, è un processo inverso alla dissoluzione di una sostanza in acqua. In questo caso, il soluto rimane e l'acqua è completamente evaporata. In questo caso, la frazione di massa non può essere misurata: non c'è soluzione. Il processo esattamente opposto è la diluizione di una soluzione concentrata. Più è diluito, più fortemente diminuisce la frazione di massa della sostanza disciolta in esso. La concentrazione è un'evaporazione parziale, in cui non tutta l'acqua evapora, ma solo una parte di essa. La frazione di massa della sostanza nella soluzione aumenta in questo caso.
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Cos'è la frazione di massa elemento? Dal nome stesso è possibile intuire che si tratta di un valore che indica il rapporto tra la massa elemento, che fa parte della sostanza, e la massa totale di questa sostanza. È espresso in frazioni di unità: percentuale (centesimi), ppm (millesimi), ecc. Come è possibile calcolare la massa di qualsiasi elemento ?
1. Per chiarezza, dai un'occhiata al carbonio, noto a tutti, senza il quale non ci sarebbe materia organica. Se il carbonio è una sostanza pura (diciamo, diamante), allora la sua massa Condividereè permesso prenderlo coraggiosamente come unità o per il 100%. Naturalmente, il diamante contiene anche impurità di altri elementi, ma nella maggior parte dei casi in quantità così piccole da poter essere trascurate. Ma in tali modifiche del carbonio come carbone o grafite, il contenuto di impurità è piuttosto elevato e tale ignoranza è inaccettabile.
2. Se il carbonio fa parte di una sostanza difficile, devi farlo nel modo seguente: annota la formula esatta della sostanza, dopodiché, conoscendo le masse molari di qualsiasi elemento incluso nella sua composizione, calcolare l'esatta massa molare di questa sostanza (ovviamente, tenendo conto dell '"indice" di qualsiasi elemento). Successivamente questo determina la massa Condividere dividendo la massa molare totale elemento sulla massa molare della sostanza.
3. Diciamo che dobbiamo trovare una massa Condividere carbonio in acido acetico. Scrivi la formula dell'acido acetico: CH3COOH. Per semplificare i calcoli, convertilo nel modulo: С2Н4О2. La massa molare di questa sostanza è costituita dalle masse molari degli elementi: 24 + 4 + 32 = 60. Di conseguenza, la frazione di massa del carbonio in questa sostanza è calcolata come segue: 24/60 = 0,4.
4. Se è necessario calcolarlo in percentuale, rispettivamente, 0,4 * 100 = 40%. Cioè, ogni chilogrammo di acido acetico contiene (circa) 400 grammi di carbonio.
5. Naturalmente, esattamente allo stesso modo è possibile rilevare frazioni di massa di tutti gli altri elementi. Supponiamo che la frazione di massa dell'ossigeno nello stesso acido acetico sia calcolata come segue: 32/60 \u003d 0,533 o circa il 53,3%; e la frazione di massa dell'idrogeno è 4/60 = 0,666 o circa 6,7%.
6. Per verificare l'accuratezza dei calcoli, sommare le percentuali di tutti gli elementi: 40% (carbonio) + 53,3% (ossigeno) + 6,7% (idrogeno) = 100%. Il conto saldato.
Hai una botte da duecento litri. Hai intenzione di riempirlo completamente di carburante diesel, che usi per riscaldare il tuo mini locale caldaia. E quanto peserà, pieno di solarium? Ora calcoliamo.
Avrai bisogno
1. Per trovare la massa di una sostanza in base al suo volume, usa la formula per la densità specifica di una sostanza p \u003d m / dove p è la densità specifica della sostanza; m è la sua massa; v è il volume occupato. Considereremo la massa in grammi, chilogrammi e tonnellate. Volumi in centimetri cubi, decimetri e misure. E peso specifico, rispettivamente, in g/cm3, kg/dm3, kg/m3, t/m3.
2. Si scopre che, in base alle condizioni del problema, hai una botte da duecento litri. Ciò significa: un barile con una capacità di 2 m3. Si chiama duecento litri, poiché l'acqua, con il suo peso specifico uguale a uno, entra in 200 litri in un tale barile, sei preoccupato per la massa. Pertanto, portalo al primo posto nella formula presentata m \u003d p * v Sul lato destro della formula, il valore di p non è familiare: il peso specifico del carburante diesel. Trovalo nella directory. Ancora più semplice è cercare in Internet con una query "peso specifico del carburante diesel".
3. Trovato: la densità del gasolio estivo a t = +200 C - 860 kg / m3 Sostituisci i valori nella formula: m = 860 * 2 = 1720 (kg) 1 tonnellata e 720 kg - 200 litri di il gasolio estivo pesa tanto. Dopo aver appeso la canna in anticipo, è consentito calcolare il peso totale e stimare la capacità del rack sotto la canna con un solarium.
4. Nelle zone rurali può essere utile precalcolare la massa di legna da ardere necessaria per cilindrata per determinare la capacità di carico del trasporto su cui verrà consegnata questa legna da ardere. Ad esempio, per l'inverno sono necessari almeno 15 metri cubi. metri di legna da ardere di betulla. Cerca nella letteratura di riferimento la densità della legna da ardere di betulla. Questo è: 650 kg / m3 Calcola la massa sostituendo i valori nella stessa formula di densità specifica m \u003d 650 * 15 \u003d 9750 (kg) Ora, in base alla capacità di carico e alla capacità corporea, puoi decidere il tipo di veicolo e il numero di viaggi.
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Nota!
Le persone anziane hanno più familiarità con la performance peso specifico. Il peso specifico di una sostanza è uguale al peso specifico.
La frazione di massa di una sostanza mostra il suo indice in una struttura più difficile, ad esempio in una lega o miscela. Se si conosce la massa totale di una miscela o di una lega, conoscendo le frazioni di massa delle sostanze costituenti, è possibile rilevarne le masse. Per rilevare la frazione di massa di una sostanza, è possibile conoscerne la massa e la massa di ogni miscela. Questo valore può essere espresso in unità frazionarie o percentuali.
Avrai bisogno
1. Determinare la frazione di massa della sostanza che è nella miscela attraverso le masse della miscela e la sostanza stessa. Per fare ciò, con il supporto di pesi, determinare le masse di sostanze che compongono una miscela o una lega. Quindi piegali. Prendi la massa risultante come 100%. Per trovare la frazione di massa di una sostanza in una miscela, dividere la sua massa m per la massa della miscela M e moltiplicare il risultato per 100% (?%=(m/M)?100%). Diciamo che 20 g di sale da cucina si sciolgono in 140 g di acqua. Per trovare la frazione di massa del sale, somma le masse di queste 2 sostanze M=140+20=160 g, poi trova la frazione di massa della sostanza?%=(20/160)?100%=12,5% .
2. Se hai bisogno di trovare il sommario o la frazione di massa di un elemento in una sostanza con una formula nota, usa la tavola periodica degli elementi chimici. Usalo per trovare le masse nucleari degli elementi che compongono la sostanza. Se un elemento ricorre più volte nella formula, moltiplica la sua massa nucleare per questo numero e somma i totali. Questo sarà il peso molecolare della sostanza. Per trovare la frazione di massa di qualsiasi elemento in una tale sostanza, dividere il suo numero di massa nella formula chimica data M0 per il peso molecolare della sostanza data M. Moltiplicare il risultato per 100% (?%=(M0/M) ?100%).
3. Supponiamo di determinare la frazione di massa degli elementi chimici nel solfato di rame. Solfato di rame (solfato di rame II), ha formula chimica CuSO4. Le masse nucleari degli elementi inclusi nella sua composizione sono pari a Ar(Cu)=64, Ar(S)=32, Ar(O)=16, i numeri di massa di questi elementi saranno pari a M0(Cu)=64 , M0(S)=32, M0(O)=16?4=64, tenendo conto che la molecola contiene 4 atomi di ossigeno. Calcola il peso molecolare di una sostanza, è uguale alla somma dei numeri di massa delle sostanze che compongono la molecola 64+32+64=160. Determinare la frazione di massa del rame (Cu) nella composizione del solfato di rame (?%=(64/160)?100%)=40%. Secondo la stessa tesi, è possibile determinare le frazioni di massa di tutti gli elementi in questa sostanza. Frazione di massa di zolfo (S) ?%=(32/160)?100%=20%, ossigeno (O) ?%=(64/160)?100%=40%. Si noti che la somma di tutte le frazioni di massa della sostanza deve essere del 100%.
La frazione di massa è il contenuto percentuale di un componente in una miscela o di un elemento in una sostanza. Non solo gli scolari e gli studenti affrontano il compito di calcolare la frazione di massa. La conoscenza per calcolare la concentrazione percentuale di una sostanza trova un uso assolutamente utilitaristico e in vita reale- dove è richiesta la preparazione di soluzioni - dalla costruzione alla cottura.
Avrai bisogno
1. Calcola la massa Condividere per definizione. Perché la massa di una sostanza è costituita dalle masse degli elementi che la compongono, dunque Condividere di qualsiasi elemento costitutivo, viene apportata una certa parte della massa della sostanza. La frazione di massa di una soluzione è uguale al rapporto tra la massa del soluto e la massa di ciascuna soluzione.
2. La massa della soluzione è uguale alla somma delle masse del solvente (tradizionalmente acqua) e della sostanza. La frazione di massa della miscela è uguale al rapporto tra la massa della sostanza e la massa della miscela contenente la sostanza. Moltiplica il risultato del 100%.
3. rilevare la massa Condividere output con il supporto della formula?=md/mp, dove mp e md sono rispettivamente il valore della resa (massa) presunta ed effettiva ottenuta della sostanza. Calcolare la massa stimata dall'equazione di reazione utilizzando la formula m=nM, dove n è il numero chimico della sostanza, M è la massa molare della sostanza (la somma delle masse nucleari di tutti gli elementi inclusi nella sostanza), oppure la formula m=V?, dove V è il volume della sostanza, ? è la sua densità. A sua volta, se necessario, sostituisci il numero di sostanze con la formula n \u003d V / Vm o trovalo anche dall'equazione di reazione.
4. Messa Condividere calcolare l'elemento di una sostanza difficile usando la tavola periodica. Somma le masse nucleari di tutti gli elementi che compongono la sostanza, moltiplicando se necessario per gli indici. Otterrai la massa molare della sostanza. Trova la massa molare di un elemento dalla tavola periodica. Calcola la massa Condividere dividendo la massa molare dell'elemento per la massa molare della sostanza. Moltiplica per 100%.
Consigli utili
Presta attenzione al processo fisico, quello che ha luogo. Durante l'evaporazione, non calcolare la frazione di massa, perché non c'è soluzione (acqua o altro liquido). Non dimentichiamo che durante la concentrazione, chiamata invece evaporazione parziale, la frazione di massa della sostanza aumenta. Se diluisci una soluzione concentrata, la frazione di massa diminuisce.
La frazione di massa di qualsiasi componente in una sostanza mostra quale parte della massa totale viene portata agli atomi di questo particolare elemento. Utilizzando la formula chimica di una sostanza e la tavola periodica di Mendeleev, è possibile determinare la frazione di massa di tutti gli elementi inclusi nella formula. Il valore risultante è espresso come frazione o percentuale ordinaria.
1. Se vuoi determinare la frazione di massa di qualsiasi elemento che compone una formula chimica, inizia calcolando il numero di atomi che viene portato a tutti gli elementi. Diciamo che la formula chimica dell'etanolo è scritta così: CH?-CH?-OH. E la formula chimica dell'etere dimetilico è CH?-O-CH?. Il numero di atomi di ossigeno (O) in una qualsiasi delle formule è uno, carbonio (C) - due, idrogeno (H) - sei. Si noti che si tratta di sostanze diverse perché l'identico numero di atomi dell'intero elemento nelle loro molecole sono disposti in modo diverso. Tuttavia, le frazioni di massa dell'intero elemento in etere dimetilico ed etanolo saranno identiche.
2. Utilizzando la tavola periodica, determinare la massa nucleare di ciascun elemento incluso nella formula chimica. Moltiplica questo numero per il numero di atomi di ciascun elemento calcolato nel passaggio precedente. Nell'esempio utilizzato sopra, la formula contiene un atomo di ossigeno ciascuna e la sua massa atomica dalla tabella è 15,9994. Ci sono due atomi di carbonio nella formula, la sua massa atomica è 12,0108, il che significa che il peso totale degli atomi sarà 12,0108*2=24,0216. Per l'idrogeno questi numeri sono rispettivamente 6, 1,00795 e 1,00795*6=6,0477.
3. Determina la massa atomica totale dell'intera molecola della sostanza: aggiungi i numeri ottenuti nel passaggio precedente. Per dimetiletere ed etanolo, questo valore dovrebbe essere pari a 15,9994+24,0216+6,0477=46,0687.
4. Se vuoi ottenere il totale in frazioni di unità, crea una singola frazione per ogni elemento incluso nella formula. Il suo numeratore dovrebbe contenere il valore calcolato per questo elemento nel secondo passaggio e inserire il numero del terzo passaggio nel denominatore dell'intera frazione. La frazione ordinaria risultante può essere arrotondata al grado di accuratezza richiesto. Nell'esempio sopra utilizzato, la frazione di massa dell'ossigeno è 15.9994/46.0687?16/46=8/23, il carbonio è 24.0216/46.0687?24/46=12/23, l'idrogeno è 6.0477/46, 0687?6/46= 23/3.
5. Per acquisire il totale come percentuale ricevuta frazioni comuni converti in formato decimale e aumenta di un fattore 100. Nell'esempio utilizzato, la frazione di massa dell'ossigeno in percentuale è espressa dal numero 8/23 * 100? 34,8%, carbonio - 12/23 * 100? 52,2%, idrogeno - 3/23 * 100? 13,0%.
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Nota!
La frazione di massa non può essere maggiore di uno o, se espressa in percentuale, maggiore del 100%.
Frazioni di soluto
ω = m1 / m,
dove m1 è la massa del soluto e m è la massa dell'intera soluzione.
Se è necessaria la frazione di massa del soluto, moltiplicare il numero risultante per 100%:
ω \u003d m1 / m x 100%
Nelle attività in cui è necessario calcolare le frazioni di massa di ciascuno degli elementi inclusi in chimico, utilizzare la tabella D.I. Mendeleev. Ad esempio, scopri le frazioni di massa di ciascuno degli elementi che compongono l'idrocarburo, che C6H12
m (C6H12) \u003d 6 x 12 + 12 x 1 \u003d 84 g / mol
ω (C) \u003d 6 m1 (C) / m (C6H12) x 100% \u003d 6 x 12 g / 84 g / mol x 100% \u003d 85%
ω (H) \u003d 12 m1 (H) / m (C6H12) x 100% \u003d 12 x 1 g / 84 g / mol x 100% \u003d 15%
Consigli utili
Risolvi i problemi di trovare la frazione di massa di una sostanza dopo evaporazione, diluizione, concentrazione, miscelazione di soluzioni utilizzando formule ottenute dalla determinazione della frazione di massa. Ad esempio, il problema dell'evaporazione può essere risolto utilizzando la seguente formula
ω 2 \u003d m1 / (m - Dm) \u003d (ω 1 m) / (m - Dm), dove ω 2 è la frazione di massa della sostanza in una soluzione spogliata, Dm è la differenza tra le masse prima e dopo il riscaldamento.
Fonti:
Ci sono situazioni in cui è necessario calcolare messa liquidi contenuto in qualsiasi contenitore. Questo può avvenire durante una sessione di formazione in laboratorio e durante la soluzione problemi domestici ad esempio durante la riparazione o la verniciatura.
Istruzione
Il metodo più semplice è ricorrere alla pesatura. Per prima cosa pesare il contenitore insieme, quindi versare il liquido in un altro contenitore di dimensioni adeguate e pesare il contenitore vuoto. E poi resta solo da sottrarre maggior valore meno e ottieni. Naturalmente, questo metodo può essere utilizzato solo quando si tratta di liquidi non viscosi, che, dopo il trabocco, praticamente non rimangono sulle pareti e sul fondo del primo contenitore. Cioè, la quantità rimarrà allora, ma sarà così piccola da poter essere trascurata, questo difficilmente influirà sull'accuratezza dei calcoli.
E se il liquido è viscoso, per esempio,? Come allora lei messa? In questo caso, è necessario conoscere la sua densità (ρ) e il volume occupato (V). E poi tutto è elementare. La massa (M) è calcolata da M = ρV. Ovviamente prima di calcolare è necessario convertire i fattori in un unico sistema di unità.
Densità liquidi può essere trovato in un libro di riferimento fisico o chimico. Ma è meglio usare strumento di misura– densimetro (densitometro). E il volume può essere calcolato, conoscendo la forma e l'ingombro del contenitore (se ha la forma geometrica corretta). Ad esempio, se la stessa glicerina si trova in una botte cilindrica con un diametro di base d e un'altezza h, allora il volume
Soluzione Viene chiamata una miscela omogenea di due o più componenti.
Si chiamano sostanze che si mescolano per formare una soluzione componenti.
I componenti della soluzione sono soluto, che può essere più di uno, e solvente. Ad esempio, nel caso di una soluzione di zucchero in acqua, lo zucchero è il soluto e l'acqua è il solvente.
A volte il concetto di solvente può essere applicato allo stesso modo a qualsiasi componente. Questo vale ad esempio per quelle soluzioni che si ottengono miscelando due o più liquidi idealmente solubili l'uno nell'altro. Quindi, in particolare, in una soluzione composta da alcol e acqua, sia l'alcol che l'acqua possono essere chiamati solvente. Tuttavia, molto spesso in relazione alle soluzioni contenenti acqua, è tradizionalmente consuetudine chiamare l'acqua un solvente e il secondo componente il soluto.
Come caratteristica quantitativa della composizione della soluzione, un tale concetto viene spesso utilizzato come frazione di massa sostanze in soluzione. La frazione di massa di una sostanza è il rapporto tra la massa di questa sostanza e la massa della soluzione in cui è contenuta:
dove ω (in-va) - frazione di massa della sostanza contenuta nella soluzione (g), m(v-va) - la massa della sostanza contenuta nella soluzione (g), m (p-ra) - la massa della soluzione (g).
Dalla formula (1) ne consegue che la frazione di massa può assumere valori da 0 a 1, cioè è una frazione di unità. A questo proposito, la frazione di massa può essere espressa anche in percentuale (%), ed è in questo formato che compare in quasi tutti i problemi. La frazione di massa, espressa in percentuale, viene calcolata utilizzando una formula simile alla formula (1), con l'unica differenza che il rapporto tra la massa del soluto e la massa dell'intera soluzione viene moltiplicato per 100%:
Per una soluzione costituita da due soli componenti, è possibile calcolare rispettivamente la frazione di massa del soluto ω(r.v.) e la frazione di massa del solvente ω(solvente).
Viene anche chiamata la frazione di massa di un soluto concentrazione della soluzione.
Per una soluzione a due componenti, la sua massa è la somma delle masse del soluto e del solvente:
Anche nel caso di una soluzione bicomponente, la somma delle frazioni di massa del soluto e del solvente è sempre 100%:
Ovviamente, oltre alle formule scritte sopra, si dovrebbero conoscere anche tutte quelle formule che da esse derivano direttamente matematicamente. Per esempio:
È inoltre necessario ricordare la formula che mette in relazione la massa, il volume e la densità di una sostanza:
m = ρ∙V
e devi anche sapere che la densità dell'acqua è 1 g / ml. Per questo motivo, il volume d'acqua in millilitri è numericamente uguale alla massa d'acqua in grammi. Ad esempio, 10 ml di acqua hanno una massa di 10 g, 200 ml - 200 g, ecc.
Per risolvere con successo i problemi, oltre a conoscere le formule di cui sopra, è estremamente importante portare all'automaticità le competenze della loro applicazione. Questo può essere ottenuto solo risolvendo un largo numero compiti vari. Compiti dal vero USA esami sull'argomento "Calcoli che utilizzano il concetto di" frazione di massa di una sostanza in soluzione "" possono essere risolti.
Calcolare la frazione in massa di nitrato di potassio in una soluzione ottenuta mescolando 5 g di sale e 20 g di acqua.
Soluzione:
Il soluto nel nostro caso è il nitrato di potassio e il solvente è l'acqua. Pertanto, le formule (2) e (3) possono essere scritte rispettivamente come:
Dalla condizione m (KNO 3) \u003d 5 g e m (H 2 O) \u003d 20 g, quindi:
Quale massa d'acqua deve essere aggiunta a 20 g di glucosio per ottenere una soluzione di glucosio al 10%.
Soluzione:
Dalle condizioni del problema deriva che il soluto è glucosio e il solvente è acqua. Quindi la formula (4) può essere scritta nel nostro caso come segue:
Dalla condizione, conosciamo la frazione di massa (concentrazione) del glucosio e la massa del glucosio stesso. Indicando la massa d'acqua come x g, possiamo scrivere la seguente equazione equivalente basata sulla formula sopra:
Risolvendo questa equazione troviamo x:
quelli. m(H 2 O) \u003d x g \u003d 180 g
Risposta: m (H 2 O) \u003d 180 g
150 g di una soluzione di cloruro di sodio al 15% sono stati miscelati con 100 g di una soluzione al 20% dello stesso sale. Qual è la frazione di massa del sale nella soluzione risultante? Dai la tua risposta al numero intero più vicino.
Soluzione:
Per risolvere i problemi per la preparazione di soluzioni, è conveniente utilizzare la seguente tabella:
1a soluzione |
2a soluzione |
3a soluzione |
|
m rv |
|||
m soluzione |
|||
ω r.v. |
dove m r.v. , m r-ra e ω r.v. sono i valori della massa della sostanza disciolta, della massa della soluzione e della frazione di massa della sostanza disciolta, rispettivamente, individuali per ciascuna delle soluzioni.
Dalla condizione sappiamo che:
m (1) soluzione = 150 g,
ω (1) r.v. = 15%,
m (2) soluzione = 100 g,
ω (1) r.v. = 20%,
Inserendo tutti questi valori nella tabella, otteniamo:
Ricordiamo le seguenti formule necessarie per i calcoli:
ω r.v. = 100% ∙ m r.v. /m soluzione, m r.v. = m r-ra ∙ ω r.v. / 100% , m soluzione = 100% ∙ m r.v. /ω v.r.
Iniziamo a riempire la tabella.
Se in una riga o in una colonna manca un solo valore, può essere contato. L'eccezione è la retta con ω r.v., conoscendo i valori in due delle sue celle, non è possibile calcolare il valore nella terza.
Nella prima colonna manca un valore in una sola cella. Quindi possiamo calcolarlo:
m (1) r.v. = m (1) r-ra ∙ ω (1) r.v. /100% = 150 g ∙ 15%/100% = 22,5 g
Allo stesso modo, conosciamo i valori in due celle della seconda colonna, il che significa:
m (2) v.r. = m (2) r-ra ∙ ω (2) r.v. /100% = 100 g ∙ 20%/100% = 20 g
Inseriamo i valori calcolati nella tabella:
Ora abbiamo due valori nella prima riga e due valori nella seconda riga. Quindi possiamo calcolare i valori mancanti (m (3) r.v. e m (3) r-ra):
m (3) v.v. = m (1) v.r. + m (2)r.v. = 22,5 g + 20 g = 42,5 g
m (3) soluzione = m (1) soluzione + m (2) soluzione = 150 g + 100 g = 250 g.
Inseriamo i valori calcolati nella tabella, otteniamo:
Ora siamo vicini al calcolo del valore desiderato ω (3) r.v. . Nella colonna in cui si trova, è noto il contenuto delle altre due celle, quindi possiamo calcolarlo:
ω (3)r.v. = 100% ∙ m (3) v.r. / m (3) soluzione = 100% ∙ 42,5 g / 250 g = 17%
A 200 g di una soluzione di cloruro di sodio al 15% sono stati aggiunti 50 mi di acqua. Qual è la frazione di massa del sale nella soluzione risultante. Dai la tua risposta al centesimo più vicino _______%
Soluzione:
Prima di tutto, dovresti prestare attenzione al fatto che invece della massa di acqua aggiunta, ci viene dato il suo volume. Calcoliamo la sua massa, sapendo che la densità dell'acqua è 1 g / ml:
m est. (H 2 O) = V est. (H 2 O) ∙ ρ (H2O) = 50 ml ∙ 1 g/ml = 50 g
Se consideriamo l'acqua come una soluzione di cloruro di sodio allo 0% contenente, rispettivamente, 0 g di cloruro di sodio, il problema può essere risolto utilizzando la stessa tabella dell'esempio precedente. Disegniamo una tabella del genere e inseriamo i valori che conosciamo in essa:
Nella prima colonna sono noti due valori, quindi possiamo calcolare il terzo:
m (1) r.v. = m (1)r-ra ∙ ω (1)r.v. /100% = 200 g ∙ 15%/100% = 30 g,
Nella seconda riga sono noti anche due valori, quindi possiamo calcolare il terzo:
m (3) soluzione = m (1) soluzione + m (2) soluzione = 200 g + 50 g = 250 g,
Immettere i valori calcolati nelle celle appropriate:
Ora sono noti due valori nella prima riga, il che significa che possiamo calcolare il valore di m (3) r.v. nella terza cella:
m (3) v.v. = m (1) v.r. + m (2)r.v. = 30 g + 0 g = 30 g
ω (3)r.v. = 30/250 ∙ 100% = 12%.
Dal corso di chimica è noto che la frazione di massa è il contenuto di un certo elemento in una sostanza. Sembrerebbe che tale conoscenza non sia di alcuna utilità per un normale residente estivo. Ma non affrettarti a chiudere la pagina, poiché la possibilità di calcolare la frazione di massa per un giardiniere può essere molto utile. Tuttavia, per non confonderci, parliamo di tutto in ordine.Qual è il significato del concetto di "frazione di massa"?
La frazione di massa viene misurata in percentuale o semplicemente in decimi. Un po' più in alto di cui abbiamo parlato definizione classica, che può essere trovato in libri di consultazione, enciclopedie o libri di testo di chimica scolastica. Ma capire l'essenza di quanto detto non è così semplice. Supponiamo quindi di avere 500 g di una sostanza complessa. Difficile dentro questo caso significa che non è omogeneo nella sua composizione. In generale, tutte le sostanze che utilizziamo sono sale da cucina complesse, anche semplici, la cui formula è NaCl, cioè è costituita da molecole di sodio e cloro. Se continuiamo il ragionamento sull'esempio del sale da cucina, allora possiamo supporre che 500 grammi di sale contengano 400 grammi di sodio. Quindi la sua frazione di massa sarà dell'80% o 0,8.
Penso che tu sappia già la risposta a questa domanda. La preparazione di tutti i tipi di soluzioni, miscele, ecc. è parte integrante attività economica qualsiasi giardiniere. Sotto forma di soluzioni, vengono utilizzati fertilizzanti, varie miscele di nutrienti e altri preparati, ad esempio stimolanti della crescita "Epin", "Kornevin", ecc. Inoltre, è spesso necessario mescolare sostanze secche, come cemento, sabbia e altri componenti, o il normale terreno del giardino con il substrato acquistato. Allo stesso tempo, la concentrazione raccomandata di questi agenti e preparati in soluzioni o miscele preparate nella maggior parte delle istruzioni è indicata in frazioni di massa.
Pertanto, sapere come calcolare la frazione di massa di un elemento in una sostanza aiuterà il residente estivo a preparare correttamente la soluzione necessaria di fertilizzante o miscela di nutrienti e questo, a sua volta, influenzerà necessariamente il raccolto futuro.
Algoritmo di calcolo
Quindi, la frazione di massa di un singolo componente è il rapporto tra la sua massa e la massa totale di una soluzione o sostanza. Se il risultato ottenuto deve essere convertito in percentuale, deve essere moltiplicato per 100. Pertanto, la formula per il calcolo della frazione di massa può essere scritta come segue:
W = Massa della sostanza / Massa della soluzione
W = (Massa della sostanza / Massa della soluzione) x 100%.
Un esempio di determinazione della frazione di massa
Supponiamo di avere una soluzione, per la cui preparazione sono stati aggiunti 5 g di NaCl a 100 ml di acqua, e ora è necessario calcolare la concentrazione del sale da cucina, cioè la sua frazione di massa. Conosciamo la massa della sostanza e la massa della soluzione risultante è la somma di due masse: sale e acqua ed è uguale a 105 g, quindi dividiamo 5 g per 105 g, moltiplichiamo il risultato per 100 e otteniamo il valore desiderato del 4,7%. Questa è la concentrazione che avrà la soluzione salina.
Compito più pratico
In pratica, il residente estivo deve spesso fare i conti con compiti di natura diversa. Ad esempio, è necessario preparare una soluzione acquosa di un fertilizzante, la cui concentrazione in peso dovrebbe essere del 10%. Per osservare con precisione le proporzioni consigliate, è necessario determinare quale quantità di sostanza sarà necessaria e in quale volume d'acqua dovrà essere disciolta.
La soluzione del problema inizia nell'ordine inverso. Innanzitutto, dovresti dividere la frazione di massa espressa in percentuale per 100. Di conseguenza, otteniamo W \u003d 0,1: questa è la frazione di massa della sostanza in unità. Ora indichiamo la quantità di sostanza come x e la massa finale della soluzione - M. In questo caso, l'ultimo valore è composto da due termini: la massa dell'acqua e la massa del fertilizzante. Cioè, M = Mv + x. Quindi, otteniamo una semplice equazione:
W = x / (Mv + x)
Risolvendolo per x, otteniamo:
x \u003d W x Mv / (1 - W)
Sostituendo i dati disponibili si ottiene la seguente relazione:
x \u003d 0,1 x Mv / 0,9
Pertanto, se prendiamo 1 litro (cioè 1000 g) di acqua per preparare la soluzione, saranno necessari circa 111-112 g di fertilizzante per preparare la soluzione della concentrazione desiderata.
Risoluzione di problemi con diluizione o addizione
Supponiamo di avere 10 litri (10.000 g) di una soluzione acquosa pronta con una concentrazione in essa di una certa sostanza W1 = 30% o 0,3. Quanta acqua dovrà essere aggiunta ad esso in modo che la concentrazione scenda a W2 = 15% o 0,15? In questo caso, la formula aiuterà:
Mv \u003d (W1x M1 / W2) - M1
Sostituendo i dati iniziali, otteniamo che la quantità di acqua aggiunta dovrebbe essere:
Mv \u003d (0,3 x 10.000 / 0,15) - 10.000 \u003d 10.000 g
Cioè, devi aggiungere gli stessi 10 litri.
Immagina ora il problema inverso: ci sono 10 litri di una soluzione acquosa (M1 = 10.000 g) con una concentrazione di W1 = 10% o 0,1. È necessario ottenere una soluzione con una frazione di massa di fertilizzante W2 = 20% o 0,2. Quanto materiale di partenza dovrebbe essere aggiunto? Per fare ciò, è necessario utilizzare la formula:
x \u003d M1 x (W2 - W1) / (1 - W2)
Sostituendo il valore originale, otteniamo x \u003d 1 125 g.
Pertanto, la conoscenza delle basi più semplici della chimica scolastica aiuterà il giardiniere a preparare adeguatamente soluzioni di fertilizzanti, substrati nutritivi da più elementi o miscele per lavori di costruzione.
