Πώς να βρείτε το κλάσμα μάζας ενός στοιχείου σε μια ουσία; Τι είναι?

2024 Συγγραφέας: Angel Austin | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 05:22

Τι είναι το κλάσμα μάζας στη χημεία; Ξέρεις την απάντηση? Πώς να βρείτε το κλάσμα μάζας ενός στοιχείου σε μια ουσία; Η ίδια η διαδικασία υπολογισμού δεν είναι καθόλου περίπλοκη. Εξακολουθείτε να δυσκολεύεστε να κάνετε αυτού του είδους τη δουλειά; Τότε η τύχη σας χαμογέλασε, βρήκατε αυτό το άρθρο! Ενδιαφέρων? Τότε διαβάστε, τώρα θα καταλάβετε τα πάντα.

Τι είναι κλάσμα μάζας;

Λοιπόν, πρώτα, ας μάθουμε τι είναι το κλάσμα μάζας. Πώς να βρείτε το κλάσμα μάζας ενός στοιχείου σε μια ουσία, θα απαντήσει οποιοσδήποτε χημικός, αφού συχνά χρησιμοποιούν αυτόν τον όρο όταν λύνουν προβλήματα ή κατά την παραμονή τους στο εργαστήριο. Φυσικά, γιατί ο υπολογισμός του είναι η καθημερινή τους δουλειά. Για να αποκτήσετε μια ορισμένη ποσότητα μιας συγκεκριμένης ουσίας σε εργαστηριακές συνθήκες, όπου ο ακριβής υπολογισμός και όλα τα πιθανά αποτελέσματα των αντιδράσεων είναι πολύ σημαντικά, πρέπει να γνωρίζετε μόνο μερικούς απλούς τύπους και να κατανοήσετε την ουσία του κλάσματος μάζας. Γι' αυτό το θέμα είναι τόσο σημαντικό.

Αυτός ο όρος συμβολίζεται με το σύμβολο "w" και διαβάζεται ως "ωμέγα". Εκφράζει την αναλογία της μάζας ενός δεδομένουουσία στη συνολική μάζα ενός μείγματος, διαλύματος ή μορίου, εκφραζόμενη ως κλάσμα ή ως ποσοστό. Τύπος κλάσματος μάζας:

w =m _ουσίες / m _{μίγματα}.

Μετατρέψτε τον τύπο.

Γνωρίζουμε ότι m=nM, όπου m είναι η μάζα. n είναι η ποσότητα της ουσίας, εκφρασμένη σε μονάδες mole. M είναι η μοριακή μάζα της ουσίας, εκφρασμένη σε γραμμάρια/mol. Η μοριακή μάζα είναι αριθμητικά ίση με τη μοριακή μάζα. Μόνο το μοριακό βάρος μετριέται σε μονάδες ατομικής μάζας ή α. ε. μ. Μια τέτοια μονάδα μέτρησης είναι ίση με το ένα δωδέκατο της μάζας του πυρήνα του άνθρακα 12. Η τιμή του μοριακού βάρους μπορεί να βρεθεί στον περιοδικό πίνακα.

Η ποσότητα της ουσίας n του επιθυμητού αντικειμένου σε ένα δεδομένο μείγμα είναι ίση με τον δείκτη πολλαπλασιασμένο με τον συντελεστή για αυτήν την ένωση, κάτι που είναι πολύ λογικό. Για παράδειγμα, για να υπολογίσετε τον αριθμό των ατόμων σε ένα μόριο, πρέπει να μάθετε πόσα άτομα της επιθυμητής ουσίας υπάρχουν σε 1 μόριο=δείκτης και να πολλαπλασιάσετε αυτόν τον αριθμό με τον αριθμό των μορίων=συντελεστής.

Μην φοβάστε τέτοιους δυσκίνητους ορισμούς ή τύπους, ακολουθούν μια συγκεκριμένη λογική, κατανοώντας την οποία, δεν μπορείτε να μάθετε ούτε τους ίδιους τους τύπους. Η μοριακή μάζα M είναι ίση με το άθροισμα των ατομικών μαζών A_r της δεδομένης ουσίας. Θυμηθείτε ότι η ατομική μάζα είναι η μάζα 1 ατόμου μιας ουσίας. Δηλαδή, ο αρχικός τύπος κλάσματος μάζας:

w =(n _ουσίεςM _ουσίες)/m _{μείγματα}.

Από αυτό μπορούμε να συμπεράνουμε ότι αν το μείγμα αποτελείται από μία ουσία, το κλάσμα μάζας της οποίας πρέπει να υπολογιστεί, τότε w=1, αφού η μάζα του μείγματος και η μάζα της ουσίας είναι ίδια. Αν και ένα μείγμα a priori δεν μπορεί να αποτελείται από έναουσίες.

Λοιπόν, καταλάβαμε τη θεωρία, αλλά πώς να βρούμε το κλάσμα μάζας ενός στοιχείου σε μια ουσία στην πράξη; Τώρα θα τα δείξουμε και θα τα πούμε όλα.

Έλεγχος μαθημένου υλικού. Εύκολη πρόκληση

Τώρα θα αναλύσουμε δύο εργασίες: εύκολο και μεσαίο επίπεδο. Διαβάστε περισσότερα!

Είναι απαραίτητο να ανακαλύψουμε το κλάσμα μάζας του σιδήρου στο μόριο του θειικού σιδήρου FeSO₄7 H₂O. Πώς να λύσετε αυτό το πρόβλημα; Εξετάστε περαιτέρω τη λύση.

Λύση:

Πάρτε 1 mol FeSO₄7 H₂O και, στη συνέχεια, μάθετε την ποσότητα σιδήρου πολλαπλασιάζοντας τον συντελεστή σιδήρου από τον δείκτη του: 1 1=1. Δίνεται 1 γραμμομόριο σιδήρου. Ανακαλύπτουμε τη μάζα του στην ύλη: από την τιμή στον περιοδικό πίνακα, φαίνεται ότι η ατομική μάζα του σιδήρου είναι 56 a.u. e.m.=56 γραμμάρια / mol. Σε αυτήν την περίπτωση, A_r=M. Επομένως, m σίδηρος \u003d nM \u003d 1 mol56 γραμμάρια / mol \u003d 56 g.

Τώρα πρέπει να βρείτε τη μάζα ολόκληρου του μορίου. Είναι ίσο με το άθροισμα των μαζών των αρχικών ουσιών, δηλαδή 7 mol νερού και 1 mol θειικού σιδήρου.

m=(n _water M _water) + (n _{θειικός σίδηρος} M _{θειικός σίδηρος})=(7 mol(12+16) gram/mol) + (1 mol (1 mol56 gram/mol+1 mol32 gram/ mol + 4 mol16 γραμμάρια / mol) u003d 126 + 152 \u003d 278 g.

Μένει μόνο να διαιρέσουμε τη μάζα του σιδήρου με τη μάζα της ένωσης:

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

Απάντηση: 20%.

Εργασία μεσαίου επιπέδου

Ας λύσουμε ένα πιο δύσκολο πρόβλημα. 34 g νιτρικού ασβεστίου διαλύονται σε 500 g νερού. Πρέπει να βρείτε το κλάσμα μάζας του οξυγόνου στο διάλυμα που προκύπτει.

Απόφαση

Λοιπόνόπως στην αλληλεπίδραση του Ca(NO₃)₂ με το νερό, συμβαίνει μόνο η διαδικασία διάλυσης και δεν απελευθερώνονται προϊόντα αντίδρασης από το διάλυμα, η μάζα του μείγματος είναι ίση με το άθροισμα των μαζών του νιτρικού ασβεστίου και του νερού.

Πρέπει να βρούμε το κλάσμα μάζας του οξυγόνου στο διάλυμα. Σημειώστε ότι το οξυγόνο περιέχεται τόσο στη διαλυμένη ουσία όσο και στον διαλύτη. Βρείτε την ποσότητα του επιθυμητού στοιχείου στο νερό. Για να γίνει αυτό, υπολογίζουμε το mol του νερού σύμφωνα με τον τύπο n=m/M.

n _νερό=500 g/(12+16) gram/mol=27,7777≈28 mol

Από τον τύπο του νερού H₂O βρίσκουμε ότι η ποσότητα του οξυγόνου=η ποσότητα του νερού, δηλαδή 28 mol.

Τώρα βρείτε την ποσότητα οξυγόνου στο διαλυμένο Ca(NO₃)₂. Για να γίνει αυτό, ανακαλύπτουμε την ποσότητα της ίδιας της ουσίας:

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

Το

n _Ca(NO3)2 αναφέρεται στο n _O ως 1 έως 6, όπως ακολουθεί από τον τύπο της ένωσης. Άρα, n _O=0,2 mol6=1,2 mol. Η συνολική ποσότητα οξυγόνου είναι 1,2 mol+28 mol=29,2 mol

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

m _solution=m _νερό + m _Ca(NO3)2=500g + 34 g=534 g.

Απομένει μόνο ο υπολογισμός του κλάσματος μάζας ενός χημικού στοιχείου σε μια ουσία:

w _O=467,2g /534g≈0,87=87%.

Απάντηση: 87%.

Ελπίζουμε ότι σας εξηγήσαμε ξεκάθαρα πώς να βρείτε το κλάσμα μάζας ενός στοιχείου σε μια ουσία. Αυτό το θέμα δεν είναι καθόλου δύσκολο αν το καταλαβαίνεις καλά. επιθυμίακαλή τύχη και επιτυχία στις μελλοντικές σας προσπάθειες.