Массовая доля в химии как обозначается: Расчёт массовой доли элемента в химическом соединении — урок. Химия, 8 класс.

Массовая доля элемента в сложном веществе

Урок 13. Химия. Вводный курс. 7 класс ФГОС


Видеоурок содержит информацию о массовой доле элемента. В уроке учащиеся рассмотрят примеры решения задач на расчёт массовой доли элемента и определение формулы сложного вещества по известным массовым долям элементов.


Конспект урока «Массовая доля элемента в сложном веществе»

С
XIX
века химия перестала быть описательной наукой. Учёные широко стали использовать
методы измерения различных параметров веществ.

Массовая
доля элемента
– это отношение массы этого элемента в
сложном веществе к массе всего вещества, выраженное в долях единицы (или в
процентах).

Массовая
доля элемента в веществе обозначается латинской буквой ω (дубль-вэ) и показывает
долю (часть массы), приходящуюся на данный элемент в общей массе вещества.
Массовая доля элемента в веществе выражается в долях единицы или в процентах.
Часть от целого всегда меньше целого, как долька апельсина меньше всего
апельсина.

Например,
в состав оксида ртути HgO входит два элемента –
ртуть и кислород. При нагревании этого вещества массой 50 г получается 46,3 г
ртути и 3,7 г кислорода. Рассчитаем массовую долю ртути в сложном веществе:

Рассчитаем
массовую долю кислорода в веществе. Для этого массу кислорода разделим на массу
смеси. Подставим значения масс веществ. Получаем:

Учитывая,
что сумма массовых долей элемента в веществе равна единице, или 100 %, массовую
долю кислорода можно найти по разности:

Для
того, чтобы найти массовую долю элемента в веществе, нужно относительную
атомную массу этого элемента умножить на число атомов данного химического
элемента в веществе и разделить на относительную молекулярную массу вещества.

Определим
массовую долю кислорода в серной кислоте. Для этого найдём относительную
молекулярную массу серной кислоты. Необходимо значения все относительных
атомных масс элементов сложить.

Mr
(H2SO4)
= Ar
(H)
· 2 + Ar
(S)
+ Ar
(O)
· 4 = 1 · 2 + 32 + 16 · 4 = 98

 Найдём массовую долю кислорода. Для
этого нужно относительную атомную массу кислорода умножить на 4 и разделить на
относительную молекулярную массу всего вещества. Получается 0,653, или 65,3 %.

 Рассчитаем
массовые доли элементов в метане, формула которого CH4.
Для этого определим относительную молекулярную массу метана. Подставим значения
относительных атомных масс и получим 16.

Mr (CH4) = Ar (C) +
Ar (H) · 4 = 12 + 1 · 4 = 16

Затем
найдём массовую долю углерода в метане. Для этого 12 умножим на 1 и разделим на
16. В результате образуется 0,75, или 75 %.

Для
того, чтобы найти массовую долю водорода в метане, следует от 1 вычесть
массовую долю углерода. Получается 0,25, или 25 %.

Пирит,
или золотая обманка, имеет ярко-жёлтый золотистый цвет, похож на золото,
поэтому и получил название «золото дураков». Испанские завоеватели грабили
индейцев ради изделий из пирита и увозили их домой в Европу. Пирит путали с
золотом и во время золотой лихорадки на Аляске. Это хорошо описано в книге
Джека Лондона. Минерал пирит, состоящий из 46,6 % железа и 53,4 % серы, внешним
видом очень напоминает золото. Вычислим химическую формулу пирита.

Обозначим
формулу пирита FexSy. Затем найдём
соотношение индексов x
и y.
Для этого значения массовых долей разделим на относительные атомные массы
элементов. Подставим значения и получим соотношение 0,0083 :
0,0167.

Приведём
соотношения индексов к целым числам. Для этого нужно каждое значение разделить
на меньшее число в соотношении. Получим 1 : 2. Значит,
формула пирита FeS2.

Предыдущий урок 12
Относительная атомная и молекулярная массы

Следующий урок 14
Чистые вещества и смеси



Получите полный комплект видеоуроков, тестов и презентаций
Химия. Вводный курс. 7 класс ФГОС

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Массовая доля химического элемента в соединении

Урок посвящен изучению понятия «массовая доля химического элемента в веществе». Вы научитесь рассчитывать массовую долю элемента в веществе.

I. Понятие “массовая доля химического элемента”

 

Пред­ставь­те, что вам пред­сто­ит по­ров­ну раз­де­лить еще с че­тырь­мя дру­зья­ми яб­лоч­ный пирог. Вес пи­ро­га — 500г. Кусок какой массы до­ста­нет­ся каж­до­му? Масса каж­до­го куска будет равна 100 г. Долю од­но­го куска от всего пи­ро­га можно вы­чис­лить, раз­де­лив массу куска на массу всего пи­ро­га, т.е. 100/500 = 1/5 или 20%.

Мас­со­вая доля части от це­ло­го – от­но­ше­ние массы части к массе це­ло­го. Мас­со­вая доля обо­зна­ча­ет­ся бук­вой гре­че­ско­го ал­фа­ви­та («омега») – ω. Из­ме­ря­ет­ся мас­со­вая доля в долях или %. Она при­ни­ма­ет зна­че­ния от 0 до 1 или 0 до 100%.

Массовая для элемента в данном веществе (w) – отношение относительной атомной массы данного элемента, умноженной на число его атомов в молекуле к относительной молекулярной массе вещества.

 

По­ня­тие «мас­со­вая доля» при­ме­ни­мо и в химии: можно вы­чис­лять мас­со­вую долю хи­ми­че­ско­го эле­мен­та в ве­ще­стве.


w(элемента) = (n· Ar(элемента) · 100%) / Mr(вещества)

w – массовая доля элемента в веществе,

n – индекс в химической формуле,

Ar – относительная атомная масса,

Mr – относительная молекулярная масса вещества.

Массовые доли выражают в процентах или в долях:

w(элемента) = 20% или 0,2.

 

 

II. Алгоритм решения задач 

Задача: вычислите массовые доли элементов в фосфорной кислоте, имеющей простейшую химическую формулу H3PO4, с точностью до сотых.



Дано:

Фосфорная кислота

H3PO4

Решение:

1. Из Периодической таблицы имени Д.И.Менделеева выписываем значения относительных масс атомов элементов, входящих в состав фосфорной кислоты

Ar(H)=1
Ar(P)=31
Ar(O)=16

2. Вычисляем относительную молекулярную массу соединения

Mr(H3PO4) = 3·Ar(H) + Ar(P) + 4·Ar(O) = 3·1 + 31 + 4·16 = 98

3. Вычисляем массовые доли элементов по формуле:

w(элемента) = (n· Ar(элемента) · 100%) / Mr(вещества)

w(H) = n(H)·Ar(H)·100% / Mr(H3PO4) = 3·1·100% / 98 = 3,06%

w(P) = n(P)·Ar(P)·100% / Mr(H3PO4) = 1·31·100% / 98 = 31,63%

w(O) = n(O)·Ar(O)·100% / Mr(H3PO4) = 4·16·100% / 98 = 65,31%

Проверка

Сумма значений массовых долей всех элементов должна составить 100% w(H) + w(P) + w(O) = 100%

Подставляем значения,

3,06% + 31,63% + 65,31% = 100%

Таким образом, массовые доли элементов в фосфорной кислоте вычислены правильно.

Найти:

w%(H)

w%(P)

w%(O)

Ответ:

w(H) = 3,06%

w(P) = 31,63%

w(O) = 65,31%

III. Работа с тренажерами

Тренажёр 1

Тренажёр 2

 

Проценты по массе и массовым долям Учебник по химии

Проценты по массе и массовым долям Химия Учебник

Ключевые понятия

  • Массовая доля также известна как массовая доля.

    массовая доля обозначается символом m/m 1
    массовая доля обозначается символом w/w

  • Процент по массе также известен как процент по массе.

    процентов по массе обозначаются символом m/m % (или %) по массе.

    весовых процентов обозначаются символом мас. /мас.% (или мас.%).

  • Массовая доля (массовая доля) и проценты по массе (проценты по массе) являются мерами концентрации растворенного вещества.
  • Массовая доля (массовая доля) — отношение массы одного компонента раствора к общей массе раствора. 2
  • Массовая доля (а) = масса (а) ÷ (масса (а) + масса (б) + масса (в) + …)

    масса (а) = масса компонента а

    масса (b) = масса компонента b

    масса (с) = масса компонента с

    Для двухкомпонентного раствора, состоящего из растворенного вещества в растворителе:

    массовая доля (растворенного вещества) = масса (растворенного вещества) ÷ (масса (растворенного вещества) + масса (растворителя) )

  • При суммировании массовая доля (массовая доля) каждого компонента в растворе должна равняться единице:

    массовая доля (а) + массовая доля (б) + массовая доля (в) + . … = 1

    Для двухкомпонентного раствора, состоящего из растворенного вещества в растворителе:

    массовая доля (растворенное вещество) + массовая доля (растворитель) = 1

  • Массы (веса) могут быть выражены в любых единицах, если они одинаковы для всех компонентов.
  • Процент по массе (процент по массе) — это процент от общей массы раствора, который является одним компонентом.

    Массовые проценты = массовая доля × 100

    ИЛИ

    Массовые проценты = массовая доля × 100

    Это также может быть выражено как:

    масс.% а = масс. (а) ÷ (масса (а) + масса (б) + масса (в) + …) × 100

    вес. % а = вес (а) ÷ (вес (а) + вес (б) + вес (в) + …) × 100

  • При сложении процент по массе (или весу) всех компонентов в растворе равен 100:

    масс. % а + масс. % b + масс. % с + …. = 100

    ИЛИ

    вес. % a + вес. % b + вес. % c + …. = 100

    Для двухкомпонентного раствора, состоящего из растворенного вещества в растворителе:

    масс. % (растворенное вещество) + масс. % (растворитель) = 100

    ИЛИ

    мас.% (растворенное вещество) + мас.% (растворитель) = 100

Пожалуйста, не блокируйте рекламу на этом сайте.
Нет рекламы = нет денег для нас = нет бесплатных вещей для вас!

Массовая доля (массовая доля) Расчеты концентрации

Вопрос 1. Чему равна массовая доля (массовая доля) хлорида натрия в водном растворе, содержащем 560 мг хлорида натрия и 10,4 г воды?

  1. Извлеките данные из вопроса:

    Водный раствор состоит из двух компонентов: растворенного вещества (NaCl) и растворителя (H 2 O)

    масса (NaCl) = 560 мг

    масса (H 2 O) = 10,4 г

  2. Преобразование всех единиц массы в одни и те же единицы (например, все массы в граммах):

    масса (NaCl) = 560 мг = 560 × 10 -3 г = 0,560 г

    масса (H 2 O) = 10,4 г

  3. Напишите уравнение для расчета массовой доли (массовой доли) хлорида натрия:

    массовая доля (NaCl) = масса (NaCl) ÷ (масса (NaCl) + масса 2 О) )

  4. Подставьте значения в уравнение и решите:

    массовая доля (NaCl) = 0,560 ÷ (0,560 + 10,4) = 0,051

Вопрос 2. Если в 500 г водного раствора сахарозы содержится массовая доля воды 0,65, какая масса сахарозы присутствует?

  1. Извлеките данные из вопроса:

    Водный раствор состоит из двух компонентов: растворенного вещества (сахароза) и растворителя (вода)

    масса (водный раствор) = 500 г

    массовая доля (вода) = 0,65

    масса (сахароза) = ? грамм

  2. Рассчитайте массовую долю сахарозы:

    массовая доля (сахароза) + массовая доля (вода) = 1

    массовая доля (сахароза) = 1 — массовая доля (вода) = 1 — 0,65 = 0,35

  3. Рассчитайте массу присутствующей сахарозы:

    массовая доля (сахароза) = масса (сахароза) ÷ общая масса (раствор)
    масса (сахароза) = массовая доля (сахароза) × масса (сахароза) 5 масса (раствор)

    5 )

    = 0,35 х 500 = 175 г

Проценты по массе (проценты по массе) Расчет концентрации

Вопрос 1. Водный раствор хлорида калия имеет массовую долю воды 78%.

Какова массовая доля хлорида калия?

  1. Извлеките данные из вопроса:

    Водный раствор состоит из двух компонентов: растворенного вещества, хлорида калия (KCl), и растворителя, воды (H 2 O)

    % масс. (вода) = 78 %

    мас.% (KCl) = ? %

  2. Напишите уравнение для расчета массовых % (KCl):

    % масс. (KCl) + % масс. (H 2 O) = 100

    Измените уравнение, чтобы найти массовый % KCl:

    % масс. (KCl) = 100 — % масс. (H 2 O)

  3. Подставьте значения в уравнение и решите:

    мас.% (KCl) = 100 — 78 = 22%

Вопрос 2. Водный раствор содержит 700 г воды и 45 г гидроксида натрия.

Какова массовая доля гидроксида натрия?

  1. Извлеките данные из вопроса:

    Водный раствор состоит из двух компонентов: растворенного вещества (NaOH) и растворителя (H 2 O)

    масса (H 2 O) = 700 г

    масса (NaOH) = 45 г

    мас. % (NaOH) = ? %

  2. Напишите уравнение для нахождения массового процента:

    масс.% NaOH = масса (NaOH) ÷ (масса (NaOH) + масса (H 2 O) ) × 100

  3. Подставьте значения (все массы должны иметь одинаковые единицы измерения) в уравнение и решите:

    мас.% NaOH = 45 ÷ (45 + 700) × 100 = 6,04%

Вопрос 3. Водный раствор содержит 42% этанола по массе.

Какая масса этанола содержится в 250 г раствора?

  1. Извлеките данные из вопроса:

    Водный раствор состоит из двух компонентов: растворенного вещества (этанол) и растворителя (вода).

    мас. % этанола = 42 %

    масса (раствор) = масса (этанол) + масса (вода) = 250 г

    масса (этанол) = ? грамм

  2. Напишите уравнение для нахождения массовой доли этанола:

    масс. % этанола = масс. (этанол) ÷ масс. (раствор) × 100

    Переформулируйте уравнение, чтобы найти массу этанола:

    масса (этанол) = масс.% этанола × масса (раствор) ÷ 100

  3. Подставьте значения в уравнение и решите:

    масса (этанол) = 42 × 250 ÷ 100 = 105 г

1. НЕ путайте м/м с м/м

м/м относится к массовой доле

м/м относится к расчету молей, моль = масса ÷ молярная масса

2. НЕ путайте концентрацию в процентах по массе (или весу) с концентрацией в процентах по весовому соотношению.

процентов по массовой концентрации = масса (растворенного) ÷ масса (раствор) × 100

массовое отношение процентная концентрация = масса (растворенного вещества) ÷ масса (растворителя) × 100

©AUS-e-TUTE

www.ausetute.com.au

13.2: Единицы концентрации — Химия LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    44038
    • Роберт Белфорд
    • Университет Арканзаса в Литл-Роке

    Введение

    Что означает концентрация?

    В науке есть два основных значения концентрации; во-первых, насколько вещи близки друг к другу, а во-вторых, состав веществ в смеси. В разделе «Общая химия 1» мы использовали такие понятия, как плотность и молярность, для описания первого понятия, а массовый процент и молярная доля — для описания второго.

    • Насколько плотны (упакованы) вещи
      • Плотность (\(d=\frac{масса}{объем}\))
      • Молярность (\(M=\frac{moles}{volume}\)),

        Обратите внимание, вышеизложенное может использоваться для описания чистого вещества или смеси. Молярность была очень полезна для определения количества растворенных частиц в растворе, поскольку вы могли измерить только весь раствор (его массу или объем), но не могли напрямую измерить его компоненты.

    • Относительный состав смеси
      • Процент по массе \(\left (Mass\; \%_{A}=100(\frac{Mass_{A}}{Mass_{Total}}) \right )\)
      • Мольная доля \(\left (X_{A}=(\frac{moles_{A}}{moles_{Total}}) \right )\)

        Примечание , приведенное выше можно использовать для описания относительного состав однородных смесей (растворов), но толком не говорят о том, насколько вещи близки друг к другу. Например, мы использовали понятие мольной доли для описания парциального давления газа, где парциальное давление равно мольной доле, умноженной на общее давление, но это ничего не говорит вам о том, насколько близко молекулы расположены друг к другу 9.0045

        Следует также отметить, что «процент» — это просто «доля, умноженная на 100», и, таким образом, это два разных способа выражения одного и того же отношения, и что использование процента для массы и доли для количество молекул, но вы также можете указать «массовую долю» и «молярный процент».

    Примечание

    Что касается единиц измерения, то здесь тоже есть два принципиально разных способа математического описания концентрации вещей

    • От одной части к целому
      • Это единственный тип, с которым мы имели дело, и он описывает такие вещи, как молярность (моль соединения по отношению к общему объему) и доли (моль или масса одного соединения по отношению к общему количеству молей или массе всех соединений)
    • Одна часть к другой части
      • Мы введем несколько новых измерений, которые соответствуют этому, например, моляльность (моль растворенного вещества на кг растворителя) и г растворенного вещества/100 г растворителя. Каждый из них представляет одну сущность (растворенное вещество) другой сущности (растворителю), что отличается от отношения к целому (которое является растворенным веществом и растворителем).

    Единицы концентрации

    Молярность M:

    \[ \text{молярность (M)} =\dfrac{\text{моли растворенного вещества}}{\text{литр раствора}}\]

    Молярность полезна, потому что измеряя объем раствора, можно определить количество частиц растворенного вещества (n=MV, где n=моли растворенного вещества). Поскольку многие реакции протекают в фазах растворов, а растворенные вещества часто являются реагентами, мы использовали молярность в стехиометрических расчетах. В следующей главе мы также узнаем, что скорость реакций также зависит от их концентрации, и молярность может выражать это.

    ПРИМЕЧАНИЕ. Это тип расчета «Часть к целому», то есть измерение объема (целого: поскольку раствор является растворителем плюс все растворенные вещества, это позволяет определить количество молей вещества (части) , n = MV, где n = моли, M = молярность и V = объем. Например, при приготовлении растворов определенной молярности вы разбавляете растворенное вещество до желаемого объема.

    Моляльность m:

    \[ \text{моляльность (м)} =\dfrac{\text{моли растворенного вещества}}{\text{килограмм растворителя}}\]

    Моляльность – это отношение молей растворенного вещества к массе растворенного вещества в кг. Это часто используется при расчете того, как растворенное вещество влияет на физические свойства растворителя, например на температуру кипения или плавления растворителя. Например, мы могли бы определить, сколько соли требуется, чтобы понизить точку замерзания определенного количества воды на 1 градус.

    ПРИМЕЧАНИЕ. Это расчет типа «Часть к части», то есть количество молей растворенного вещества на килограмм растворителя (не раствора). Так, например, при приготовлении растворов желаемой моляльности вы добавляете растворенное вещество к определенному количеству (массе) растворителя 9.{all}Mass\%_n=100\]

    Проценты связаны с дробью, это просто дробь, умноженная на 100. Химики обычно используют проценты для описания массовых долей. Обратите внимание, что сумма массовых процентов всех веществ в образце = 100%.

    Примечание. Это расчет типа «Часть к целому», т. е. это 100-кратная массовая доля.

    Отношение масс

    Отношение двух веществ – это количество одного по сравнению с количеством другого. Если одним из них является растворитель, то отношение растворенного вещества к растворителю становится индикатором концентрации растворенного вещества в растворителе. Обычно это не используется, но может помочь вам понять количество растворенных веществ в граммах на 100 г воды (см. ниже).

    Примечание. Это расчет типа «Часть к части». Таким образом, массовое отношение растворенного вещества в растворителе будет равно массе растворенного вещества, деленной на массу растворителя (не раствора, а массовой доли)

    Грамм растворенного вещества на 100 г H

    2 O (S)

    Часто обозначается символом (S) и используется для построения графиков свойств растворителей, например, как концентрация растворенного вещества влияет на точку кипения (температуру) воды. Он говорит вам, насколько концентрировано растворенное вещество в пересчете на г растворенного вещества на 100 г воды. Это просто отношение, умноженное на 100, в единицах г растворенного вещества/100 г растворителя. Примечание: эмпирическое правило: растворимость растворимого вещества превышает 0,1 г/100 г растворителя, а растворимость нерастворимого вещества меньше, но, конечно, все это имеет значение.

    \[S=100(масса\; отношение)=\фракция{масса\; раствор {масса\; растворитель}(100)\]

    Если вы растворяете раствор Xg в растворителе Yg, S = (X/Y)100 г

    Примечание. Это расчет типа «Часть к детали». Проще говоря, это массовое отношение, умноженное на 100.

    Части в обозначении

    Их часто называют «псевдоединицами», и они представляют собой безразмерные величины, используемые для описания очень разбавленных концентраций растворенных веществ. Значение может быть неоднозначным, но они часто используются в технике. В этом разделе мы рассмотрим водные системы. 96 мкг\; раствор {г} \ справа) = \ гидроразрыва {\ му г \; раствор {L \; Н_2 О}\)

    Рабочий лист

    Рабочий лист концентрации

    Ключ рабочего листа концентрации

    Примечание:

    Если вы откроете PDF-файл в браузере, вы можете прокомментировать его. Не забудьте пометить его c1403c13 и опубликовать в группе hypothes.is UALRChem1403. Обратитесь к инструктору, если вы не в группе. Вы также можете распечатать рабочий лист, если с ним легче работать.

    Проверь себя

    Домашнее задание

    Видео решения следующей задачи приведены в ответах

    Упражнение \(\PageIndex{4}\)


    Концентрированный водный раствор аммиака содержит 28% по массе NH 3 и имеет плотность 0,90 г/мл. . Какова молярная доля аммиака в концентрированном аммиаке? Примечание. Ответ содержит видео.

    Ответить

    X Аммиак = 0,29, обратите внимание, насколько это близко к массовым процентам, потому что аммиак и вода имеют одинаковые молярные массы.

    Упражнение \(\PageIndex{5}\)


    Концентрированный водный раствор аммиака содержит 28% по массе NH 3 и имеет плотность 0,90 г/мл. Какова молярность аммиака в концентрированном аммиаке? Примечание. Ответ содержит видео.

    Ответить

    М Аммиак = 15М.

    Упражнение \(\PageIndex{6}\)


    Концентрированный водный раствор аммиака содержит 28% по массе NH 3 и имеет плотность 0,90 г/мл. Какова моляльность аммиака в концентрированном аммиаке? Примечание. Ответ содержит видео.

    Ответить

    м Аммиак = 23 (моль NH 3 /кг H 2 O)