Как найти процентное соотношение в химии - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Загрузить PDF

Массовый процент задает процентное соотношение элементов в химическом соединении.^[1] Для нахождения массового процента необходимо знать молярную массу (в граммах на моль) входящих в соединение элементов или количество граммов каждого компонента, необходимое для того, чтобы получить заданный раствор.^[2] Массовый процент вычисляется довольно просто: достаточно поделить массу элемента (или компонента) на массу всего соединения (или раствора).

1
Выберите уравнение для определения массового процента химического соединения. Массовый процент находится по следующей формуле: массовый процент = (масса компонента/общая масса соединения) x 100. Для получения процентов результат деления умножается на 100.^[3]
- В начале решения задачи запишите равенство: массовый процент = (масса компонента/общая масса соединения) x 100.
- Масса интересующего вас компонента должна быть в условии задачи. Если масса не дана, перейдите к следующему разделу, в котором рассказано о том, как определять массовый процент при неизвестной массе.
- Общая масса химического соединения находится путем сложения масс всех элементов (компонентов), которые входят в состав этого соединения (или раствора).
2
Вычислите общую массу соединения. Если вы знаете массы всех составляющих соединение компонентов, просто сложите их, и таким образом вы найдете общую массу получившегося соединения или раствора. Эту массу вы используете в качестве знаменателя в уравнении для массового процента.^[4]
- Пример 1: Чему равен массовый процент 5 граммов гидроксида натрия, растворенного в 100 граммах воды?
  - Общая масса раствора равна сумме количества гидроксида натрия и воды: 100 г + 5 г дают 105 г.
- Пример 2: Сколько хлорида натрия и воды необходимо для получения 175 граммов 15-процентного раствора?
  - В этом примере даны общая масса и необходимый процент, и требуется найти количество вещества, которое необходимо добавить в раствор. При этом общая масса составляет 175 граммов.
3
Определите массу заданного компонента. Если вас просят вычислить «массовый процент», следует найти, сколько процентов от общей массы вещества составляет масса определенного компонента. Запишите массу заданного компонента. Это будет числитель в формуле для массового процента.^[5]
- Пример 1: масса заданного компонента — гидрохлорида натрия — составляет 5 граммов.
- Пример 2: в этом примере масса заданного компонента неизвестна, и ее следует найти.
4
Подставьте значения в уравнение для массового процента. После того как вы определите все необходимые величины, подставьте их в формулу.
- Пример 1: массовый процент = (масса компонента/общая масса соединения) x 100 = (5 г/105 г) x 100.
- Пример 2: необходимо преобразовать формулу для массового процента так, чтобы можно было найти неизвестную массу химического компонента: масса компонента = (массовый процент*общая масса соединения)/100 = (15*175)/100.
5
Вычислите массовый процент. После подстановки всех значений в формулу для массового процента произведите необходимые вычисления. Поделите массу компонента на общую массу химического соединения или раствора и умножьте на 100. В результате у вас получится массовый процент данного компонента.
- Пример 1: (5/105) x 100 = 0,04761 x 100 = 4,761%. Таким образом, массовый процент 5 граммов гидрохлорида натрия, растворенного в 100 граммах воды, составляет 4,761%.
- Пример 2: переписанное выражение для массового процента компонента имеет вид (массовый процент*общая масса вещества)/100, откуда находим: (15*175)/100 = (2625)/100 = 26,25 граммов хлорида натрия.
  - Необходимое количество воды находим путем вычитания массы компонента из общей массы раствора: 175 – 26,25 = 148,75 граммов воды.
Реклама

1
Выберите формулу для массового процента химического соединения. Основное уравнение для нахождения массового процента выглядит следующим образом: массовый процент = (молярная масса элемента/общая молекулярная масса соединения) x 100. Молярная масса вещества — это масса одного моля данного вещества, в то время как молекулярная масса представляет собой массу одного моля всего химического соединения.^[6] Чтобы получить проценты, результат деления умножается на 100.^[7]
- В начале решения задачи запишите равенство: массовый процент = (молярная масса элемента/общая молекулярная масса соединения) x 100.
- Обе величины измеряются в граммах на моль (г/моль).
- Если вам не даны массы, массовый процент какого-либо элемента в заданном веществе можно найти, используя молярную массу.
- Пример 1: Найти массовый процент водорода в молекуле воды.
- Пример 2: Найти массовый процент углерода в молекуле глюкозы.
2
Запишите химическую формулу. Если в примере не даны химические формулы заданных веществ, следует записать их самостоятельно. Если же в задании даны необходимые формулы химических веществ, данный шаг можно пропустить и перейти сразу к следующему шагу (найти массу каждого элемента).
- Пример 1: запишите химическую формулу воды, H₂O.
- Пример 2: запишите химическую формулу глюкозы, C₆H₁₂O₆.
3
Найдите массу каждого элемента, входящего в соединение. Определите молярный вес каждого элемента в химической формуле по таблице Менделеева. Как правило, масса элемента указывается под его химическим символом. Выпишите молярные массы всех элементов, которые входят в рассматриваемое соединение.^[8]
- Пример 1: найдите молярные массы кислорода (15,9994) и водорода (1,0079).^[9]
- Пример 2: найдите молярные массы углерода (12,0107), кислорода (15,9994) и водорода (1,0079).
4
Умножьте молярную массу каждого элемента на его мольную долю. Определите, сколько молей каждого элемента содержится в данном химическом веществе, то есть мольные доли элементов. Мольные доли даются числами, стоящими в формуле внизу символов элементов. Умножьте молярную массу каждого элемента на его молярную долю.^[10]
- Пример 1: под символом водорода стоит 2, а под символом кислорода 1 (эквивалентно отсутствию числа). Таким образом, молярную массу водорода следует умножить на 2: 1,00794 X 2 = 2,01588; молярную массу кислорода оставляем прежней, 15,9994 (то есть умножаем на 1).
- Пример 2: под символом углерода стоит 6, под водородом 12 и под кислородом 6. Умножая молярные массы элементов на эти числа, находим:
  - углерод: (12,0107*6) = 72,0642
  - водород: (1,00794*12) = 12,09528
  - кислород: (15,9994*6) = 95,9964
5
Вычислите общую массу соединения. Сложите найденные массы всех элементов, входящих в данное соединение. Сумма молярных масс элементов, помноженных на мольные доли, даст вам общую массу химического соединения. Это число является делителем в формуле для массового процента.^[11]
- Пример 1: прибавьте к 2,01588 г/моль (масса двух молей атомов водорода) 15,9994 г/моль (масса одного моля атомов кислорода), в результате у вас получится 18,01528 г/моль.
- Пример 2: сложите найденные молярные массы: углерод + водород + кислород = 72,0642 + 12,09528 + 95,9964 = 180,156 г/моль.
6
Определите массу интересующего вас элемента. Если вас просят найти «массовый процент», значит, следует вычислить массу определенного элемента, входящего в состав соединения, как процентную долю от общей массы всех элементов. Найдите массу заданного элемента и запишите ее. Для этого необходимо умножить молярную массу элемента на его мольную долю. В результате у вас получится величина, стоящая в числителе формулы для массового процента.^[12]
- Пример 1: масса водорода в соединении составляет 2,01588 г/моль (масса двух молей атомов водорода).
- Пример 2: масса углерода в соединении составляет 72,0642 г/моль (масса шести молей атомов углерода).
7
Подставьте в уравнение для массового процента численные значения. После того, как вы определите значения всех величин, подставьте их в формулу, которая была приведена на первом шаге: массовый процент = (молярная масса элемента/общая молекулярная масса соединения) x 100.
- Пример 1: массовый процент = (молярная масса элемента/общая молекулярная масса соединения) x 100 = (2,01588/18,01528) x 100.
- Пример 2: массовый процент = (молярная масса элемента/общая молекулярная масса соединения) x 100 = (72,0642/180,156) x 100.
8
Вычислите массовый процент. После подстановки численных значений выполните необходимые арифметические действия. Поделите массу элемента на общую массу соединения и умножьте на 100. В результате у вас получится массовый процент элемента.
- Пример 1: массовый процент = (молярная масса элемента/общая молекулярная масса соединения) x 100 = (2,01588/18,01528) x 100 = 0,11189 x 100 = 11,18%. Таким образом, массовый процент атомов водорода в молекуле воды равен 11,18%.
- Пример 2: массовый процент = (молярная масса элемента/общая молекулярная масса соединения) x 100 = (72,0642/180,156) x 100 = 0,4000 x 100 = 40,00%. Таким образом, массовый процент атомов углерода в молекуле глюкозы составляет 40,00%.
Реклама

Об этой статье

Эту страницу просматривали 60 829 раз.

Была ли эта статья полезной?

Источник

По
формуле химического соединения можно
вычислить процентное содержание каждого
из элементов, образующих данное химическое
соединение.

Процентное
содержание элемента в веществе — это
отношение количества элемента,
содержащегося в молекуле вещества, к
массе всей молекулы, выраженное в
процентах.

Пример.
Вычислить процентное содержание меди
в оксиде меди (II)
CuO.

Решение:

Молекулярная
масса оксида меди (II)
CuO
равна 64+16=80. В 1 моле CuO,
масса которого 80 г , на долю Cu
приходиться 64 г , что составляет

от массы 1 моль. Чтобы выразить эту дробь
в процентах, надо умножить её на 100:

×100=80

Следовательно,
в оксиде меди (II)
CuO
содержится 80% меди.

Справочный
материал:

Массовая
доля — отношение массы растворённого
вещества к массе раствора. Массовая
доля измеряется в долях единицы или
процентах( долю умножают на 100%)

(*100%)

где:

m1
— масса растворённого вещества, г ;

m
— общая масса раствора.

Задания:

1)Вычислить
в перечисленных здесь веществах
процентное содержание элемента: а)
водорода в гашеной извести Ca(OH)₂,
соляной кислоте HCl
и метане CH₄;
б) кислорода в окиси меди CuO,
окиси ртути HgO,
окиси железа Fe₂O₃;
в) азота в азотной кислоте HNO₃,
аммиаке NH₃,
нашатыре NH₄Cl;
г) серы в сернистом железе FeS,
сернистом газе SO₂,
серной кислоте H₂SO₄.
(Ответ: а) 2,7%; 2,7%; 25% ; б)20,1%, 6,25%, 30,0%, в)22,22%,
82,4%, 26,2% , г)36,4%, 50,0%, 32,7%)

2)Технический
хлористый алюминий содержит 98% AlCl₃;
остальное сосавляют примеси. Вычислить
процентное содержание хлора в этом
химическом продукте. (Ответ: 78,2%)

3)Неочищенный
сульфат магния содержит 96% MgSO₄
( остальное — примеси, не содержащие
магния). Сколько магния содержит этот
химический продукт? (Ответ: 19,2%)

1.4 Вычисление процентного состава химического соединения по химической формуле соединения.

Результаты
химического анализа веществ принято
выражать процентным содержанием
элементов, образующих исследуемое
химическое соединение. Вычислить
процентный состав сложного вещества —
это определить процентное содержание
каждого элемента, входящего а его состав.

Пример.
Вычислить процентный состав едкого
натра NaOH.

Решение:

Молекулярная
масса NaOH
равна 23+16+1=40.

1
моль=40 г.

Вычисляем
процентное содержание натрия:

×100=57,5
(%).

Вычисляем
процентное содержание кислорода:

×100=40
(%).

Вычисляем
процентное содержание водорода:

×100=2,5
(%).

Ответ:
в едком натре содержится натрия — 57,5%,
кислорода — 40% и водорода — 2,5%.

Задания:

1)Сколько
азота содержится в: а) натриевой селитре
NaNO₃;
б) сульфате аммония (NH₄)₂SO₄;
в) цианамиде кальция CaCN₂?
(Ответ: а)16,47%; б)21,21%; в)35% )

2)Сколько
фосфора находится в: а) 1 кг костяной
муки, содержащей 88% Ca₃(PO₄)₂;
б) 2 т фосфоритной муки, содержащей 82%
Ca₃(PO₄)₂;
в) 0,5 т двойного суперфосфата, содержащего
92% Ca(H₂PO₄)₂?
(Ответ: а) 0,176 кг; б) 164кг; в) 50,34 кг.)

3)Вычислить
процентный состав следующих веществ:
а) едкого кали KOH;
б) угольной кислоты H₂CO₃;
в) сернистой кислоты H₂SO₃;
г) хлористого хрома CrCl₂;
д) сернокислого кальция CaSO₄;
е) азотнокислого магния Mg(NO₃)₂;
ж) сернокислого железа Fe₂(SO₄)₃;
з) Фосфорнокислого кальция Ca₃(PO₄)₂;
и) соды Na₂CO₃;
к) известняка CaCO₃.
(Ответ: а)70,2%, 28,1%, 1,75%, б)3,22%, 19,35, 77,4%; в)
5,2%; 39%; 55,8%; г) 42,6%, 57,3%; д) 29,4%, к) 40%; 12%; 48%);

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Источник

From Wikipedia, the free encyclopedia

In chemistry, the mass fraction of a substance within a mixture is the ratio $w_{i}$ (alternatively denoted $Y_{i}$ ) of the mass $m_{i}$ of that substance to the total mass ${displaystyle m_{text{tot}}}$ of the mixture.^[1] Expressed as a formula, the mass fraction is:

${displaystyle w_{i}={frac {m_{i}}{m_{text{tot}}}}.}$

Because the individual masses of the ingredients of a mixture sum to ${displaystyle m_{text{tot}}}$ , their mass fractions sum to unity:

${displaystyle sum _{i=1}^{n}w_{i}=1.}$

Mass fraction can also be expressed, with a denominator of 100, as percentage by mass (in commercial contexts often called percentage by weight, abbreviated wt%; see mass versus weight). It is one way of expressing the composition of a mixture in a dimensionless size; mole fraction (percentage by moles, mol%) and volume fraction (percentage by volume, vol%) are others.

When the prevalences of interest are those of individual chemical elements, rather than of compounds or other substances, the term mass fraction can also refer to the ratio of the mass of an element to the total mass of a sample. In these contexts an alternative term is mass percent composition. The mass fraction of an element in a compound can be calculated from the compound’s empirical formula^[2] or its chemical formula.^[3]

Terminology[edit]

Percent concentration does not refer to this quantity. This improper name persists, especially in elementary textbooks. In biology, the unit «%» is sometimes (incorrectly) used to denote mass concentration, also called mass/volume percentage. A solution with 1 g of solute dissolved in a final volume of 100 mL of solution would be labeled as «1%» or «1% m/v» (mass/volume). This is incorrect because the unit «%» can only be used for dimensionless quantities. Instead, the concentration should simply be given in units of g/mL. Percent solution or percentage solution are thus terms best reserved for mass percent solutions (m/m, m%, or mass solute/mass total solution after mixing), or volume percent solutions (v/v, v%, or volume solute per volume of total solution after mixing). The very ambiguous terms percent solution and percentage solutions with no other qualifiers continue to occasionally be encountered.

In thermal engineering, vapor quality is used for the mass fraction of vapor in the steam.

In alloys, especially those of noble metals, the term fineness is used for the mass fraction of the noble metal in the alloy.

Properties[edit]

The mass fraction is independent of temperature until phase change occurs.

[edit]

Mixing ratio[edit]

The mixing of two pure components can be expressed introducing the (mass) mixing ratio of them ${displaystyle r_{m}={frac {m_{2}}{m_{1}}}}$ . Then the mass fractions of the components will be

${displaystyle {begin{aligned}w_{1}&={frac {1}{1+r_{m}}},\w_{2}&={frac {r_{m}}{1+r_{m}}}.end{aligned}}}$

The mass ratio equals the ratio of mass fractions of components:

${displaystyle {frac {m_{2}}{m_{1}}}={frac {w_{2}}{w_{1}}}}$

due to division of both numerator and denominator by the sum of masses of components.

Mass concentration[edit]

The mass fraction of a component in a solution is the ratio of the mass concentration of that component ρ_i (density of that component in the mixture) to the density of solution rho .

${displaystyle w_{i}={frac {rho _{i}}{rho }}.}$

Molar concentration[edit]

The relation to molar concentration is like that from above substituting the relation between mass and molar concentration:

${displaystyle w_{i}={frac {rho _{i}}{rho }}={frac {c_{i}M_{i}}{rho }},}$

where $c_{i}$ is the molar concentration, and $M_{i}$ is the molar mass of the component .

Mass percentage[edit]

Mass percentage is defined as the mass fraction multiplied by 100.

Mole fraction[edit]

The mole fraction $x_{i}$ can be calculated using the formula

${displaystyle x_{i}={frac {w_{i}}{M_{i}}}{bar {M}},}$

where $M_{i}$ is the molar mass of the component , and is the average molar mass of the mixture.

Replacing the expression of the molar-mass products,

${displaystyle x_{i}={frac {frac {w_{i}}{M_{i}}}{sum _{j}{frac {w_{j}}{M_{j}}}}}.}$

Spatial variation and gradient[edit]

In a spatially non-uniform mixture, the mass fraction gradient gives rise to the phenomenon of diffusion.

References[edit]

^ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the «Gold Book») (1997). Online corrected version: (2006–) «mass fraction». doi:10.1351/goldbook.M03722
^ Formula from Mass Composition.
^ «How to Calculate Mass Percent Composition». ThoughtCo. Retrieved 2018-01-05.

Источник

Об этой статье

Была ли эта статья полезной?

1.4 Вычисление процентного состава химического соединения по химической формуле соединения.

Terminology[edit]

Properties[edit]

[edit]

Mixing ratio[edit]

Mass concentration[edit]

Molar concentration[edit]

Mass percentage[edit]

Mole fraction[edit]

Spatial variation and gradient[edit]

See also[edit]

References[edit]