Как найти вещество по процентам

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]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Была ли эта статья полезной?

Способов, как определить формулу вещества, достаточно много. Все зависит от исходных данных. Наиболее разнообразны подобные вычисления в органической химии. И это не удивительно, так как органических соединений значительно больше, чем неорганических.

Содержание:

1.Понятие простейшей и истинной формулы вещества

2.Массовая доля химического элемента: что означает и как высчитывается

3.Как определить формулу вещества по массовым долям элементов

4.Как определить формулу органического соединения:

4.1. по общей формуле вещества

4.2. по продуктам сгорания вещества

5. Как определить формулу вещества: комбинированные задачи

1.Понятие простейшей и истинной формулы вещества

В одних задачах на определение формулы вещества необходимо найти его простейшую формулу, а в других – истинную. В чем разница?

Простейшая, или иными словами, эмпирическая формула, указывает на соотношение атомов в молекуле (или в формульной единице, если речь идет о не ковалентном соединении).

Так, например: СН₂ – простейшая формула алкена – показывает, что на каждый 1 атом углерода приходится 2 водородных атома. То есть существует соотношение 1:2. Поэтому для нахождения простейшей (эмпирической) формулы вещества важно рассчитать количество вещества атомов, которые входят в его состав, то есть n(C) и n(H).

Истинная формула, или иначе молекулярная, отражает действительное количество атомов всех элементов в молекуле.

Например, для пропилена, относящегося к классу алкенов, истинная (молекулярная) формула будет C₃H₆. Она говорит о том, что молекула данного вещества включает 3 атома С и 6 атомов Н. Это вполне соответствует простейшей формуле, отвечающей соотношению атомов 1:2. Для нахождения истинной (молекулярной) формулы соединения требуется посчитать его относительную молекулярную (Mr) или молярную массу (M).  

2.Массовая доля химического элемента: что означает и как высчитывается

Массовая доля – это отношение массы компонента системы к массе системы, выраженное в процентах или долях от единицы.

Ну, а теперь проще.

Молекула имеет массу. Все атомы в молекуле также имеют свои массы. Атомов одного химического элемента в молекуле может быть 1 или несколько. Важна масса всех атомов одного элемента. Если ее разделить на массу молекулы, то получится массовая доля этого элемента. Ее выражают либо в процентах, которые всегда меньше 100%, либо в долях от единицы, которые всегда меньше 1.

Массовая доля элемента обозначается греческой буквой «омега» — ω. И записывается, например, так: ω(Н), ω(Сl), ω(С) и т.д. и рассчитывается: 

Пример 1. Каковы массовые доли элементов в оксиде железа (III) Fe₂O₃.

3.Как определить формулу вещества по массовым долям элементов

Нахождение формулы вещества по массовым долям элементов применимо как к органическим, так и к неорганическим соединениям.

Пример 2. Сероуглерод содержит 15,8% углерода по массе. Какова  простейшая формула этого вещества?

Поскольку речь идет о массовых долях элементов, то необходимо знать массу вещества. В нашем случае – массу сероуглерода. В условии задачи о ней ничего не говорится. Поэтому допускаем, что масса вещества равна 100 г.

Почему 100 г? Это «круглое» число, и его использование облегчает все расчеты. Так как в итоге будем находить соотношения количеств веществ элементов, то какое-то особенное значение массы вещества не играет никакой роли.

Попробуйте ради эксперимента принять массу сероуглерода равной 23 г, 467 г и т.п. Результат будет один и тот же.

Допустим, что атомов углерода в молекуле х, а атомов серы – у. В таком случае формула вещества примет вид: С_хS_у.

Пример 3. Содержание углерода в углеводороде составляет 83,33%. Плотность паров соединения по водороду – 36. Какова молекулярная формула углеводорода?

Из данных задачи следует, что углеводород может находиться в газообразном состоянии, так как известна плотность его паров. Эта величина всегда требуется для нахождения молярной (относительной молекулярной) массы вещества. Как она находится и что это такое читайте подробнее здесь.

Чтобы не загромождать записи, массовую долю элементов будем считать не в процентах, а в долях от единицы.

Пусть вас не удивляет получившаяся простейшая формула. Ведь, исходя из определения простейшей формулы, на каждый 1 атом углерода приходится 2,4 атома водорода. Это всего лишь соотношение. Соединения с формулой СН_2,4 в принципе не существует. Не всегда простейшая и истинная формулы совпадают друг с другом.

А если полученная формула СН_2,4 вас все же смущает, вы можете решать задачу и вторым способом. Но это несколько более сложный способ, когда требуется составить и решить уравнение с двумя неизвестными.

Не все химические вещества являются бинарными, то есть состоят из атомов двух химических элементов. Но в любом случае, алгоритм решения задачи тот же.

Пример 4. Некоторая кислота содержит водород (2,2%), иод (55,7%) и кислород (42,1%). Определите простейшую формулу этой кислоты.

4.Как определить формулу органического соединения

Определить формулу органического вещества можно не только зная массовые доли элементов в его составе.

4.1. Как определить формулу органического соединения

по общей молекулярной формуле вещества

Органические вещества сгруппированы по самостоятельным классам на основе общности строения и свойств. Каждый класс соединений характеризуется своей общей молекулярной формулой. Особенно это наглядно видно на примере углеводородов.

Если другие органические вещества рассматривать как их производные, в молекулы которых введена какая-либо функциональная группа, то и для них также можно составить общую молекулярную формулу.

К слову, метан СН₄ является представителем алканов, в молекулах которых на n атомов углерода и приходится 2n+2 атомов водорода. Алканы имеют общую молекулярную формулу, отражающую их состав: С_nH_2n+2.

Предельные одноатомные спирты можно рассматривать как производные алканов, в молекулах которых 1 атом водорода замещен на гидроксильную группа –ОН. Таким образом, их общая молекулярная формула такая: С_nH_2n+1ОН.

Ниже в таблице приведены общие молекулярные формулы основных классов органических соединений.

Разберем примеры решения задач с использованием общей молекулярной формулы вещества.

Пример 5. Плотность паров по воздуху некоторого алкана 4,414. Какова формула алкана?

4.2. Как определить формулу органического соединения

по продуктам его сгорания

Это еще один распространенный тип задач на определение формулы органического соединения.

Необходимо запомнить и понять основные моменты:

— так как все органические вещества содержат  атомы С, Н, а также атомы О (кислородсодержащие соединения), то всегда при их сгорании выделяется углекислый газ СО₂ и образуется вода Н₂О;

— все углеродные атомы, входящие в состав органического соединения, окажутся в составе углекислого газа СО₂; следовательно, n(С) как в  соединении, так и в СО₂ – это одна и та же величина;

— все атомы водорода Н, которые имеются в составе вещества, перейдут в состав воды Н₂О; следовательно, n(Н) и в данном веществе, и в Н₂О – это одна и та же величина;

— при сгорании веществ, включающих в себя азот (например, амины), кроме СО₂ и Н₂О, образуется еще и N₂.

Разберем несколько примеров.

Пример 6. Сожгли 7,2 г углеводорода. Плотность его паров по водороду составляет 36. В результате реакции образовалось 22 г оксида углерода (IV)  и 10,8 г воды. Какова молекулярная формула соединения?

Пример 7. В результате сгорания 4,8 г органического соединения выделилось 3,36 л (н.у.) оксида углерода (IV) и образовалось 5,4 г воды. Плотность паров искомого соединения по кислороду равна 1. Вычислите молекулярную формулу вещества.

Пример 8. Результатом сжигания 0,31 г газообразного органического соединения, имеющего плотность  1,384 г/л, стало выделение 0,224 л (с.у.) оксида углерода (IV), 0,112 л азота и образование 0,45 г воды.  Вычислите молекулярную формулу этого вещества.

5. Как определить формулу вещества: комбинированные задачи

Наибольший интерес и некоторую трудность представляют комбинированные задачи, сочетающие в себе необходимость найти формулу соединения:

— используя приемы, применяемые в рассмотренных выше задачах;

— используя сведения не только о химических, но и физических свойствах вещества.

Вот несколько примеров.

Пример 9. Какова молекулярная формула предельного углеводорода,  при полном  сгорании 8,6 г которого выделилось 13, 44 л (н.у.) оксида углерода (IV).

В этой задаче:

1) известен класс вещества, поэтому возможно применить его общую молекулярную формулу;

2) речь идет о сгорании вещества, поэтому количество атомов в составе молекулы будем искать, используя данные о продукте сгорания – СО₂.

Пример 10. Алкен нормального строения содержит двойную связь при первом углеродном атоме. Образец этого алкена массой 0,7 г присоединил бром массой 1,6 г. Вычислите формулу алкена и назовите его.

В предлагаемых условиях:

1) известен класс вещества, следовательно, применим его общую молекулярную формулу;

2) речь идет об одном из химических свойств: способности алкенов присоединять галогены по месту разрыва двойной связи.

Пример 11. После полного сжигания в кислороде арена, имевшего массу 0,92 г, выделился оксид углерода (IV). Пропуская газ через избыток раствора щелочи Ca(OH)₂, получили 7 грамм осадка. Какова молекулярная формула арена?

В предлагаемой задаче:

1) известен класс вещества;

2) речь идет о сжигании соединения и образовании в качестве продукта горения углекислого газа, который при взаимодействии со щелочью Са(ОН)₂ привел к выпадению осадка известной массы.

Следующий пример очень характерен для задач, встречающихся в заданиях второй части ЕГЭ по химии.

Пример 12.  Некоторое соединение, образующее альдегид в реакции окисления, взаимодействует с избытком бромоводородной кислоты, образуя 9,84 г продукта (выход составляет 80% от теоретического), имеющего плотность паров  по Н₂ 61,5. Определите строение этого соединения, а также его массу, вступившую в реакцию?

В этой задаче:

1)  говорится о химических свойствах искомого соединения; анализируя их, приходим к выводу, что заданным веществом является предельный одноатомный спирт;

2) известна общая молекулярная формула предельных  одноатомных  спиртов;

3) более подробно говорится о взаимодействии заданного вещества с бромоводородной кислотой; спирт, реагируя с HBr, дает галогеналкан, для которого известны его масса, практический выход и относительная плотность по Н₂; именно от этих данных и нужно отталкиваться при решении данной задачи.

Итак, способов, как определить формулу вещества, действительно, множество. Мы рассмотрели лишь основные из них. Важно правильно уяснить понятия «простейшая формула вещества» и «истинная формула вещества», чтобы не путать их.

Чтобы самыми первыми узнавать о новых публикациях на сайте, присоединяйтесь к нашей группе ВКонтакте.

Как рассчитать процентную концентрацию раствора?

Процентный состав по массе (%) Это масса растворенного вещества, деленная на массу раствора (масса растворенного вещества плюс масса растворителя), умноженная на 100.

Как рассчитать концентрацию вещества?

Поделите массу растворенного вещества на общий объем раствора. Запишите уравнение C = m/V, где m — масса растворенного вещества и V — общий объем раствора. Подставьте величины массы и объема и выполните деление, чтобы определить концентрацию раствора.

Как сделать 5% раствор?

Чтобы приготовить 5% раствор нужно 5 г марганцовки и 100 мл воды. Первым делом наливаем воду в приготовленную ёмкость, следом добавляем кристаллы. Затем все это перемешать до равномерного и насыщенного фиолетового окраса жидкости.

Как определить процентное содержание вещества в растворе?

Если известно процентное содержание вещества, то его концентрация находится по формуле: К=р/100% к — концентрация вещества; р — процентное содержание вещества (в процентах).

Как определить скольки процентный раствор?

Процентная концентрация (С%) вещества в растворе численно равна массовой доле растворенного вещества, выраженной в процентах. Определяется по формуле: С% вещества = (m вещества/ m раствора.) * 100%. Величина процентной концентрации показывает, сколько грамм вещества содержится в 100 г раствора.

Как определить концентрацию солевого раствора?

Солевой раствор. Солевой раствор –это количество соли в 100 г раствора или количество граммов соли на 100 г воды, но при этом концентрация будет разная. Например: если в 100 г солевого раствора содержится 25 г соли и 75 г воды, то концентрация соли равна 25 * 100 / 100 = 25 %;

Как сделать 10% раствор соли?

10—процентный раствор — это девять частей воды и одна часть соли. Например, на 10 граммов соли вам понадобится 90 граммов воды. Воду лучше брать чуть теплую, чтобы соль быстрее растворилась.

Как получить 3% раствор?

Для ранневесеннего опрыскивания (до распускания почек) готовят 3%-й раствор: 300 г медного купороса и 225 г гашеной извести-пушонки на 10 литров воды. Получается пропорция 1:0,75, хотя очень часто берут и 1:1 (300 г медного купороса и 300 г гашеной извести-пушонки на 10 литров воды).

Как определить плотность солевого раствора?

Ареометр общего назначения АОН-1 1360-1420 кг/м³ Ареометр АОН-1 подходит для измерения плотности любой жидкости (в том числе солевых растворов, кислот, солей, нефтепродуктов, химических соединений), а также растворов (например, цемент, бетон, строительные смеси и т. д.).

Как рассчитать количество вещества в растворе?

Количество растворенного вещества : = c•V, где c – молярная концентрация растворенного вещества в моль/л, V – объем раствора в л. где m(р-ра) – масса раствора в г, – массовая доля растворенного вещества.

Как можно найти массу раствора?

Масса раствора определяется по формуле m (раствора)= m (масса растворенного вещества)/ w (массовая доля растворенного вещества). Или m = r (плотность раствора — г/см3) * V (объем раствора). А как найти массу раствора, если изветны только массы воды и растворённого вещества?

Как приготовить раствор с заданной концентрацией?

ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРА ЗАДАННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ СМЕШИВАНИЕМ РАСТВОРОВ БОЛЕЕ ВЫСОКОЙ И БОЛЕЕ НИЗКОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ. Раствор можно готовить, непосредственно вводя рассчитанное количество вещества в растворитель, или путем разбавления более концентрированных растворов до требуемого значения концентрации.

Как сделать 1 процентный раствор?

Как приготовить раствор Если вы хотите получить 1—процентный раствор любого вещества, то растворяете 10 г вещества в литре воды (или 100 г в 10 литрах). Соответственно, 2-процентный раствор содержит 20 г вещества в литре воды (200 г в 10 литрах) и так далее.

Что называют насыщенным раствором?

Насыщенным называют такой раствор, в котором при данной температуре вещество больше не растворяется. Если же при этой температуре в 100 г воды растворить хлорида калия меньше, чем 34,4 г, то раствор будет ненасыщенным.

Что необходимо для приготовления раствора?

Для приготовления раствора с определённой массовой долей растворённого вещества надо:

1. вычислить массу растворённого вещества;
2. вычислить массу (или объём) растворителя;
3. взвесить вещество;
4. отмерить растворитель;
5. смешать вещества.

Как получить 10% раствор?

10-процентный раствор — это девять частей воды и одна часть соли. Например, на 10 граммов соли вам понадобится 90 граммов воды. Воду лучше брать чуть теплую, чтобы соль быстрее растворилась.

Что понимается под раствором?

Раство́р — однородная (гомогенная) система, в состав которой входят молекулы (атомы, ионы) двух или более типов, причём доля частиц каждого типа может непрерывно меняться в определённых пределах.

Какая система называется раствором?

Растворы – это гомогенные (однофазные) системы переменного состава, состоящие из двух или более веществ (компонентов). По характеру агрегатного состояния растворы могут быть газообразными, жидкими и твердыми.

Как изменяется растворимость веществ с изменением температуры?

При повышении температуры растворимость твердых веществ обычно увеличивается, а газов — уменьшается.

Что такое растворимость какая существует зависимость между изменением температуры?

Растворимость – максимально возможное число граммов вещества, которое может раствориться в 100 г растворителя при данной температуре. С повышением температуры растворимость большинства твердых веществ увеличивается, а растворимость газов снижается.

Что такое растворимость От каких факторов зависит?

Растворимость газов в жидкости зависит от температуры и давления. Растворимость жидких и твёрдых веществ — практически только от температуры. Все вещества в той или иной степени растворимы в растворителях.

Какой фактор увеличивает растворимость?

Растворимость большинства твердых веществ в воде увеличивается с повышением температуры, растворимость газов, наоборот растворимость газов, наоборот уменьшится. На растворимость жидкостей, как смешивающихся, так и не смешивающихся с водой, температура практически не влияет.

Как влияет температура на взаимную растворимость жидких веществ и нерастворимых веществ в воде?

На растворимость жидкостей температура практически не влияет.