الكسر الكتلي لعنصر ما في المركب. حساب الكسر الكتلي للعناصر الكيميائية وفقًا لصيغة المادة

الصفحة الرئيسية / الحب

المقال يتعامل مع مفهوم مثل الكسر الكتلي. طرق حسابها معطاة. كما تم وصف تعريفات الكميات المتشابهة في الصوت ، ولكنها مختلفة في المعنى المادي. هذه كسور جماعية للعنصر والمخرجات.

مهد الحياة - الحل

الماء هو مصدر الحياة على كوكبنا الأزرق الجميل. يمكن العثور على هذا التعبير في كثير من الأحيان. ومع ذلك ، فإن قلة من الناس ، باستثناء المتخصصين ، يعتقدون: في الواقع ، أصبح محلول المواد ، وليس الماء النقي كيميائيًا ، الركيزة لتطوير الأنظمة البيولوجية الأولى. بالتأكيد ، في الأدب الشعبي أو في برنامج ما ، صادف القارئ عبارة "حساء أساسي".

المصادر التي أعطت الزخم لتطور الحياة في شكل جزيئات عضوية معقدة لا تزال قيد المناقشة. حتى أن البعض يقترح ليس مجرد مصادفة طبيعية وممتعة للغاية ، ولكن تدخلًا كونيًا. علاوة على ذلك ، نحن لا نتحدث عن كائنات فضائية أسطورية على الإطلاق ، ولكن عن ظروف محددة لتكوين هذه الجزيئات ، والتي يمكن أن توجد فقط على سطح أجسام كونية صغيرة خالية من الغلاف الجوي - المذنبات والكويكبات. وبالتالي ، سيكون من الأصح القول إن محلول الجزيئات العضوية هو مهد كل أشكال الحياة.

الماء كمادة نقية كيميائيا

على الرغم من المحيطات والبحار المالحة الضخمة والبحيرات والأنهار العذبة ، فإن المياه بشكلها النقي كيميائيًا نادرة للغاية ، خاصة في المختبرات الخاصة. تذكر أنه وفقًا للتقاليد العلمية المحلية ، فإن المادة النقية كيميائيًا هي مادة لا تحتوي على أكثر من عشرة أس سدس من الجزء الكتلي للشوائب.

يتطلب الحصول على كتلة خالية تمامًا من المكونات الأجنبية تكاليف لا تصدق ونادرًا ما تبرر نفسها. يتم استخدامه فقط في الصناعات الفردية ، حيث يمكن لذرة أجنبية واحدة إفساد التجربة. لاحظ أن عناصر أشباه الموصلات ، التي تشكل أساس التكنولوجيا المصغرة اليوم (بما في ذلك الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية) ، حساسة للغاية للشوائب. في صنعها ، هناك حاجة إلى مذيبات غير ملوثة تمامًا. ومع ذلك ، مقارنة بكامل سائل الكوكب ، فإن هذا لا يكاد يذكر. كيف تكون المياه الشائعة التي تتخلل كوكبنا نادرة جدًا في شكلها النقي؟ دعنا نوضح أدناه.

مذيب مثالي

الإجابة على السؤال المطروح في القسم السابق بسيطة للغاية. الماء له جزيئات قطبية. هذا يعني أنه في كل جسيم أصغر من هذا السائل ، لا يكون القطبان الموجب والسالب كثيرًا ، ولكنهما منفصلان. في الوقت نفسه ، تخلق الهياكل التي تنشأ حتى في الماء السائل روابط إضافية (تسمى الهيدروجين). وإجمالاً فإنه يعطي النتيجة التالية. يتم تفكيك المادة التي تدخل الماء (بغض النظر عن شحنتها) بواسطة جزيئات السائل. يتم تغليف كل جسيم من الشوائب المذابة إما بجوانب سالبة أو موجبة من جزيئات الماء. وبالتالي ، فإن هذا السائل الفريد قادر على إذابة عدد كبير جدًا من مجموعة متنوعة من المواد.

مفهوم الكسر الكتلي في المحلول

يحتوي المحلول الناتج على بعض الشوائب التي تسمى "الكسر الكتلي". على الرغم من عدم وجود هذا التعبير في كثير من الأحيان. مصطلح آخر شائع الاستخدام هو "التركيز". يتم تحديد الكسر الكتلي بنسبة معينة. لن نعطي صيغة التعبير ، إنه بسيط للغاية ، وسنشرح بشكل أفضل المعنى المادي. هذه هي نسبة كتلتين - الشوائب إلى المحلول. الكسر الكتلي هو كمية بلا أبعاد. يتم التعبير عنها بطرق مختلفة اعتمادًا على المهام المحددة. أي في كسور الوحدة ، إذا كانت الصيغة تحتوي فقط على نسبة الكتل ، وفي النسبة المئوية - إذا تم ضرب النتيجة في 100٪.

الذوبان

بالإضافة إلى H 2 O ، تُستخدم أيضًا مذيبات أخرى. بالإضافة إلى ذلك ، هناك مواد لا تتخلى أساسًا عن جزيئاتها في الماء. لكنها تذوب بسهولة في البنزين أو حمض الكبريتيك الساخن.

هناك جداول خاصة توضح مقدار مادة معينة ستبقى في السائل. يسمى هذا المؤشر قابلية الذوبان ، ويعتمد على درجة الحرارة. كلما زاد ارتفاعه ، زادت فعالية حركة ذرات أو جزيئات المذيب ، وزادت الشوائب التي يمكن امتصاصها.

خيارات لتحديد نسبة المذاب في المحلول

نظرًا لأن مهام الكيميائيين والتقنيين ، وكذلك المهندسين والفيزيائيين ، يمكن أن تكون مختلفة ، يتم تحديد جزء المادة المذابة في الماء بطرق مختلفة. يتم حساب الكسر الحجمي على أنه حجم الشوائب بالنسبة للحجم الكلي للمحلول. يتم استخدام معلمة مختلفة ، لكن المبدأ يظل كما هو.

يحتفظ جزء الحجم بانعدام الأبعاد ، ويتم التعبير عنه إما في أجزاء من الوحدة أو كنسبة مئوية. المولارية (وتسمى أيضًا "تركيز الحجم المولي") هي عدد مولات المذاب في حجم معين من المحلول. يتضمن هذا التعريف بالفعل معلمتين مختلفتين لنظام واحد ، وأبعاد هذه الكمية مختلفة. يتم التعبير عنها بالمولات لكل لتر. فقط في حالة ما ، نتذكر أن الخلد هو كمية مادة تحتوي على حوالي عشرة إلى الدرجة الثالثة والعشرين من الجزيئات أو الذرات.

مفهوم الكسر الكتلي لعنصر

هذه القيمة مرتبطة بشكل غير مباشر بالحلول فقط. يختلف جزء الكتلة لعنصر ما عن المفهوم الذي تمت مناقشته أعلاه. يتكون أي مركب كيميائي معقد من عنصرين أو أكثر. لكل منها وزنه النسبي. يمكن العثور على هذه القيمة في نظام مندليف الكيميائي. هناك يشار إليها بأرقام غير صحيحة ، ولكن بالنسبة للمهام التقريبية ، يمكن تقريب القيمة. يتضمن تكوين مادة معقدة عددًا معينًا من الذرات من كل نوع. على سبيل المثال ، في الماء (H 2 O) توجد ذرتان من الهيدروجين وأكسجين. ستكون النسبة بين الكتلة النسبية للمادة بأكملها والعنصر المعطى بالنسبة المئوية هي الكسر الكتلي للعنصر.

بالنسبة للقارئ عديم الخبرة ، قد يبدو هذان المفهومان قريبين. وغالبًا ما يتم الخلط بينهم وبين بعضهم البعض. لا يشير الجزء الكتلي من الناتج إلى الحلول ، بل إلى ردود الفعل. أي عملية كيميائية تشرع دائمًا في استلام منتجات معينة. يتم حساب محصولها بواسطة الصيغ اعتمادًا على المواد المتفاعلة وظروف العملية. على عكس الكسر الكتلي ، ليس من السهل تحديد هذه القيمة. تشير الحسابات النظرية إلى أقصى قدر ممكن من مادة منتج التفاعل. ومع ذلك ، فإن الممارسة تؤدي دائمًا إلى قيمة أقل قليلاً. تكمن أسباب هذا التناقض في توزيع الطاقات حتى بين الجزيئات شديدة الحرارة.

وهكذا ، ستكون هناك دائمًا الجزيئات "الأكثر برودة" التي لا يمكنها الدخول في تفاعل وتبقى في حالتها الأصلية. المعنى المادي لجزء الكتلة من المحصول هو النسبة المئوية للمادة التي تم الحصول عليها بالفعل من المادة المحسوبة نظريًا. الصيغة بسيطة بشكل لا يصدق. يتم تقسيم كتلة المنتج الذي تم الحصول عليه عمليًا على كتلة المنتج المحسوب عمليًا ، ويتم ضرب التعبير بالكامل بنسبة مائة بالمائة. يتم تحديد جزء الكتلة من الناتج بعدد مولات المادة المتفاعلة. لا تنسى ذلك. الحقيقة هي أن الخلد الواحد من مادة ما هو عدد معين من ذراتها أو جزيئاتها. وفقًا لقانون حفظ المادة ، لا يمكن لعشرين جزيءًا من الماء أن تصنع ثلاثين جزيءًا من حمض الكبريتيك ، لذلك تُحسب المشكلات بهذه الطريقة. من عدد مولات المكون الأولي ، يتم اشتقاق الكتلة ، وهو أمر ممكن نظريًا للنتيجة. بعد ذلك ، بمعرفة مقدار ناتج التفاعل الذي تم الحصول عليه بالفعل ، يتم تحديد الجزء الكتلي من الناتج باستخدام الصيغة الموضحة أعلاه.

1. املأ الفجوات في الجمل.

أ) في الرياضيات ، "المشاركة" هي نسبة الجزء إلى الكل. لحساب الكسر الكتلي لعنصر ما ، اضرب كتلته الذرية النسبية في عدد ذرات عنصر معين في الصيغة واقسم على الكتلة الجزيئية النسبية للمادة.

ب) مجموع الكسور الكتلية لجميع العناصر المكونة للمادة هو 1 أو 100٪.

2. اكتب الصيغ الرياضية لإيجاد الكسور الكتلية للعناصر إذا:

أ) صيغة المادة هي P 2 O 5 ، M r \ u003d 2 * 31 + 5 * 16 \ u003d 142
ث (ف) = 2 * 31/132 * 100٪ = 44٪
w (O) = 5 * 16/142 * 100٪ = 56٪ أو w (O) = 100-44 = 56.

ب) صيغة المادة - أ × ب ص
w (A) = Ar (A) * x / السيد (AxBy) * 100٪
w (B) = Ar (B) * y / السيد (AxBy) * 100٪

3. حساب الكسور الكتلية للعناصر:

أ) في الميثان (CH 4)

ب) في كربونات الصوديوم (Na 2 CO 3)

4. قارن الكسور الكتلية للعناصر المشار إليها في المواد وضع علامة<, >أو =:

5. في توليفة السيليكون مع الهيدروجين ، يكون الجزء الكتلي للسيليكون 87.5٪ ، الهيدروجين 12.5٪. الوزن الجزيئي النسبي للمادة هو 32. حدد صيغة هذا المركب.

6. الكسور الكتلية للعناصر في المركب موضحة في الرسم التخطيطي:

حدد صيغة هذه المادة إذا عُرف أن وزنها الجزيئي النسبي هو 100.

7. الإيثيلين منبه طبيعي لنضج الثمار: حيث يؤدي تراكمه في الثمار إلى تسريع عملية نضجها. كلما بدأ تراكم الإيثيلين مبكرًا ، كلما نضجت الثمار مبكرًا. لذلك ، يتم استخدام الإيثيلين لتسريع نضج الثمار بشكل مصطنع. اشتق معادلة الإيثيلين إذا كان من المعروف أن الكسر الكتلي للكربون هو 85.7٪ ، والجزء الكتلي للهيدروجين هو -14.3٪. الوزن الجزيئي النسبي لهذه المادة هو 28.

8. اشتق الصيغة الكيميائية للمادة إذا عرفت ذلك

أ) w (Ca) = 36٪ ، w (Cl) = 64٪


ب) w (Na) 29.1٪، w (S) = 40.5٪، w (O) = 30.4٪.

9. اللازورد له خصائص مضادة للميكروبات. في السابق ، كان يستخدم لكوي الثآليل. بتركيزات صغيرة ، يعمل كمضاد للالتهابات وقابض للالتهابات ، ولكن يمكن أن يسبب الحروق. اشتق تركيبة اللازورد إذا كان من المعروف أنه يحتوي على 63.53٪ فضة ، 8.24٪ نيتروجين ، 28.23٪ أكسجين.

المحلوليسمى خليط متجانس من مكونين أو أكثر.

تسمى المواد التي يتم خلطها لتشكيل حل عناصر.

مكونات الحل هي المذاب، والتي قد تكون أكثر من واحد ، و مذيب. على سبيل المثال ، في حالة وجود محلول السكر في الماء ، يكون السكر هو المذاب والماء هو المذيب.

في بعض الأحيان يمكن تطبيق مفهوم المذيب بالتساوي على أي من المكونات. على سبيل المثال ، ينطبق هذا على تلك المحاليل التي يتم الحصول عليها عن طريق خلط سائلين أو أكثر قابلين للذوبان بشكل مثالي في بعضهما البعض. لذلك ، على وجه الخصوص ، في محلول يتكون من الكحول والماء ، يمكن تسمية كل من الكحول والماء بمذيب. ومع ذلك ، في أغلب الأحيان فيما يتعلق بالحلول المحتوية على الماء ، من المعتاد تقليديًا تسمية الماء بالمذيب ، والمكون الثاني هو المذاب.

كخاصية كمية لتكوين الحل ، غالبًا ما يستخدم هذا المفهوم كـ جزء الشاملالمواد في المحلول. الكسر الكتلي للمادة هو نسبة كتلة هذه المادة إلى كتلة المحلول الذي تحتوي عليه:

أين ω (in-va) - جزء الكتلة من المادة الموجودة في المحلول (ز) ، م(v-va) - كتلة المادة الموجودة في المحلول (g) ، m (p-ra) - كتلة المحلول (g).

من الصيغة (1) يترتب على ذلك أن الكسر الكتلي يمكن أن يأخذ قيمًا من 0 إلى 1 ، أي أنه جزء من وحدة. في هذا الصدد ، يمكن أيضًا التعبير عن الكسر الكتلي كنسبة مئوية (٪) ، وبهذا الشكل يظهر في جميع المشكلات تقريبًا. يتم حساب الكسر الكتلي ، معبرًا عنه بالنسبة المئوية ، باستخدام صيغة مشابهة للصيغة (1) ، مع الاختلاف الوحيد الذي يتمثل في أن نسبة كتلة المذاب إلى كتلة المحلول بأكمله مضروبة في 100٪:

بالنسبة لمحلول يتكون من مكونين فقط ، يمكن حساب جزء الكتلة الذائبة ω (r.v.) وكسر كتلة المذيب ω (المذيب) على التوالي.

يسمى أيضًا جزء الكتلة من المذاب تركيز المحلول.

بالنسبة لمحلول مكون من عنصرين ، فإن كتلته هي مجموع كتل المذاب والمذيب:

أيضًا في حالة المحلول المكون من مكونين ، يكون مجموع الكسور الكتلية للمذاب والمذيب دائمًا 100٪:

من الواضح أنه بالإضافة إلى الصيغ المكتوبة أعلاه ، يجب أن يعرف المرء أيضًا كل تلك الصيغ المشتقة رياضياً منها مباشرةً. فمثلا:

من الضروري أيضًا تذكر الصيغة التي تتعلق بكتلة وحجم وكثافة المادة:

م = ρ ∙ الخامس

وتحتاج أيضًا إلى معرفة أن كثافة الماء 1 جم / مل. لهذا السبب ، فإن حجم الماء بالمليلتر يساوي عدديًا كتلة الماء بالجرام. على سبيل المثال ، تحتوي 10 مل من الماء على كتلة 10 جم ، 200 مل - 200 جم ، إلخ.

من أجل حل المشكلات بنجاح ، بالإضافة إلى معرفة الصيغ المذكورة أعلاه ، من المهم للغاية نقل مهارات تطبيقها إلى التلقائية. لا يمكن تحقيق ذلك إلا من خلال حل عدد كبير من المهام المختلفة. يمكن حل المهام من اختبارات الاستخدام الحقيقية حول موضوع "الحسابات باستخدام مفهوم" الكسر الكتلي لمادة في الحل "".

أمثلة على مهام للحلول

مثال 1

احسب الكسر الكتلي لنترات البوتاسيوم في محلول يتم الحصول عليه بخلط 5 جم من الملح و 20 جم من الماء.

المحلول:

المذاب في حالتنا هو نترات البوتاسيوم والمذيب هو الماء. لذلك ، يمكن كتابة الصيغتين (2) و (3) على التوالي على النحو التالي:

من الحالة م (KNO 3) \ u003d 5 جم ، و م (H 2 O) \ u003d 20 جم ، لذلك:

مثال 2

ما كتلة الماء التي يجب إضافتها إلى 20 جم من الجلوكوز للحصول على محلول جلوكوز 10 ٪.

المحلول:

ويترتب على ظروف المشكلة أن المذاب هو الجلوكوز والمذيب هو الماء. ثم يمكن كتابة الصيغة (4) في حالتنا على النحو التالي:

من هذه الحالة ، نعرف الكسر الكتلي (تركيز) الجلوكوز وكتلة الجلوكوز نفسها. للدلالة على كتلة الماء كـ x g ، يمكننا كتابة المعادلة المكافئة التالية بناءً على الصيغة أعلاه:

لحل هذه المعادلة نجد س:

أولئك. م (H 2 O) \ u003d x g \ u003d 180 جم

الجواب: م (H 2 O) \ u003d 180 جم

مثال 3

تم خلط 150 جم من محلول كلوريد الصوديوم بنسبة 15٪ مع 100 جم من محلول 20٪ من نفس الملح. ما هو الجزء الكتلي من الملح في المحلول الناتج؟ قرِّب إجابتك لأقرب عدد صحيح.

المحلول:

لحل مشاكل تحضير الحلول ، من الملائم استخدام الجدول التالي:

الحل الأول
الحل الثاني
الحل الثالث
م r.v.
م الحل
ω r.v.

حيث م r.v. و m r-ra و ω r.v. هي قيم كتلة المادة المذابة ، وكتلة المحلول والجزء الكتلي للمادة المذابة ، على التوالي ، لكل من الحلول.

من الشرط نعلم أن:

م (1) محلول = 150 جم ،

ω (1) ص. = 15٪ ،

م (2) المحلول = 100 جم ،

ω (1) ص. = 20٪ ،

بإدخال كل هذه القيم في الجدول ، نحصل على:

يجب أن نتذكر الصيغ التالية اللازمة للحسابات:

ω r.v. = 100٪ م r.v. / م الحل ، م r.v. = م ص-را ∙ ω r.v. / 100٪ ، محلول م = 100٪ ∙ م r.v. / ω r.v.

لنبدأ في ملء الجدول.

إذا كانت هناك قيمة واحدة مفقودة في صف أو عمود ، فيمكن حسابها. الاستثناء هو الخط مع ω r.v.، بمعرفة القيم في خليتين من خلاياه ، لا يمكن حساب القيمة في الخلية الثالثة.

يفتقد العمود الأول إلى قيمة في خلية واحدة فقط. حتى نتمكن من حسابها:

م (1) ص. = m (1) r-ra ∙ ω (1) r.v. / 100٪ = 150 جرام 15٪ / 100٪ = 22.5 جرام

وبالمثل ، نعرف القيم الموجودة في خليتين من العمود الثاني ، مما يعني:

م (2) ص. = m (2) r-ra ∙ ω (2) r.v. / 100٪ = 100 جرام 20٪ / 100٪ = 20 جرام

دعنا ندخل القيم المحسوبة في الجدول:

الآن لدينا قيمتان في السطر الأول وقيمتان في السطر الثاني. لذلك يمكننا حساب القيم المفقودة (m (3) r.v. و m (3) r-ra):

م (3) ص. = م (1) r.v. + م (2) r.v. = 22.5 جم + 20 جم = 42.5 جم

م (3) المحلول = م (1) المحلول + م (2) المحلول = 150 جم + 100 جم = 250 جم.

دعنا ندخل القيم المحسوبة في الجدول ، نحصل على:

لقد اقتربنا الآن من حساب القيمة المطلوبة ω (3) r.v. . في العمود حيث توجد محتويات الخليتين الأخريين معروفة ، لذلك يمكننا حسابها:

ω (3) ص. = 100٪ م (3) r.v. / م (3) المحلول = 100٪ 42.5 جم / 250 جم = 17٪

مثال 4

يضاف إلى 200 جم من 15٪ محلول كلوريد الصوديوم 50 مل من الماء. ما هو الجزء الكتلي من الملح في المحلول الناتج. اكتب إجابتك لأقرب مائة من _______٪

المحلول:

بادئ ذي بدء ، يجب الانتباه إلى حقيقة أنه بدلاً من كتلة الماء المضاف ، يتم إعطاؤنا حجمه. نحسب كتلته مع العلم أن كثافة الماء 1 جم / مل:

م تحويلة. (H 2 O) = V ext. (H 2 O) ∙ ρ (H2O) = 50 مل ∙ 1 جم / مل = 50 جم

إذا اعتبرنا الماء كمحلول 0٪ كلوريد الصوديوم يحتوي ، على التوالي ، على 0 جم من كلوريد الصوديوم ، فيمكن حل المشكلة باستخدام نفس الجدول كما في المثال أعلاه. لنرسم مثل هذا الجدول وأدخل القيم التي نعرفها فيه:

في العمود الأول ، هناك قيمتان معروفتان ، لذا يمكننا حساب القيمة الثالثة:

م (1) ص. = m (1) r-ra ∙ ω (1) r.v. / 100٪ = 200 جم 15٪ / 100٪ = 30 جم ،

في السطر الثاني ، هناك قيمتان معروفتان أيضًا ، لذا يمكننا حساب القيمة الثالثة:

م (3) المحلول = م (1) المحلول + م (2) المحلول = 200 جم + 50 جم = 250 جم ،

أدخل القيم المحسوبة في الخلايا المناسبة:

الآن أصبحت قيمتان في السطر الأول معروفة ، مما يعني أنه يمكننا حساب قيمة m (3) r.v. في الخلية الثالثة:

م (3) ص. = م (1) r.v. + م (2) r.v. = 30 جم + 0 جم = 30 جم

ω (3) ص. = 30/250 100٪ = 12٪.

بمعرفة الصيغة الكيميائية ، يمكنك حساب الكسر الكتلي للعناصر الكيميائية في مادة ما. عنصر في المواد يرمز له باليونانية. الحرف "أوميغا" - ω E / V ويحسب بالصيغة:

حيث k هو عدد ذرات هذا العنصر في الجزيء.

ما هو الكسر الكتلي للهيدروجين والأكسجين في الماء (H 2 O)؟

المحلول:

M r (H 2 O) \ u003d 2 * A r (H) + 1 * A r (O) \ u003d 2 * 1 + 1 * 16 \ u003d 18

2) احسب الكسر الكتلي للهيدروجين في الماء:

3) احسب الكسر الكتلي للأكسجين في الماء. نظرًا لأن تكوين الماء يشتمل على ذرات عنصرين كيميائيين فقط ، فسيكون الجزء الكتلي من الأكسجين مساويًا لـ:

أرز. 1. صياغة حل المشكلة 1

احسب الكسر الكتلي للعناصر في المادة H 3 PO 4.

1) احسب الوزن الجزيئي النسبي للمادة:

M r (H 3 RO 4) \ u003d 3 * A r (H) + 1 * A r (P) + 4 * A r (O) \ u003d 3 * 1 + 1 * 31 + 4 * 16 \ u003d 98

2) نحسب الكسر الكتلي للهيدروجين في المادة:

3) احسب الكسر الكتلي للفوسفور في المادة:

4) احسب الكسر الكتلي للأكسجين في المادة:

1. مجموعة من المهام والتمارين في الكيمياء: الصف الثامن: إلى الكتاب المدرسي من قبل P.A. Orzhekovsky وآخرون. "الكيمياء ، الصف الثامن" / P.A. Orzhekovsky، N.A. تيتوف ، ف. هيجل. - M: AST: Astrel، 2006.

2. Ushakova O.V. كتاب الكيمياء: الصف الثامن: إلى الكتاب المدرسي بقلم أ. Orzhekovsky وآخرون "الكيمياء. الصف 8 "/ O.V. أوشاكوفا ، بي. بيسبالوف ، ب. أورزيكوفسكي. تحت. إد. الأستاذ. ب. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat، 2006. (ص 34-36)

3. الكيمياء: الصف الثامن: كتاب مدرسي. للعامة المؤسسات / P.A. Orzhekovsky ، L.M. ميشرياكوفا ، إل. بونتاك. M: AST: Astrel، 2005. (§15)

4. موسوعة للأطفال. المجلد 17. الكيمياء / الفصل. حرره V.A. فولودين ، الرائد. علمي إد. أنا لينسون. - م: أفانتا + ، 2003.

1. مجموعة واحدة من المصادر التعليمية الرقمية ().

2. النسخة الإلكترونية لمجلة "الكيمياء والحياة" ().

4. درس فيديو حول موضوع "الكسر الكتلي لعنصر كيميائي في مادة" ().

الواجب المنزلي

1. ص 78 رقم 2من الكتاب المدرسي "الكيمياء: الصف الثامن" (P.A. Orzhekovsky، L.M. Meshcheryakova، LS Pontak. M.: AST: Astrel، 2005).

2. مع. 34-36 №№ 3.5من كتاب المصنف في الكيمياء: الصف الثامن: إلى الكتاب المدرسي بقلم أ. Orzhekovsky وآخرون "الكيمياء. الصف 8 "/ O.V. أوشاكوفا ، بي. بيسبالوف ، ب. أورزيكوفسكي. تحت. إد. الأستاذ. ب. Orzhekovsky - M: AST: Astrel: Profizdat، 2006.

من خلال مسار الكيمياء ، من المعروف أن الكسر الكتلي هو محتوى عنصر معين في مادة ما. يبدو أن هذه المعرفة لا تفيد المقيم في الصيف العادي. لكن لا تتسرع في إغلاق الصفحة ، لأن القدرة على حساب الكسر الكتلي للبستاني يمكن أن تكون مفيدة للغاية. ومع ذلك ، من أجل عدم الخلط بيننا ، دعونا نتحدث عن كل شيء بالترتيب.

ما معنى مفهوم "الكسر الكتلي"؟

يتم قياس الكسر الكتلي كنسبة مئوية أو ببساطة بالأعشار. أعلى قليلاً ، تحدثنا عن التعريف الكلاسيكي ، والذي يمكن العثور عليه في الكتب المرجعية أو الموسوعات أو كتب الكيمياء المدرسية. لكن فهم جوهر ما قيل ليس بهذه البساطة. لذا ، افترض أن لدينا 500 جرام من بعض المواد المعقدة. المعقد في هذه الحالة يعني أنه ليس متجانسًا في التكوين. بشكل عام ، أي مواد نستخدمها معقدة ، حتى ملح الطعام البسيط ، صيغته كلوريد الصوديوم ، أي أنه يتكون من جزيئات الصوديوم والكلور. إذا واصلنا التفكير في مثال ملح الطعام ، فيمكننا افتراض أن 500 جرام من الملح تحتوي على 400 جرام من الصوديوم. ثم سيكون الكسر الكتلي 80٪ أو 0.8.


لماذا يحتاج البستاني هذا؟

أعتقد أنك تعرف بالفعل الإجابة على هذا السؤال. يعد تحضير جميع أنواع الحلول والمخاليط وما إلى ذلك جزءًا لا يتجزأ من النشاط الاقتصادي لأي بستاني. في شكل محاليل ، يتم استخدام الأسمدة ومخاليط المغذيات المختلفة ، بالإضافة إلى المستحضرات الأخرى ، على سبيل المثال ، منشطات النمو "Epin" ، "Kornevin" ، إلخ. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يكون من الضروري خلط المواد الجافة ، مثل الأسمنت والرمل والمكونات الأخرى ، أو تربة الحديقة العادية مع الركيزة المشتراة. في الوقت نفسه ، يُعطى التركيز الموصى به لهذه العوامل والمستحضرات في محاليل أو مخاليط جاهزة في معظم التعليمات في شكل كسور جماعية.

وبالتالي ، فإن معرفة كيفية حساب الكسر الكتلي لعنصر ما في مادة ما سيساعد المقيم في الصيف على تحضير المحلول الضروري من الأسمدة أو خليط المغذيات بشكل صحيح ، وهذا بدوره سيؤثر بالضرورة على الحصاد المستقبلي.

خوارزمية الحساب

إذن ، الكسر الكتلي لمكون فردي هو نسبة كتلته إلى الكتلة الكلية لمحلول أو مادة. إذا كانت النتيجة التي تم الحصول عليها بحاجة إلى التحويل إلى نسبة مئوية ، فيجب ضربها في 100. وهكذا ، يمكن كتابة صيغة حساب الكسر الكتلي على النحو التالي:

W = كتلة المادة / كتلة المحلول

W = (كتلة المادة / كتلة المحلول) × 100٪.

مثال على تحديد الكسر الكتلي

لنفترض أن لدينا محلولًا ، تمت إضافة 5 جم من كلوريد الصوديوم إلى 100 مل من الماء لإعداده ، والآن من الضروري حساب تركيز ملح الطعام ، أي جزء كتلته. نعرف كتلة المادة ، وكتلة المحلول الناتج هي مجموع كتلتين - ملح وماء وتساوي 105 جم. وهكذا ، نقسم 5 جم على 105 جم ، ونضرب الناتج في 100 ونحصل على القيمة المرغوبة 4.7٪. هذا هو تركيز المحلول الملحي.

مهمة أكثر عملية

من الناحية العملية ، غالبًا ما يتعين على المقيم الصيفي التعامل مع مهام من نوع مختلف. على سبيل المثال ، من الضروري تحضير محلول مائي من الأسمدة ، يجب أن يكون تركيزه بالوزن 10 ٪. من أجل مراقبة النسب الموصى بها بدقة ، تحتاج إلى تحديد كمية المادة المطلوبة وكمية الماء التي ستحتاج إلى إذابتها.

يبدأ حل المشكلة بترتيب عكسي. أولاً ، يجب قسمة الكسر الكتلي المعبر عنه كنسبة مئوية على 100. ونتيجة لذلك ، نحصل على W \ u003d 0.1 - هذا هو الكسر الكتلي للمادة بوحدات. الآن ، دعنا نشير إلى كمية المادة كـ x ، والكتلة النهائية للمحلول - M. في هذه الحالة ، تتكون القيمة الأخيرة من حدين - كتلة الماء وكتلة السماد. أي M = Mv + x. وهكذا نحصل على معادلة بسيطة:

W = x / (Mv + x)

بحلها لـ x ، نحصل على:

x \ u003d W x Mv / (1 - W)

باستبدال البيانات المتاحة ، نحصل على الاعتماد التالي:

س \ u003d 0.1 × Mv / 0.9

وبالتالي ، إذا أخذنا لترًا واحدًا (أي 1000 جم) من الماء لتحضير المحلول ، فستكون هناك حاجة إلى ما يقرب من 111-112 جم من السماد لتحضير محلول التركيز المطلوب.

حل المشكلات بالتمييع أو الإضافة

لنفترض أن لدينا 10 لترات (10000 جم) من محلول مائي جاهز مع تركيز مادة معينة W1 = 30٪ أو 0.3. ما هي كمية الماء التي يجب إضافتها إليها حتى ينخفض ​​التركيز إلى W2 = 15٪ أو 0.15؟ في هذه الحالة ، ستساعد الصيغة:

Mv \ u003d (W1x M1 / ​​W2) - M1

باستبدال البيانات الأولية ، نحصل على أن كمية المياه المضافة يجب أن تكون:
Mv \ u003d (0.3 × 10000 / 0.15) - 10000 = 10000 جم

أي أنك تحتاج إلى إضافة نفس 10 لترات.

تخيل الآن المشكلة العكسية - يوجد 10 لترات من محلول مائي (M1 = 10000 جم) بتركيز W1 = 10٪ أو 0.1. من الضروري الحصول على حل بكسر كتلة من السماد W2 = 20٪ أو 0.2. كم يجب إضافة مادة البداية؟ للقيام بذلك ، تحتاج إلى استخدام الصيغة:

س \ u003d M1 × (W2 - W1) / (1 - W2)

باستبدال القيمة الأصلية ، نحصل على x \ u003d 1125 جم.

وبالتالي ، فإن معرفة أبسط أساسيات الكيمياء المدرسية ستساعد البستاني على تحضير محاليل الأسمدة أو ركائز المغذيات من عدة عناصر أو مخاليط لأعمال البناء بشكل صحيح.

© 2022 skudelnica.ru - الحب والخيانة وعلم النفس والطلاق والمشاعر والمشاجرات