Elementin massafraktio liitoksessa. Kemiallisten elementtien massafraktion laskeminen aineen kaavalla

Artikkelissa käsitellään tällaista konseptia massafraktiona. Menetelmät sen laskennassa annetaan. Kuvattu myös samankaltaisten äänien määritelmät, mutta erinomaiset suuruusluokan fyysisessä merkityksessä. Nämä ovat massiivisia osakkeita elementille ja poistumiselle.

Life Cradle - laasti

Vesi on elämän lähde kauniissa sinisellä planeetalla. Tämä ilmaisu löytyy usein usein. Kuitenkin harvat ihmiset, asiantuntijoiden lisäksi ajattelevat: Itse asiassa aineiden ratkaisu tuli alustaksi ensimmäisten biologisten järjestelmien kehittämiseksi eikä kemiallisesti puhdasta vettä. Varmasti suosittu kirjallisuus tai lähetyslukija täytti lausekkeen "ensisijainen liemi".

Tietoja lähteistä, jotka antoivat vauhtia elämän kehittymiseen monimutkaisten orgaanisten molekyylien muodossa, väittävät edelleen. Jotkut jopa ehdottavat vain luonnollista ja erittäin hyvää aivotärämää, mutta kosmisista väliintuloa. Lisäksi se ei ole lainkaan myyttisistä ulkomaalaisista, vaan erityisolosuhteista näiden molekyylien luomiseksi, jotka voivat esiintyä vain pienten avaruuskappaleiden pinnalla, ilmakehään, komeeteisiin ja asteroideihin. Näin ollen olisi oikeampi sanoa, että orgaanisten molekyylien liuos on kaikkien elossa olevien teline.

Vettä kemiallisesti puhtaana aineena

Huolimatta valtavista suolaliuoksista valtameriä ja merta, tuoreita järviä ja jokia kemiallisesti puhtaassa muodossa, vesi on erittäin harvinaista, lähinnä erityislaboratorioissa. Muistutus kotimaisessa tieteellisessä perinteessä kemiallisesti puhdas aine on aineellinen aine, joka sisältää enintään kymmenen miinus epäpuhtauksien kuudenneksi.

Saat ehdottomasti vapaita massan ulkopuolisista osista vaatii uskomattomia kustannuksia ja harvoin oikeuttaa itsensä. Sitä sovelletaan vain erillisissä teollisuudenaloilla, joissa jopa yksi atomi voi pilata kokeilun. On huomattava, että puolijohdeelementit, jotka muodostavat tämän päivän miniatyyritekniikat (mukaan lukien älypuhelimet ja tabletit), epäpuhtaudet ovat hyvin herkkiä. Luomisessaan tarvitaan vain saamattomat liuottimet. Kuitenkin verrattuna koko planeetan nesteeseen, tämä on vähäpätöinen. Miten se osoittautuu, että yleinen, lävistämällä planeettamme veden läpi on niin harvoin löytynyt puhtaasta muodossa? Selitä juuri alla.

Täydellinen liuotin

Vastaus edellisessä osassa toimitettuun kysymykseen on uskomattoman yksinkertainen. Vesi on polar molekyylejä. Tämä tarkoittaa sitä, että jokaisessa pienimmässä tämän nesteen partikkelissa positiiviset ja negatiiviset navat eivät ole paljon, vaan erotetaan. Samaan aikaan rakenteet, jotka syntyvät jopa nestemäisessä vedessä luo lisää (niin sanottu vety) viestintää. Ja yhteensä tämä antaa seuraavan tuloksen. Veteen putoaminen (ei ole väliä, mikä lataus se on) sulatetaan nestemäisten molekyylien kanssa. Kukin liuotettujen epäpuhtauksien partikkeli ympäröivät vesimolekyylien negatiiviset tai positiiviset näkökohdat. Siten tämä ainutlaatuinen neste kykenee liuottamaan hyvin suuren määrän monenlaisia \u200b\u200baineita.

Massafraktion käsite ratkaisussa

Saatu liuos sisältää jonkin verran osan epäpuhtauksesta, jolla on "massafraktio" nimi. Vaikka tällainen ilmentymä ei löydy usein. Toinen termiä käytetään yleensä - "pitoisuus". Massafraktio määräytyy spesifisellä suhteella. Emme tuokaa kaavan ilmaisua, se on riittävän yksinkertaista, selitä parempaa fyysistä merkitystä. Tämä on kahden massan suhde - epäpuhtaudet ratkaisuun. Massafraktio - suuruus on mitattu. Se ilmaistaan \u200b\u200beri tavoin riippuen tiettyistä tehtävistä. Tämä on yksikön osakkeissa, jos on vain massan suhde kaavassa ja prosentteina - jos tulos kerrotaan 100 prosentilla.

Liukoisuus

H20: n lisäksi myös muita liuottimia sovelletaan. Lisäksi on olemassa aineita, jotka eivät ole pohjimmiltaan antaneet vesimolekyylejä. Mutta se on helppo liuottaa bensiiniin tai kuumaan rikkihappoon.

On olemassa erityisiä taulukoita, jotka osoittavat, kuinka monta tätä tai materiaalia säilyy nesteessä. Tämä indikaattori kutsutaan liukoisuudeksi, ja se riippuu lämpötilasta. Mitä suurempi, sitä enemmän aktiivisempia atomeja tai liuotinmolekyylit liikkuvat ja enemmän epäpuhtaudet imevät.

Vaihtoehdot liuoksessa olevan liuoksen aineen osuuden määrittämiseksi

Koska kemistit ja teknologiat sekä insinöörit ja fyysiset tehtävät voivat olla erilaiset, osa liuotettua ainetta vedessä määritetään eri tavoin. Volumefraktio lasketaan epäpuhtauksien tilavuudeksi liuoksen kokonaistilavuuteen. Toinen parametri käytetään, mutta periaate pysyy samana.

Volumefraktio säilyttää miulottomuuden, ilmaisevan joko yksikön fraktioissa tai prosentteina. Molyariteetti (myös nimeltään "Molaarinen volumetrinen pitoisuus") on liuenneen aineen moolien määrä tietyssä liuoksen tilavuudessa. Tässä määritelmässä on mukana kaksi eri järjestelmän parametria, ja tämän arvon ulottuvuus on erilainen. Se ilmaistaan \u200b\u200bmoolissa litrassa. Vain jos muistamme, että mooli on aineen määrä, joka sisältää noin kymmenen molekyylien tai atomien kaksikymmentä kolmannen asteen.

Elementin massafraktion käsite

Tällä arvolla on vain epäsuora asenne ratkaisuihin. Elementin massafraktio eroaa edellä esitetystä käsitteestä. Kaikki monimutkainen kemiallinen yhdiste koostuu kahdesta tai useammasta elementistä. Jokaisella on suhteellinen massa. Tämä arvo löytyy Mendeleev-kemiallisesta järjestelmästä. Siellä se on merkitty Missessissä, mutta likimääräisille tehtäville arvo voidaan pyöristää. Monimutkainen aine sisältää tietyn määrän kunkin tyypin atomeja. Esimerkiksi vedessä (H20), kaksi vetyatomia ja yksi happi. Koko aineen suhteellisen massan ja tämän elementin välinen suhde prosentteina ja se on elementin massafraktio.

Kokematon lukijalle nämä kaksi käsitystä voivat olla lähellä. Ja usein heidät hämmentyvät keskenään. Tuotannon massafraktio ei koske liuoksia, vaan reaktioita. Kaikki kemialliset prosessit etenevät aina tiettyihin tuotteisiin. Niiden saanto lasketaan kaavoilla riippuen reagoivista aineista ja prosessiolosuhteista. Toisin kuin yksinkertaisesti massafraktio, tämä suuruus ei ole niin helppo määrittää. Teoreettiset laskelmat tarjoavat mahdollisimman suuren määrän reaktiotuotteen aineen. Käytännössä on kuitenkin aina hieman pienempi arvo. Tällaisten poikkeamien syyt sijaitsevat energioiden jakelussa jopa vakavasti lämmitettyjen molekyylien kesken.

Näin ollen aina "kylmä" hiukkaset, jotka eivät pysty liittymään reaktioon ja pysyvät alkuperäisessä kunnossa. EXIT: n massan lohkon fyysinen merkitys on, mikä prosenttiosuus on tosiasiallisesti saatu aine teoreettisesti lasketusta. Kaava on uskomattoman yksinkertainen. Käytännöllisesti saadun tuotteen massa on jaettu paljon käytännössä laskettuun, kaikki ekspressiot kerrotaan sata prosenttia. Poistumisen massafraktio määräytyy reaktantin moolien lukumäärän mukaan. Älä unohda sitä. Tosiasia on, että yksi aineen mooli on tietty määrä sen atomeja tai molekyylejä. Kaksikymmentä vesimekyylistä peräisin olevan aineen säilyttämistä koskevan lain mukaan kolmekymmentä rikkihapon molekyyliä ei voida saada, joten tehtävät lasketaan tällä tavoin. Alkuperäisen komponentin moolien lukumäärästä se vie massan, joka on teoreettisesti mahdollista tuloksen kannalta. Sitten tietäen, kuinka paljon reaktiotuote tosiasiallisesti saadaan edellä kuvatun kaavan mukaisesti, määritä tuotoksen massafraktio.

1. Täytä lauseita.

a) Matematiikan "osake" - nämä ovat sukulaisia \u200b\u200bkoko. Elementin massafraktion laskemiseksi on välttämätöntä moninkertaistaa suhteellinen atomimassa tämän elementin atomien lukumäärällä kaavassa ja jaetaan aineen suhteelliseen molekyylipainoon.

b) Aineeseen sisältyvien elementtien massafraktioiden summa on 1 tai 100%.

2. Tallenna matemaattiset kaavat elementtien massafraktioiden löytämiseksi, jos:

a) Aineen kaava - P2O 5, m R \u003d 2 * 31 + 5 * 16 \u003d 142
w (p) \u003d 2 * 31/132 * 100% \u003d 44%
w (O) \u003d 5 * 16/142 * 100% \u003d 56% tai W (O) \u003d 100-44 \u003d 56.

b) aineen kaava - A x b y
w (A) \u003d AR (A) * X / MR (AXBY) * 100%
w (b) \u003d ar (b) * Y / MR (AXBY) * 100%

3. Laske elementtien massafraktiot:

a) metaanissa (CH 4)

b) natriumkarbonaatilla (Na2C03)

4. Vertaa määritettyjen elementtien massafraktiot aineissa ja aseta merkki<, > tai \u003d:

5. Piitä vedyn piiyhdisteessä piitä massafraktio on 87,5%, vety on 12,5%. Aineen suhteellinen molekyylipaino on 32. Määrittää tämän yhdisteen kaavan.

6. Yhdisteen elementtien massan panokset heijastuvat kaavioon:

Määritä tämän aineen kaavan, jos tiedetään, että sen suhteellinen molekyylipaino on 100.

7. Etyleeni on luonnollinen hedelmä kypsyttävä stimulaattori: sen säästöt nopeuttavat kypsymistä. Aiempi etyleenin kertyminen alkaa, aikaisemmat hedelmät kypsyvät. Siksi eteeniä käytetään keinotekoiseen kiihtyvyyteen kypsyttäen hedelmiä. Lähtö etyleenin kaavan, jos tiedetään, että hiilen massafraktio on 85,7%, vedyn massafraktio -14,3%. Tämän aineen suhteellinen molekyylipaino on 28.

8. Tuottaa aineen kemiallinen kaava, jos se tunnetaan

a) W (ca) \u003d 36%, w (cl) \u003d 64%

b) W (Na) 29,1%, W (s) \u003d 40,5%, W (O) \u003d 30,4%.

9. Lapisilla on antimikrobisia ominaisuuksia. Hänen aikaisemmin hänen syyttää syyliä. Keskeneräisissä pitoisuuksissa se toimii anti-inflammatorisina ja supistuvilla eliminä, mutta se voi aiheuttaa palovammoja. Lyapis-kaava, jos tiedetään, että 63,53% hopeasta sisältyy koostumukseensa, 8,24% typpeä, 28,23% happea.

Ratkaisu Soita kahden tai useamman komponentin homogeeniseen seokseen.

Aineet, joiden sekoitusliuos saadaan, kutsutaan se komponentit.

Ratkaisun komponentit eroavat toisistaan liittääjoka ei ehkä ole yksi ja liuotin. Esimerkiksi sokeriliuoksen tapauksessa sokeri liukuu ja vesi on liuotinta.

Joskus liuottimen käsite voidaan soveltaa tasaisesti mihin tahansa komponenttiin. Esimerkiksi tämä koskee niitä ratkaisuja, jotka saadaan sekoittamalla kaksi tai useampia nesteitä, jotka on ihanteellisesti liukeneva toisiinsa. Joten erityisesti liuoksessa, joka koostuu alkoholista ja vedestä, liuotinta voidaan kutsua sekä alkoholiksi että vedelle. Kuitenkin useimmiten vesipitoisten liuosten suhteen liuotinta kutsutaan perinteisesti vettä ja liuoksen aine on toinen komponentti.

Liuoksen koostumuksen kvantitatiivisena ominaisena tällaista asiaa käytetään useimmiten valtaosa Aineet liuoksessa. Aineen massafraktiota kutsutaan tämän aineen massasuhde liuoksen massaan, jossa se sisältää:

missä ω (BA) on liuoksen (G) sisältävän aineen massafraktio, m.(B-BA) - liuoksen (g), M (p-ra) sisältämän aineen massa on liuoksen (G) massa.

Kaapasta (1) seuraa, että massafraktio voi ottaa arvoja 0 - 1, eli se on yksikön osakkeet. Tältä osin massafraktio voidaan myös ilmaistua prosenttiosuutena (%), ja juuri tällaisessa muodossa se näkyy lähes kaikissa tehtävissä. Prosentteina ilmaistu massafraktio lasketaan kaavalla, joka on samanlainen kuin kaava (1), ainoa ero, että liuenneen aineen massan suhde koko liuoksen massaan on 100% kerrottuna massassa:

Ratkaisu, joka koostuu vain kahdesta komponenteesta, liuotetun aineen (r. In) ja liuottimen ω (liuotin) massan fraktiosta voidaan laskea vastaavasti.

Myös liuennetun aineen massafraktiota kutsutaan liuoksen pitoisuus.

Kaksikomponenttiselle liuokselle sen massa on yhdenmukainen liuenneen aineen ja liuottimen massojen kanssa:

Myös kaksikomponenttisen liuoksen tapauksessa liuenneen aineen ja liuottimen massafraktioiden summa on aina 100%:

Ilmeisesti edellä mainittujen kaavojen lisäksi kaikki ne ovat suoraan niistä johdettuja kaavoja. Esimerkiksi:

On myös tarpeen muistaa aineen sidosmassa, tilavuus ja tiheys:

m \u003d ρ ∙ v

ja myös tiedetään, että veden tiheys on 1 g / ml. Tästä syystä veden tilavuus millilitroissa on numeerisesti yhtä suuri kuin grammoina vettä. Esimerkiksi 10 ml: lla vettä on 10 g, 200 ml - 200 g jne.

Jotta tehtävät onnistuneesti ratkaistaan \u200b\u200bedellä mainittujen kaavojen tuntemuksen lisäksi on äärimmäisen tärkeää tuoda käyttöönsä. Tämä on mahdollista saavuttaa vain suuren määrän monipuolisten tehtävien terveennä. Tehtävät kokeen todellisista kokeista aiheista "Laskelmat, jotka käyttävät ratkaisun" massan murto-osuutta liuoksessa "» »Voidaan laskea.

Näyteratkaisut

Esimerkki 1.

Laske kaliumnitraatin massafraktio liuoksessa, joka on saatu sekoittamalla 5 g suoloja ja 20 g vettä.

Päätös:

Liukeneva aine tapauksessamme on kaliumnitraatti ja liuotin on vettä. Siksi kaavat (2) ja (3) voidaan tallentaa vastaavasti seuraavasti:

Tilasta m (kNO 3) \u003d 5 g ja m (H20) \u003d 20 g, siksi:

Esimerkki 2.

Mitä vettä on lisättävä 20 g: n glukoosiin 10-prosenttisen glukoosiliuoksen saamiseksi.

Päätös:

Ongelman olosuhteista seuraa, että liuotti on glukoosi ja liuotin on vettä. Sitten kaava (4) voidaan tallentaa asiassa seuraavasti:

Tilasta tiedämme glukoosin massan fraktio (pitoisuus) ja glukoosin massa. Määritä paljon vettä x G: ksi, voimme polttaa seuraavan vastaavan yhtälön mukaisen kaavan perusteella:

Tämän yhtälön ratkaiseminen Löydä X:

nuo. M (h 2 o) \u003d x g \u003d 180 g

Vastaus: M (H20) \u003d 180 g

Esimerkki 3.

150 g 15-prosenttista natriumkloridiliuosta sekoitettiin 100 g: n kanssa samaan suolan 20-prosenttiseen liuokseen. Mikä on suolan massafraktio tuloksena olevassa liuoksessa? Vastaus ilmoittaa tarkkuudella koko.

Päätös:

Ratkaisujen valmistelun tehtävien ratkaiseminen on kätevää käyttää seuraavaa taulukkoa:

missä m r.v. , M P-Ra ja Ω R.v. - liuenneen aineen massan, liuoksen massan ja liuenneen aineen massan murto vastaavasti, ovat yksittäisiä kullekin liuokselle.

Tilasta me tiedämme, että:

m (1) p-ra \u003d 150 g,

Ω (1) R.v. \u003d 15%,

m (2) p-ra \u003d 100 g,

Ω (1) R.v. \u003d 20%,

Lisää kaikki nämä arvot pöydälle, saamme:

Meidän pitäisi muistaa seuraavat laskelmien edellyttämät kaavat:

ω r.v. \u003d 100% ∙ m r.v. / M rr, m r.v. \u003d M p-ra ∙ ω r.v. / 100%, m p-ra \u003d 100% ∙ m r.v. / Ω r.v.

Aloitamme taulukon täyttämisen.

Jos vain yksi arvo puuttuu tai sarake on laskettava. Poikkeus - linja ω r.v., tuntemalla arvot näissä kahdessa solussa, kolmannessa solussa on mahdotonta laskea.

Ensimmäisessä sarakkeessa ei ole arvoa samassa solussa. Joten voimme laskea sen:

m (1) R.v. \u003d M (1) P-RA ∙ Ω (1) R.v. / 100% \u003d 150 g ∙ 15% / 100% \u003d 22,5 g

Samoin tiedämme kaksi solun kaksi solua, se tarkoittaa:

m (2) R.v. \u003d M (2) P-RA ∙ Ω (2) R.v. / 100% \u003d 100 g ∙ 20% / 100% \u003d 20 g

Luo laskettuja arvoja taulukossa:

Nyt olemme tunteneet kaksi arvoa ensimmäisessä rivissä ja kaksi arvoa toisella rivillä. Joten voimme laskea puuttuvat arvot (M (3) R. ja M (3) RR):

m (3) R.v. \u003d M (1) R.v. + M (2) R.v. \u003d 22,5 g + 20 g \u003d 42,5 g

m (3) P-Ra \u003d M (1) P-RA + M (2) P-Ra \u003d 150 g + 100 g \u003d 250 g

Teemme lasketut arvot taulukossa, saamme:

Nyt lähetimme Ω: n (3) R.V: n halutun arvon laskemista. . Sarakkeessa, jossa se sijaitsee, tiedossa muiden kahden solun sisältö, se tarkoittaa, että voimme laskea sen:

Ω (3) R.v. \u003d 100% ∙ m (3) R.v. / M (3) p-ra \u003d 100% ∙ 42,5 g / 250 g \u003d 17%

Esimerkki 4.

200 g natriumkloridin 15-prosenttista liuosta lisättiin 50 ml vettä. Mikä on suolan massafraktio tuloksena olevassa liuoksessa. Määritä vastaus sadasosten tarkkuudella _______%

Päätös:

Ensinnäkin se olisi maksettava siihen, että lisätyn veden massan sijasta se annetaan sen tilavuus. Laske sen massa, tietäen, että veden tiheys on 1 g / ml:

m ext. (H20) \u003d V. (H20) ∙ ρ (H20) = 50 ml ∙ 1 g / ml \u003d 50 g

Jos pidämme vettä 0% natriumkloridiliuoksina, joka käsittää vastaavasti 0 g natriumkloridia vastaavasti, tehtävä voidaan ratkaista käyttämällä samaa taulukkoa kuin yllä olevassa esimerkissä. Piirrä tällainen pöytä ja aseta meille tunnetut arvot:

Ensimmäisessä sarakkeessa tunnetaan kaksi arvoa, mikä tarkoittaa, että voimme laskea kolmannen:

m (1) R.v. \u003d M (1) P-RA ∙ Ω (1) R.v. / 100% \u003d 200 g ∙ 15% / 100% \u003d 30 g,

Toisessa rivillä tunnetaan myös kaksi merkitystä, mikä tarkoittaa, että voimme laskea kolmannen:

m (3) p-ra \u003d m (1) p-ra + m (2) p-ra \u003d 200 g + 50 g \u003d 250 g,

Luo lasketut arvot vastaavissa soluissa:

Nyt ne tuntevat kaksi arvoa ensimmäisellä rivillä, mikä tarkoittaa, että voimme laskea m (3) R.v. Kolmannessa solussa:

m (3) R.v. \u003d M (1) R.v. + M (2) R.v. \u003d 30 g + 0 g \u003d 30 g

Ω (3) R.v. \u003d 30/250 ∙ 100% \u003d 12%.

Kemiallisen kaavan tunteminen voidaan laskea aineen kemiallisten elementtien massafraktio. Kreikan merkitään aineen elementti. Kirjain "Omega" - ω e / in ja lasketaan kaava:

jossa k on tämän elementin atomien määrä molekyylissä.

Mikä on massaosuus vedystä ja happea vedessä (H20)?

Päätös:

M R (H20) \u003d 2 * A R (H) + 1 * A R (O) \u003d 2 * 1 + 1 * 16 \u003d 18

2) Laske vedyn massafraktio veteen:

3) Laske hapen massafraktio veteen. Koska veden koostumus sisältää atomeja vain kaksi kemiallista elementtiä, hapen massafraktio on yhtä suuri kuin:

Kuva. 1. Ongelmanhaasteen rekisteröinti 1

Laske aineen H3 PO 4: n elementtien massafraktio.

1) Laske aineen suhteellinen molekyylipaino:

M R (H3P04) \u003d 3 * A R (H) + 1 * ja R (P) + 4 * ja R (O) \u003d 3 * 1 + 1 * 31 + 4 * 16 \u003d 98

2) Laske vedyn massan osuus aineessa:

3) Laske fosforin massafossio aineessa:

4) Laske aineen hapen massafraktio:

1. Tehtävät ja harjoitukset kemiassa: 8. luokka: oppikirjalle P.A. Orzhekovsky et ai. Kemia, luokka 8 "/ P.A. Orookovsky, N.A. Titov, F.F. Hegele. - M.: AST: Astrel, 2006.

2. Ushakova O.v. Työkirja kemiassa: 8. cl.: Oppikirjalle P.A. Orzhekovsky ja muut. "Kemia. Luokka 8 "/ O.v. Ushakova, P.I. Bestalov, P.A. Orookovsky; alla. ed. Prof. P.A. Orojekovsky - M.: AST: Astrel: Profisdat, 2006. (s. 34-36)

3. Kemia: 8. luokka: tutkimukset. Sävellykseen. Toimielimet / P.A. Orookovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Ponya. M.: AST: Astrel, 2005. (§15)

4. Encyclopedia lapsille. Volume 17. Kemia / luku. Red.v.a. Volodin, ved. Tieteellinen ed. I. Leenson. - M.: Avanta +, 2003.

1. Yhdistetty kokoelma digitaalisten koulutusresurssien ().

2. Aikakauslehden sähköinen versio "kemia ja elämä" ().

4. Video-opetusohjelma kemiallisen elementin aiheesta "().

Kotitehtävät

1. s.78 № 2oppikirjasta "Kemia: 8. luokka" (P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. PONC. M. M.: AST: Astrel, 2005).

2. alkaen. 34-36 № 3,5 Kemian työohjeesta: 8. cl.: Oppikirjalle P.A. Orzhekovsky ja muut. "Kemia. Luokka 8 "/ O.v. Ushakova, P.I. Bestalov, P.A. Orookovsky; alla. ed. Prof. P.A. Orzhekovskogo - m.: AST: Astrel: Profisdat, 2006.