Формула массовой доли
Определение и формула массовой доли
Массовая доля – отношение массы растворённого вещества к общей массе раствора. Массовая доля обычно обозначается буквой или W и измеряется в долях единицы или в процентах:
Массовая доля элемента в соединении показывает вклад массы данного элемента в общую массу соединения:
Массовая доля определенного компонента в смеси:
Массовая доля примеси или основного соединения характеризует чистоту вещества.
Связь с другими способами выражения концентрации
Формула перехода от массовой доли к молярности:
где СМ – молярная концентрация раствора моль/л; ρ – плотность раствора, г/л; — массовая доля растворенного вещества в процентах ; M – молярная масса растворенного вещества, г/моль.
Формула перехода от массовой доли к титру:
где Т – титр раствора г/мл; ρ – плотность раствора, г/мл; — массовая доля растворенного вещества в процентах.
Примеры решения задач по теме «формула массовой доли»
| Понравился сайт? Расскажи друзьям! | |||
ru.solverbook.com
Расчёт массовой доли химических элементов по формуле вещества
Урок посвящен изучению формулы для расчета массовой доли химического элемента в веществе и применению данной формулы для решения расчетных задач. Такой вид расчетов пригодится при решении более сложных химических задач.
Зная химическую формулу, можно вычислить массовую долю химических элементов в веществе. Массовая доля элемента в вещества обозначается греч. буквой «омега» — ω Э/В и рассчитывается по формуле:
где k – число атомов этого элемента в молекуле.
Какова массовая доля водорода и кислорода в воде (Н2О)?
Решение:
1) Вычисляем относительную молекулярную массу воды:
Mr(Н2О) = 2*Аr(Н) + 1*Аr(О) = 2*1 + 1* 16 = 18
2) Вычисляем массовую долю водорода в воде:
3) Вычисляем массовую долю кислорода в воде. Так как в состав воды входят атомы только двух химических элементов, массовая доля кислорода будет равна:
Рис. 1. Оформление решения задачи 1
Рассчитайте массовую долю элементов в веществе H3PO4.
Решение:
1) Вычисляем относительную молекулярную массу вещества:
Mr(Н3
2) Вычисляем массовую долю водорода в веществе:
3) Вычисляем массовую долю фосфора в веществе:
4) Вычисляем массовую долю кислорода в веществе:
Список рекомендованной литературы
1. Сборник задач и упражнений по химии: 8-й класс: к учебнику П.А. Оржековского и др. «Химия, 8 класс» / П.А. Оржековский, Н.А. Титов, Ф.Ф. Гегеле. – М.: АСТ: Астрель, 2006.
2. Ушакова О.В. Рабочая тетрадь по химии: 8-й кл.: к учебнику П.А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / О.В. Ушакова, П.И. Беспалов, П.А. Оржековский; под. ред. проф. П.А. Оржековского — М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006. (с.34-36)
3. Химия: 8-й класс: учеб. для общеобр. учреждений / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. М.: АСТ: Астрель, 2005.(§15)
4. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред.В.А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы Интернет
1. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (Источник).
2. Электронная версия журнала «Химия и жизнь» (Источник).
3. Тесты по химии (онлайн) (Источник).
4. Видеоурок по теме «Массовая доля химического элемента в веществе» (Источник).
Домашнее задание
1. с.78 № 2 из учебника «Химия: 8-й класс» (П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. М.: АСТ: Астрель, 2005).
2. с. 34-36 №№ 3,5 из Рабочей тет
interneturok.ru
Задачи на тему «массовая доля вещества в растворе».
Раствором называют гомогенную смесь двух или более компонентов.
Вещества, смешением которых получен раствор, называют его
Среди компонентов раствора различают растворенное вещество, которое может быть не одно, и растворитель. Например, в случае раствора сахара в воде сахар является растворенным веществом, а вода является растворителем.
Иногда понятие растворитель может быть применимо в равной степени к любому из компонентов. Например, это касается тех растворов, которые получены смешением двух или более жидкостей, идеально растворимых друг в друге. Так, в частности, в растворе, состоящем из спирта и воды, растворителем может быть назван как спирт, так и вода. Однако чаще всего в отношении водосодержащих растворов традиционно растворителем принято называть воду, а растворенным веществом — второй компонент.
В качестве количественной характеристики состава раствора чаще всего используют такое понятие, как массовая доля вещества в растворе. Массовой долей вещества называют отношение массы этого вещества к массе раствора, в котором оно содержится:
где ω(в-ва) – массовая доля вещества, содержащегося в растворе (г), m(в-ва) – масса вещества, содержащегося в растворе (г), m(р-ра) – масса раствора (г).
Из формулы (1) следует, что массовая доля может принимать значения от 0 до 1, то есть составляет доли единицы. В связи с этим массовую долю можно также выражать в процентах (%), причем именно в таком формате она фигурирует практически во всех задачах. Массовая доля, выраженная в процентах, рассчитывается по формуле, схожей с формулой (1) с той лишь разницей, что отношение массы растворенного вещества к массе всего раствора умножают на 100%:
Для раствора, состоящего только из двух компонентов, могут быть соответственно рассчитаны массовые доли растворенного вещества ω(р.в.) и массовая доля растворителя ω(растворителя).
Массовую долю растворенного вещества называют также концентрацией раствора.
Для двухкомпонентного раствора его масса складывается из масс растворенного вещества и растворителя:
Также в случае двухкомпонентного раствора сумма массовых долей растворенного вещества и растворителя всегда составляет 100%:
Очевидно, что, помимо записанных выше формул, следует знать и все те формулы, которые напрямую из них математически выводятся. Например:
Также необходимо помнить формулу, связывающую массу, объем и плотность вещества:
m = ρ∙V
а также обязательно нужно знать, что плотность воды равна 1 г/мл. По этой причине объем воды в миллилитрах численно равен массе воды в граммах. Например, 10 мл воды имеют массу 10 г, 200 мл — 200 г и т.д.
Для того чтобы успешно решать задачи, помимо знания указанных выше формул, крайне важно довести до автоматизма навыки их применения. Достичь этого можно только прорешиванием большого количества разнообразных задач. Задачи из реальных экзаменов ЕГЭ на тему «Расчеты с использованием понятия «массовая доля вещества в растворе»» можно порешать здесь.
Примеры задач на растворы
Пример 1
Рассчитайте массовую долю нитрата калия в растворе, полученном смешением 5 г соли и 20 г воды.
Решение:
Растворенным веществом в нашем случае является нитрат калия, а растворителем — вода. Поэтому формулы (2) и (3) могут быть записаны соответственно как:
Из условия m(KNO3) = 5 г, а m(Н2O) = 20 г, следовательно:
Пример 2
Какую массу воды необходимо добавить к 20 г глюкозы для получения 10%-ного раствора глюкозы.
Решение:
Из условий задачи следует, что растворенным веществом является глюкоза, а растворителем — вода. Тогда формула (4) может быть записана в нашем случае так:
Из условия мы знаем массовую долю (концентрацию) глюкозы и саму массу глюкозы. Обозначив массу воды как x г, мы можем записать на основе формулы выше следующее равносильное ей уравнение:
Решая это уравнение находим x:
т.е. m(H2O) = x г = 180 г
Ответ: m(H2O) = 180 г
Пример 3
150 г 15%-ного раствора хлорида натрия смешали со 100 г 20%-ного раствора этой же соли. Какова массовая доля соли в полученном растворе? Ответ укажите с точностью до целых.
Решение:
Для решения задач на приготовление растворов удобно использовать следующую таблицу:
1-й раствор | 2-й раствор | 3-й раствор | |
mр.в. | |||
mр-ра | |||
ωр.в. |
где mр.в., mр-ра и ωр.в. — значения массы растворенного вещества, массы раствора и массовой доли растворенного вещества соответственно, индивидуальные для каждого из растворов.
Из условия мы знаем, что:
m(1)р-ра = 150 г,
ω(1)р.в. = 15%,
m(2)р-ра = 100 г,
ω(1)р.в. = 20%,
Вставим все эти значения в таблицу, получим:
1-й раствор | 2-й раствор | 3-й раствор | |
mр.в. | |||
mр-ра | 150 г | 100 г | |
ωр.в. | 15% | 20% | искомая величина |
Нам следует вспомнить следующие формулы, необходимые для расчетов:
ωр.в. = 100% ∙ mр.в./mр-ра , mр.в. = mр-ра ∙ ωр.в./100% , mр-ра = 100% ∙ mр.в. /ωр.в.
Начинаем заполнять таблицу.
Если в строчке или столбце отсутствует только одно значение, то его можно посчитать. Исключение — строчка с ω
В первом столбце отсутствует значение только в одной ячейке. Значит мы можем рассчитать его:
m(1)р.в. = m(1)р-ра ∙ ω(1)р.в. /100% = 150 г ∙ 15%/100% = 22,5 г
Аналогично у нас известны значения в двух ячейках второго столбца, значит:
m(2)р.в. = m(2)р-ра ∙ ω(2)р.в. /100% = 100 г ∙ 20%/100% = 20 г
Внесем рассчитанные значения в таблицу:
1-й раствор | 2-й раствор | 3-й раствор | |
mр.в. | 22,5 г | 20 г | |
mр-ра | 150 г | 100 г | |
ωр.в. | 15% | 20% | искомая величина |
Теперь у нас стали известны два значения в первой строке и два значения во второй строке. Значит мы можем рассчитать недостающие значения (m(3)р.в. и m(3)р-ра):
m(3)р.в. = m(1)р.в. + m(2)р.в. = 22,5 г + 20 г = 42,5 г
m(3)р-ра = m(1)р-ра + m(2)р-ра = 150 г + 100 г = 250 г.
Внесем рассчитанные значения в таблицу, получим:
1-й раствор | 2-й раствор | 3-й раствор | |
mр.в. | 22,5 г | 20 г | 42,5 г |
mр-ра | 150 г | 100 г | 250 г |
ωр.в. | 15% | 20% | искомая величина |
Вот теперь мы вплотную подобрались к расчету искомой величины ω(3)р.в.. В столбце, где она расположена, известно содержимое двух других ячеек, значит мы можем ее рассчитать:
ω(3)р.в. = 100% ∙ m(3)р.в./m(3)р-ра = 100% ∙ 42,5 г/250 г = 17%
Пример 4
К 200 г 15%-ного раствора хлорида натрия добавили 50 мл воды. Какова массовая доля соли в полученном растворе. Ответ укажите с точностью до сотых _______%
Решение:
Прежде всего следует обратить внимание на то, что вместо массы добавленной воды, нам дан ее объем. Рассчитаем ее массу, зная, что плотность воды равна 1 г/мл:
mдоб.(H2O) = Vдоб.(H2O) ∙ ρ(H2O) = 50 мл ∙ 1 г/мл = 50 г
Если рассматривать воду как 0%-ный раствор хлорида натрия, содержащий соответственно 0 г хлорида натрия, задачу можно решить с помощью такой же таблицы, как в примере выше. Начертим такую таблицу и вставим известные нам значения в нее:
1-й раствор | 2-й раствор | 3-й раствор | |
mр.в. | 0 г | ||
mр-ра | 200 г | 50 г | |
ωр.в. | 15% | 0% | искомая величина |
В первом столбце известны два значения, значит можем посчитать третье:
m(1)р.в. = m(1)р-ра ∙ ω(1)р.в./100% = 200 г ∙ 15%/100% = 30 г,
Во второй строчке тоже известны два значения, значит можем рассчитать третье:
m(3)р-ра = m(1)р-ра + m(2)р-ра = 200 г + 50 г = 250 г,
Внесем рассчитанные значения в соответствующие ячейки:
1-й раствор | 2-й раствор | 3-й раствор | |
mр.в. | 30 г | 0 г | |
mр-ра | 200 г | 50 г | 250 г |
ωр.в. | 15% | 0% | искомая величина |
Теперь стали известны два значения в первой строке, значит можем посчитать значение m(3)р.в. в третьей ячейке:
m(3)р.в. = m(1)р.в. + m(2)р.в. = 30 г + 0 г = 30 г
1-й раствор | 2-й раствор | 3-й раствор | |
mр.в. | 30 г | 0 г | 30 г |
mр-ра | 200 г | 50 г | 250 г |
ωр.в. | 15% | 0% | искомая величина |
Теперь можем рассчитать массовую долю в третьем растворе:
ω(3)р.в. = 30/250 ∙ 100% = 12%.
scienceforyou.ru
Вычисление массовой доли элемента или вещества
Как вычислить массовую долю элемента в веществе
Массовая доля элемента ω(Э) % — это отношение массы данного элемента m (Э) во взятой молекуле вещества к молекулярной массе этого вещества Mr (в-ва).
Массовую долю элемента выражают в долях от единицы или в процентах:
ω(Э) = m (Э) / Мr(в-ва) (1)
ω% (Э) = m(Э) · 100%/Мr(в-ва)
Сумма массовых долей всех элементов вещества равна 1 или 100%.
Как правило, для расчетов массовой доли элемента берут порцию вещества, равную молярной массе вещества, тогда масса данного элемента в этой порции равна его молярной массе, умноженной на число атомов данного элемента в молекуле.
Так, для вещества АxВy в долях от единицы:
ω(A) = Ar(Э) · Х / Мr(в-ва) (2)
Из пропорции (2) выведем расчетную формулу для определения индексов (х, y) в химической формуле вещества, если известны массовые доли обоих элементов и молярная масса вещества:
Х = ω%(A) · Mr(в-ва) / Аr(Э) · 100% (3)
Разделив ω% (A) на ω% (В) , т.е. преобразовав формулу (2), получим:
ω(A) / ω(В) = Х · Ar(А) / У · Ar(В) (4)
Расчетную формулу (4) можно преобразовать следующим образом:
Х : У = ω%(A) / Ar(А) : ω%(В) / Ar(В) = X(А) : У(В) (5)
Расчетные формулы (3) и (5) используют для определения формулы вещества.
Если известны число атомов в молекуле вещества для одного из элементов и его массовая доля, можно определить молярную массу вещества:
Mr(в-ва) = Ar(Э) · Х / W(A)
Примеры решения задач на вычисление массовых долей химических элементов в сложном веществе
Пример 1. Определите массовые доли химических элементов в серной кислоте H2SO4 и выразите их в процентах.
1. Вычисляем относительную молекулярную массу серной кислоты:
Mr (H2SO4) = 1 · 2 + 32 + 16 · 4 = 98
2. Вычисляем массовые доли элементов.
Для этого численное значение массы элемента (с учетом индекса) делят на молярную массу вещества:
Учитывая это и обозначая массовую долю элемента буквой ω, вычисления массовых долей проводят так:
ω(Н) = 2 : 98 = 0,0204, или 2,04%;
ω(S) = 32 : 98 = 0,3265, или 32,65%;
ω(О) = 64 : 98 =0,6531, или 65,31%
Пример 2. Определите массовые доли химических элементов в оксиде алюминия Al2O3 и выразите их в процентах.
1. Вычисляем относительную молекулярную массу оксида алюминия:
Mr( Al2O3) = 27 · 2 + 16 · 3 = 102
2. Вычисляем массовые доли элементов:
ω(Al) = 54 : 102 = 0,53 = 53%
ω(O) = 48 : 102 = 0,47 = 47%
Как вычислить массовую долю вещества в кристаллогидрате
Массовая доля вещества — отношение массы данного вещества в системе к массе всей системы, т.е. ω(Х) = m(Х) / m,
где ω(X) — массовая доля вещества Х,
m(X) — масса вещества Х,
m — масса всей системы
Массовая доля — безразмерная величина. Её выражают в долях от единицы или в процентах.
Пример 1. Определите массовую долю кристаллизационной воды в дигидрате хлорида бария BaCl2·2H2O.
Молярная масса BaCl2·2H2O составляет:
М(BaCl2·2H2O) = 137+ 2 · 35,5 + 2 · 18 = 244 г/моль
Из формулы BaCl2·2H2O следует, что 1 моль дигидрата хлорида бария содержит 2 моль H2O. Отсюда можно определить массу воды, содержащейся в BaCl2·2H2O:
m(h3O) = 2 · 18 = 36 г.
Находим массовую долю кристаллизационной воды в дигидрате хлорида бария BaCl2·2H2O.
ω(H2O) = m(H2O)/m(BaCl2 · 2H2O) = 36 / 244 = 0,1475 = 14,75%.
Пример 2. Из образца горной породы массой 25 г, содержащей минерал аргентит Ag2S, выделено серебро массой 5,4 г. Определите массовую долю аргентита в образце.
Дано: m(Ag )=5,4 г m = 25 г | Решение Определяем количество вещества серебра, находящегося в аргентите: n(Ag ) = m(Ag) / M(Ag) = 5,4 / 108 = 0,05 моль. Из формулы Ag2S следует, что количество вещества аргентита в два раза меньше количества вещества серебра. Определяем количество вещества аргентита: n(Ag2S) = 0,5 · n(Ag) = 0,5 · 0,05 = 0,025 моль Рассчитываем массу аргентита: m(Ag2S) = n(Ag2S) · М(Ag2S) = 0,025 · 248 = 6,2 г . Теперь определяем массовую долю аргентита в образце горной породы, массой 25 г. ω(Ag2S) = m(Ag2S) / m = 6,2/25 = 0,248 = 24,8%. |
Найти: ω(Ag2S) = ? |
examchemistry.com
Тема №41 «Массовая доля вещества в растворе»
Массовая доля растворенного вещества — это отношение его массы m к массе раствора mр. Ее обозначают буквой ω («омега»).
Аналогично массовой доле определяется и объемная доля газообразного вещества в газовой смеси, обозначаемая греческой буквой φ («фи»).
Концентрация (C) — это содержание растворенного вещества в единице массы или объема.
Процентная концентрация раствора — это отношение массы растворенного вещества m (в граммах) к массе раствора (в граммах).
Молярная концентрация — это отношение количества растворенного вещества n (в молях) к объему раствора V (в литрах). Ее обозначают буквой C.
Массовая доля растворенного вещества
Расчет массовой доли растворенного вещества
Пример 1. Вычислить массовую долю хлорида натрия в растворе, если 40 г. его растворено в 280 мл воды.
Решение
Пример 2. В 258,3 г. воды растворили 41,7 г. кристаллогидрата FeSO4·7H2O. Определить массовую долю FeSO4 в полученном растворе.
Решение
Пример 3. Определить массовую долю хлороводородной кислоты, если в 1 л воды растворили 350 л HCl (н.у.).
Решение
Пример 4. Определите объем хлороводорода, измеренного при н.у., и объем воды, необходимые для приготовления 500 г раствора с массовой долей HCl 20%.
Решение
Вычисление массы растворенного вещества или растворителя по массе раствора
Пример 5. Определите массу нитрата натрия и воды, необходимые для приготовления 800 г раствора с ω(NaNO3) = 12%.
Решение
Пример 6. Определите массу кристаллогидрата CuSO4·5H2O и воды, необходимые для приготовления 0,4 кг раствора с ω(CuSO4) = 8%.
Решение
Вычисление массы раствора определенной концентрации по заданной массе растворенного вещества или растворителя
Пример 7. Определить массу раствора с массовой долей K2SO4 10%, который можно приготовить из 200 г воды и сульфата калия.
Решение
Пример 8. При растворении в 400 г воды некоторого количества CuSO4·5H2O получен раствор с массовой долей CuSO4 5%. Рассчитать массу использованного кристаллогидрата и массу полученного раствора.
Решение
Разбавление и концентрирование растворов
При решении задач, связанных с разбавлением и концентрированием растворов, следует помнить, что масса растворенного вещества остается неизменной, т.е. m(Х) = const. Изменяется только масса растворителя и, соответственно, масса раствора.
Пример 9. К 50 мл раствора H2SO4 (ω1 = 48%, ρ = 1,38 г/мл) добавили 950 мл воды. Определить массовую долю H2SO4 в полученном растворе.
www.chem-mind.com
Массовая доля химического элемента в сложном веществе —
1. Заполните пропуски в предложениях.а) В математике «доля» — это отношенеи части к целому. Для расчета массовой доли элемента нужно его относительную атомную массу умножить на число атомов данного элемента в формуле и разделить на относительную молекулярную массу вещества.
б) Сумма массовых долей всех элементов, входящих в состав вещества, равна 1 или 100%.
2. Запишите математические формулы для нахождения массовых долей элементов, если:
а) формула вещества — P2O5, Mr = 2*31+5*16=142
w(P) = 2*31/132 *100% = 44%
w(O) = 5*16/142*100% = 56% или w(O) = 100-44=56.
б) формула вещства — AxBy
w(A) = Ar(A)*x/Mr(AxBy) * 100%
w(B) = Ar(B)*y / Mr(AxBy) *100%
3. Рассчитывайте массовые доли элементов:
а) в метане (СН4)
б) в карбонате натрия (Na2CO3)
4. Сравните массовые доли указанных элементов в веществах и поставьте знак <, > или = :
5. В соединении кремния с водородом массовая доля кремния равна 87,5%, водорода 12,5%. Относительная молекулярная масса вещества равна 32. Определите формулу этого соединения.
6. Массовые доли элементов в соединении отражены в диаграмме:
Определите формулу этого вещества, если известно, что его относительная молекулярная масса равна 100.
7. Этилен является природным стимулятором созревания плодов: его накопление в плодах ускоряет их созревание. Чем раньше начинается накопление этилена, тем раньше созревают плоды. Поэтому этилен используют для искусственного ускорения созревания плодов. Выведите формулу этилена, если известно, что массовая доля углерода составляет 85,7%, массовая доля водорода -14,3%. Относительная молекулярная масса этого вещства равна 28.
8. Выведите химическую формулу вещества, если известно, что
а) w(Ca) = 36%, w(Cl) = 64%
б) w(Na) 29,1%, w(S) = 40,5%, w(O) = 30,4%.
9. Ляпис обладает противомикробными свойствами. Раньшего его применяли для прижигания бородавок. В небльших концентрациях он действует как противовоспалительное и вяжущее вредство, но может вызвать ожоги. Выведите формулу ляписа, если известно, что в его состав входит 63,53% серебра, 8,24% азота, 28,23% кислорода.
gdz-himiya.ru
Химик.ПРО — Массовая доля элемента в соединении
Рассчитать массовую долю элементов в соединении нитрат бария (Ba(NO3)2).
Решение задачи
Вычислим массовую долю элементов в соединении нитрат бария (Ba(NO3)2).
Напомню, что массовая доля элемента в соединении называется число, показывающее какую часть (в долях еденицы или %) составляет масса всех атомов данного элемента, содержащихся в одной молекуле вещества, от общей массы молекулы.
Где:
n – число атомов данного химического элемента в молекуле вещества;
Ar – относительная масса атома данного химического элемента;
Mr – относительная молекулярная масса вещества.
Учитывая данные таблицы Менделеева рассчитаем молярную массу нитрата бария (Ba(NO3)2):
Mr (Ba(NO3)2) = 137 + 2 ⋅ 14 + 2 ⋅ 3 ⋅ 16 = 261.
Рассчитаем массовую долю элемента в соединении бария (Ba):
Рассчитаем массовую долю элемента в соединении азота (N):
Рассчитаем массовую долю элемента в соединении кислорода (O):
Ответ:
массовая доля элемента в соединении бария равна 0,52;
массовая доля элемента в соединении азота равна 0,11;
массовая доля элемента в соединении кислорода равна 0,37.
Похожие задачи по химии
himik.pro
