Jak vypočítat procento prvku v látce. Výpočet hmotnostního frakce chemického prvku v látce
Jaká je podstata pojmu "hmotnostní frakce"?
Hmotnostní frakce se měří jako procento nebo jednoduše v desetinách. Mluvili jsme o klasické definici, kterou lze nalézt v referenčních knihách, encyklopedie nebo školních učebnic chemie. Ale pochopit podstatu toho, co bylo řečeno, není tak jednoduché. Předpokládejme, že máme 500 g některé složité látky. V tomto případě to znamená, že v jeho kompozici není jednotná. U velkých látek, které používáme, jsou složité, dokonce i jednoduchá sůl vaření, z nichž vzorec je NaCl, to znamená, že se skládá z molekul sodného a chloru. Pokud budete pokračovat v argumentech na příkladu soli Cook, lze předpokládat, že 500 gramů soli obsahuje 400 g sodíku. Pak bude jeho hmotnostní frakce 80% nebo 0,8.
Proč potřebujete dárkové knihy?
Myslím, že odpověď na tuto otázku, kterou již víte. Příprava všech druhů řešení, směsí atd. Je nedílnou součástí ekonomické aktivity jakéhokoliv zahradnictví. Řešení používají hnojiva, různé živné směsi, stejně jako jiné léky, jako jsou stimulanty růstu epinu, "Cordeer" atd. Kromě toho je často nutné smíchat suché látky, jako je cement, písek a jiné složky nebo běžná zahradní posezení s zakoupeným substrátem. Současně doporučená koncentrace těchto nástrojů a přípravků v připravených roztokech nebo směsi ve většině instrukcí je uvedena přesně v hmotnostních frakcích.
Znalosti o tom, jak vypočítat hmotnostní podíl prvku v látce, pomůže dárkové krabičce, aby se správně provést nezbytné řešení hnojiv nebo nutriční směsi, a to zase nutně ovlivnit budoucí plodinu.
Algoritmus pro výpočty
Hmotnostní frakce jednotlivé složky je tedy poměr jeho hmotnosti na celkovou hmotnost roztoku nebo látky. Pokud je výsledek, musíte se promítnout do procent, pak je nutné jej vynásobit o 100. Tak, vzorec pro výpočet hmotného podílu může být napsán následovně:
W \u003d hmotnost hmotnosti látky / roztoku
W \u003d (hmotnost látky / hmotnostní hmotnosti) x 100%.
Příklad hmotné frakce
Předpokládejme, že máme řešení, pro přípravu, který se přidá ve 100 ml vody 5 g NaCl, a nyní je nutné vypočítat koncentraci stolní soli, která je její hmotnostní frakce. Hmotnost látky je známo, a hmotnost výsledného roztoku je součet obou hmotnostní soli a vody a je rovna 105. Proto se vydělujeme 5 g o 105 g, násobíme výsledek 100 a získáme požadované množství 4,7%. Tato koncentrace bude mít roztok soli.
Praktičtější úkol
V praxi se Daccier často musí vypořádat s úkoly jiného druhu. Například je nutné připravit vodný roztok jakéhokoliv hnojiva, jejichž koncentrace by měla být 10% hmotnostních. Aby bylo možné přesně dodržovat doporučené proporce, je nutné určit, které množství látky bude potřebovat, a ve kterém bude muset být rozpuštěn objem vody.
Úkolové řešení začíná v opačném pořadí. Za prvé, mělo by být rozděleno do procentu hmotnosti frakce 100. V důsledku toho získáme w \u003d 0,1, je hmotnostní frakce látky v jednotkách. Nyní označujeme množství látky jako X, a konečnou hmotnost roztoku - M. Zároveň je poslední velikost je dvě složky - hmotnost vody a hmotnost hnojiva. To znamená, m \u003d mv + x. Dostáváme tedy jednoduchou rovnici:
W \u003d x / (mv + x)
Řešení jeho relativně k X, dostaneme:
x \u003d W x mv / (1 - w)
Nahrazení dostupných údajů, získáme následující závislost:
x \u003d 0,1 x mv / 0,9
Pokud tedy vezmeme 1 l (tj. 1000 g) vody, pak pro přípravu roztoku požadované koncentrace by mělo být zapotřebí přibližně 111 až 12 g hnojiva.
Řešení úkolů s ředěním nebo navíc
Předpokládejme, že máme 10 litrů (10 000 g) hotového vodného roztoku koncentrací určité látky W1 \u003d 30% nebo 0,3. Kolik bude zapotřebí přidat vodu, aby se koncentrace snížila na W2 \u003d 15% nebo 0,15? V tomto případě bude vzorec pomůže:
Mv \u003d (w1x m1 / w2) - m1
Nahrazení počátečních údajů, dostaneme, že množství přidaného voda musí být:
Mv \u003d (0,3 x 10 000 / 0,15) - 10 000 \u003d 10 000 g
To je, přidejte stejné 10 l.
Nyní si představte inverzní problém - existuje 10 litrů vodného roztoku (M1 \u003d 10 000 g) s koncentrací W1 \u003d 10% nebo 0,1. Je nutné získat roztok s hmotnostním frakcím hnojiva W2 \u003d 20% nebo 0,2. Kolik bude nutné přidat výchozí materiál? Chcete-li to udělat, použijte vzorec:
x \u003d M1 x (W2 - W1) / (1 - W2)
Nahrazení počáteční hodnoty, dostaneme x \u003d 1 125
Znalosti nejjednodušších základů školy chemie tak pomohou zahradě správně připravit roztoky hnojiv, výživné substráty z několika prvků nebo směsí pro stavební práce.
Akcie rozpuštěné látky
ω \u003d m1 / m,
kde M1 je hmotnost rozpuštěné látky a m je hmotnost celého roztoku.
Pokud je zapotřebí hmotnostní frakce rozpuštěné látky, vynásobte výsledné číslo 100%:
ω \u003d m1 / m x 100%
V úkolech, kde potřebujete vypočítat hmotnostní frakce každého z prvků obsažených v chemické látky, použijte tabulku D.I. Mendeleeva. Zjistěte například hmotnostní frakce každé z prvků, které jsou součástí uhlovodíku, které C6H12
m (C6H12) \u003d 6 x 12 + 12 x 1 \u003d 84 g / mol
Ω (c) \u003d 6 m1 (c) / m (C6H12) x 100% \u003d 6 x 12 g / 84 g / mol x 100% \u003d 85%
ω (h) \u003d 12 m1 (h) / m (C6H12) x 100% \u003d 12 x 1 g / 84 g / mol x 100% \u003d 15%
Užitečné poradenství
Úkoly pro nalezení hmotnostní frakce látek po odpaření, ředění, koncentraci, míchací roztoky řešily použití vzorců odvozených z hmotnostní frakce. Například úkolem odpařování lze řešit takový vzorec
ω 2 \u003d m1 / (m - dm) \u003d (ω 1 m) / (m - dm), kde ω 2 je hmotnostní frakce látky v padlém roztoku, DM je rozdíl mezi hmotami před ohřevem a po.
Zdroje:
- jak určit hmotnostní zlomek látky
Existují situace, kdy je nutné vypočítat hmotnost tekutinyv jakémkoliv kontejneru. Může být během tréninku v laboratoři a během rozhodnutí problému domácnosti, například během opravy nebo malby.
Návod
Nejjednodušší metodou je uchýlit se k vážení. Nejprve navažujte kontejner spolu s, pak prolomte tekutinu do jiné nádoby vhodné a vážte prázdnou nádobu. A pak zůstává pouze odečíst z větší hodnoty a obdržíte. Samozřejmě je možné se uchýlit k tímto způsobem, jen jednat s neobvyklými kapalinami, které po přetečení téměř nezůstávají na stěnách a spodní části první nádoby. To znamená, že zůstane částka a pak, ale bude to tak malé, že mohou být zanedbávány, nebude mít vliv na správnost výpočtů.
A pokud je kapalina viskózní, například? Takhle hmotnost? V tomto případě potřebujete znát jeho hustotu (ρ) a objem obsazený (v). A pak je vše, co je již elementární. Hmotnost (m) je vypočtena podle m \u003d ρv. Samozřejmě, že před výpočtem je nutné překládat faktory do jednoho systému jednotek.
Hustota tekutiny Lze nalézt ve fyzickém nebo chemickém adresáři. Je však lepší použít měřicí přístroj - hustý (densitometr). A objem lze vypočítat, znát tvar a rozměry kontejneru (pokud má správný geometrický tvar). Například, pokud je stejný glycerin ve válcovém sudu se základním průměrem D a výškou H, pak objem
Z XVII století. Chemie přestala být popisná věda. Lékární vědci se staly široce používány k měření látky. Konstrukce stupnic umožnil určit masy vzorků. Pro plynné látky byly také měřeny objem a tlak. Použití kvantitativních měření umožnilo pochopit podstatu chemických transformací, stanovení složení složitých látek.
Jak již víte, komplexní látka zahrnuje dva nebo více chemických prvků. Samozřejmě, hmotnost celé látky se skládá z hmotností složek jeho prvků. To znamená, že každý prvek představuje určitou část hmotnosti látky.
Hmotnostní frakce prvku je poměr hmotnosti tohoto prvku ve složité látce s hmotností celé látky, vyjádřený v akciích jednotky (nebo procenta):
Hmotnostní frakce prvku ve sloučenině je označena latinským malým písmenem w. ("Dub-we") a ukazuje podíl (část hmotnosti) na prvek v celkové hmotnosti hmoty. Tato hodnota může být vyjádřena ve frakcích jednotky nebo v procentech. Samozřejmě, hmotnostní frakce prvku v komplexní látce je vždy menší než jedna (nebo menší než 100%). Koneckonců, některé z celku je vždy menší než celek, jako je SLIC oranžová menší než oranžová.
Například rtuťový oxid zahrnuje dva prvky - rtuť a kyslík. Při zahřátí 50 g této látky se získá 46,3 g rtuti a 3,7 g kyslíku (obr. 57). Vypočítejte hmotnostní frakci rtuti ve složité látce:
Hmotnostní frakce kyslíku v této látce lze vypočítat dvěma způsoby. Podle definice je hmotnostní frakce kyslíku v oxidu rtuti rovná poměru hmoty kyslíku na hmotnost oxidu:
S vědomím, že součet hmotnostních frakcí prvků v látce se rovná jedné (100%), hmotnostní frakce kyslíku může být vypočtena rozdílem:
w.(O) \u003d 1 - 0,926 \u003d 0,074,
w.(O) \u003d 100% - 92,6% \u003d 7,4%.
Aby bylo možné najít hmotnostních frakcí prvků s navrhovaným způsobem, je nutné provést komplexní a časově náročný chemický experiment pro stanovení hmotnosti každého prvku. Pokud je známo vzorec složité látky, je stejný úkol vyřešen mnohem snazší.
Pro výpočet hmotnosti frakce prvku je nutné vynásobit svou relativní atomovou hmotnost počtem atomů ( n.) Tento prvek ve vzorci a rozdělen do relativní molekulové hmotnosti látky:
Například pro vodu (obr. 58):
M r.(H20) \u003d 1 2 + 16 \u003d 18,
Úkol 1.Vypočítejte hmotnostních frakcí prvků v amoniaku, vzorecNH3. .
Dáno:
látky amoniaku NH3.
Najít:
w.(N), w.(H).
Rozhodnutí
1) Vypočítejte relativní molekulovou hmotnost amoniaku:
M r.(NH3) \u003d R.(N) + 3 R.(H) \u003d 14 + 3 1 \u003d 17.
2) Najdeme hmotnostní frakci dusíku v látce:
3) Vypočítáme hmotnostní frakci vodíku v amoniaku:
w.(H) \u003d 1 - w.(N) \u003d 1 - 0,8235 \u003d 0,1765 nebo 17,65%.
Odpovědět. W.(N) \u003d 82,35%, w.H) \u003d 17,65%.
Úloha 2.Vypočítejte hmotnostních frakcích prvků v kyselině sírové mající vzorecH 2 SO 4 .
Dáno:
kyselina sírová H2S04.
Najít:
w.(H), W.(Y) w.(Ó).
Rozhodnutí
1) Vypočítejte relativní molekulovou hmotnost kyseliny sírové:
M r.(H 2 SO 4) \u003d 2 R.(H) + R.(Y) + 4 R.(O) \u003d 2 1 + 32 + 4 16 \u003d 98.
2) V látce najdeme hmotnostní frakci vodíku:
3) Vypočítejte hmotnostní frakci síry v kyselině sírové:
4. Vypočtěte hmotnostní frakci kyslíku v látku:
w.(O) \u003d 1 - ( w.(H) + w.(Y)) \u003d 1 - (0,0204 + 0,3265) \u003d 0,6531 nebo 65,31%.
Odpovědět. W.(H) \u003d 2,04%, w.(Y) \u003d 32,65%, w.(O) \u003d 65,31%.
Častěji, chemici musí vyřešit opačný úkol: na hmotnostních frakcích prvků pro stanovení vzorce složité látky. Jak jsou podobné úkoly vyřešeny, ilustrujeme jeden historický příklad.
Z přírodních minerálů - tharmář a čip - dvě měděné sloučeniny s kyslíkem (oxidy) byly izolovány. Oni se od sebe lišili v barevných a hmotnostních frakcích prvků. V černém oxidu bylo hmotnostní frakce mědi 80% a hmotnostní frakce kyslíku je 20%. V červeném měděném oxidu měďnatého, hmotnostní frakce prvků byly respektive 88,9% a 11,1%. Jaké jsou vzorce pro tyto složité látky? Provádíme jednoduché matematické výpočty.
Příklad 1. Výpočet chemického vzorce černého oxidu měďnatého ( w.(Cu) \u003d 0,8 a w.(O) \u003d 0,2).
x, W. - počtem atomů chemických prvků v jeho složení: CU X.Ó. y..
2) Poměr indexů se rovná poměru soukromého rozdělení hmotnostní frakce prvku ve sloučenině na relativní atomovou hmotnost prvku:
3) Výsledný poměr by měl vést k poměru celých čísel: indexy ve vzorci, které ukazuje počet atomů nemůže být zlomkové. Získaná čísla se k tomu rozdělí na menší (to je někdo) z nich:
Ukázalo se to vzorec - Cuo.
Příklad 2. Výpočet vzorce červeného oxidu měďnatého podle známých hmotnostních frakcí w.(CU) \u003d 88,9% a w.(O) \u003d 11,1%.
Dáno:
w.(Cu) \u003d 88,9% nebo 0,889,
w.O) \u003d 11,1% nebo 0,111.
Najít:
Rozhodnutí
1) označují vzorec Su oxidu X.Ó. y..
2) Najděte poměr indexů x. a y.:
3) Dáváme poměr indexů k postoji celých čísel:
Odpovědět. Složený vzorec - CU 2 O.
A teď trochu komplikují úkol.
Úkol 3.Podle elementární analýzy, složení kalcinované hořké soli používané alchymisty jako laxativní prostředky, následující: hmotnostní frakce hořčíku - 20,0%, hmotnostní frakce síry - 26,7%, hmotnostní frakce kyslíku - 53,3%.
Dáno:
w.(Mg) \u003d 20,0% nebo 0,2,
w.(Y) \u003d 26,7% nebo 0,267,
w.(O) \u003d 53,3% nebo 0,533.
Najít:
Rozhodnutí
1) označují vzorec látky pomocí indexů x, Y, Z: Mg. X.S. y.Ó. Z..
2) Najít poměr indexů:
3) Určete hodnotu indexu x, Y, Z:
Odpovědět. Vzorec látky - MgSO 4.
1. Co se nazývá hmotnostní frakce prvku ve složité látce? Jak je tato hodnota vypočtena?
2.
Vypočítejte hmotnostních frakcích prvků v látkách: a) oxid uhličitý CO 2;
b) sulfid vápenatý SAS; c) sodík Selitra nano 3; d) oxid hlinitý al 2O 3.
3. Ve kterém z dusíkových hnojiv je hmotnostní frakce dusíku dusíku nejvíce: a) chlorid amonný NH4CI; b) síran amonný (NH4) 2 SO 4; c) močovina (NH 2) 2 CO?
4. V minerálu, pyrite na 7 g železných účtů za 8 g síry. Vypočtěte hmotnostní frakce každého prvku v této látce a určete jeho vzorec.
5. Hmotnostní frakce dusíku v jedné ze svých oxidů se rovná 30,43% a hmotnostní frakce kyslíku je 69,57%. Určete vzorec oxidu.
6. Ve středověku se od táboráku rozlišovala látka zvaná potaša a používala mýdlo pro vaření. Hmotnostní frakce prvků v této látce: draselný - 56,6%, uhlík - 8,7%, kyslík - 34,7%. Určete vzorec potaše.
§ 5.1 Chemické reakce. Rovnice chemických reakcí
Chemická reakce je transformace jednoho látek do jiných. Taková definice však potřebuje jeden podstatný doplněk. V jaderném reaktoru nebo v urychlovači jsou některé látky také převedeny na ostatní, ale takové transformace nejsou nazývány chemikálie. Jaký je ten případ? Jaderné reakce se vyskytují v jaderném reaktoru. Skládají se, že jádra prvků v kolizi s vysokou energií částic (mohou být neutrony, protony a jádra jiných prvků) - rozdělené na fragmenty, které jsou jádry jiných prvků. Je možné fúzi jader. Tyto nové jádro pak dostávají elektrony z prostředí, a tedy je dokončena tvorba dvou nebo více nových látek. Všechny tyto látky jsou všechny prvky periodického systému. Příklady jaderných reakcí používaných k otevření nových prvků jsou uvedeny v §4.4.
Na rozdíl od jaderných reakcí v chemických reakcích nemají vliv na jader Atomy. Všechny změny se vyskytují pouze v externích elektronových skořápkách. Některé chemické vazby jsou rozbité a jiné jsou tvořeny.
Chemické reakce se nazývají jevy, ve kterých jsou některé látky s určitým prostředkem a vlastnostmi převedeny na jiné látky s jinými prostředky a dalšími vlastnostmi. Ve stejné době, ve složení atomových jader změn nedochází.
Zvažte typickou chemickou reakci: spalování zemního plynu (metan) ve vzduchu kyslíku. Ti z vás, kteří mají plynový sporák doma, mohou tuto reakci pozorovat denně ve vaší kuchyni. Reakci píšeme, jak je znázorněno na Obr. 5-1.
Obr. 5-1. Metan CH4 a kyslík O 2 reagují mezi sebou s tvorbou oxidu uhličitého C02 a voda H 2 O. V tomto případě jsou vazby mezi C a H a na jejich místě chovány na svém místě. Atomy vodíku, které byly dříve patřily k metanovým tvarovým vazbám s kyslíkem. Obrázek je jasně vidět, že pro úspěšnou realizaci reakce jeden Molekula musí vzít dva Kyslíkové molekuly.
Zaznamenejte chemickou reakci pomocí molekul není příliš výhodná. Pro záznam chemických reakcí se proto používají zkrácené vzorce - jak je znázorněno v dolní části obr. 5-1. Tento záznam se nazývá rovnice chemické reakce.
Počet atomů různých prvků v levé a pravé části rovnice je stejně. Na levé straně jeden atom uhlíku v kompozici molekul metanu (CH4) a vpravo - stejný Atom uhlíku najdeme ve složení molekuly CO 2. Všechny čtyři atomy vodíku z levé strany rovnice najdeme a vpravo - jako součást molekul vody.
V rovnici chemické reakce pro vyrovnání počtu identických atomů v různých částech rovnice se použije faktorykdo je zaznamenán předvzorce látek. Koeficienty nemusí být zaměňovány s indexy v chemických vzorcích.
Zvažte další reakci - transformaci oxidu vápenatého z CaO (pinčené vápno) do hydroxidu vápenatého (IT) 2 (nenáviděné vápno) pod působením vody.
Obr. 5-2. Sao oxid vápenatý spojuje molekulu vody H20 s tvorbou
Hydroxid vápenatý (IT) 2.
Na rozdíl od matematických rovnic nelze levé a pravé části přeskupit v chemických reakčních rovnicích. Látky na levé straně chemické reakční rovnice se nazývají reagenciea vpravo - reakční produkty. Pokud uděláte permutaci levé a pravé strany v rovnici z OBR. 5-2, pak dostaneme rovnici úplně jiný Chemická reakce:
Pokud reakce mezi CAO a H20 (obr. 5-2) začíná spontánně a je dodávána s velkým množstvím tepla, poté pro poslední reakci, kde činidlo slouží jako CA (OH) 2, je nutné silné topení.
Upozornění: Namísto známky rovnosti v reakci chemické reakce můžete použít šipku. Šipka je vhodná, co ukazuje směr reakční toky.
Dodáváme také, že reagencie a produkty nemusí být nutně molekula, ale také atomy - pokud se v reakci v čisté formě podílejí jakýkoliv prvek nebo prvky. Například:
H 2 + CUO \u003d CU + H 2 O
Existuje několik způsobů, jak klasifikovat chemické reakce, z nichž se podíváme na dva.
Na první z nich se všechny chemické reakce odlišují znakem změny v počtu zdrojových a konečných látek. Zde naleznete 4 typy chemických reakcí:
Reakce Spojení,
Reakce Rozklad,
Reakce Výměna,
Reakce Výměna, nahrazení.
Představujeme specifické příklady takových reakcí. K tomu se vrátíme k rovnicím získání ohavného vápna a rovnice získávání negovaného vápna:
Sao + H 2 O \u003d SA (OH) 2
SA (IT) 2 \u003d SAA + N 2 O
Tyto reakce odkazují na různé typy Chemické reakce. První reakce je typická reakce spojeníVzhledem k tomu, že teče, dvě látky CaO a H 2 jsou spojeny s jednou věcmi: SA (IT) 2.
Druhá reakce SA (IT) 2 \u003d SAA + H20 je typická reakce rozklad: Zde jedna látka CA (OH) 2 se rozkládá s tvorbou dvou dalších.
V reakcích výměna Počet činidel a produktů je obvykle stejně stejně. V takových reakcích, počáteční látky výměnou atomů a dokonce s celočíselnými částmi jejich molekul. Například s roztokem CABR2 roztoku s roztokem HF, sraženina klesá. V roztoku, vápníku a vodíkové ionty výměnou brom a fluorových iontů. Reakce probíhá pouze v jednom směru, protože ionty vápníku a fluoru jsou připojeny k nerozpustné CAF 2 připojení a poté již není možné:
CABR 2 + 2HF \u003d CAF 2 ¯ + 2Hbr
Když se roztoky CACl2 a Na2C03 také spadají sraženiny, protože vápníku a sodné ionty výměny částic CO3 2- a CL tvoří nerozpustnou sloučeninu - CACO 3 uhličitan vápenatý.
CACl 2 + Na 2 CO3 \u003d CACO 3 ¯ + 2NACL
Šipka vedle reakčního produktu ukazuje, že toto spojení je nerozpustné a spadá do sedimentu. Šipka tak může být také použita k odvolání na odstranění nějakého produktu z chemické reakce ve formě sraženiny (¯) nebo plynu (). Například:
Zn + 2HCl \u003d H 2 + ZNCL 2
Tato reakce se týká jiného typu chemických reakcí - reakce výměna, nahrazení. Zinek renovalvodík ve sloučenině s chlorem (HC1). Vodík se uvolňuje ve formě plynu.
Substituční reakce navenek mohou být podobné směnné reakci. Rozdíl spočívá v tom, že jsou požadovány atomy nějakého druhu reakcí jednoduchýlátky, které vyměňují atomy jednoho z prvků ve složité látce. Například:
2NABR + Cl 2 \u003d 2NACL + BR 2 - reakce výměna, nahrazení;
na levé straně rovnice je jednoduchá látka - molekula chloru Cl 2, a tam je jednoduchá látka - molekula bromu BR2.
V reakcích výměna A činidla a produkty jsou složité látky. Například:
CACl 2 + Na 2 CO3 \u003d CACO 3 + 2NACL - reakce výměna;
v této rovnici jsou reagencie a produkty složité látky.
Divize všech chemických reakcí na reakci sloučeniny, rozkladu, substituce a výměny není jediný. Existuje jiný způsob, jak klasifikovat: na základě změn (nebo nedostatek změny) oxidačních stupňů od činidel a produktů. Na tomto základě jsou všechny reakce rozděleny do oxidační - restaurování Reakce a všechny ostatní (nejsou redox - zotavení).
Reakce mezi Zn a HC1 je nejen reakcí substituce, ale také oxidační substituční reakceProtože mění stupně oxidace reaktantních látek:
Zn 0 + 2H +1 Cl \u003d H 2 0 + Zn +2 Cl 2 - Reakce substituce a zároveň redox reakce.
Řešení Zavolat homogenní směs dvou nebo více složek.
Látky, jejichž směšovací roztok se získá, nazvaný komponenty.
Mezi součásti řešení se liší solutistakteré nemusí být jeden a solventní. Například v případě cukerného roztoku ve vodě je cukr rozpouštědlo a voda je rozpouštědlo.
Někdy může být koncept rozpouštědla aplikován stejně jako některý z prvků. Jedná se například o ty roztoky, které se získají smícháním dvou nebo více kapalin, v ideálním případě v sobě. Zejména v roztoku sestávajícím z alkoholu a vody se rozpouštědlo může nazvat jak alkohol, tak voda. Nicméně, nejčastěji s ohledem na roztoky obsahující vodu, rozpouštědlo je tradičně nazýváno vodou a látka soluty je druhá složka.
Jako kvantitativní charakteristika složení roztoku je taková věc nejčastěji používána jako hmotnostní frakce Látky v roztoku. Hmotnostní frakce látky se nazývá hmotnostní poměr této látky k hmotnosti roztoku, ve kterém obsahuje:
kde ω (Ba) je hmotnostní frakce látky obsažené v roztoku (g), m.(B-ba) - hmotnost látky obsažené v roztoku (g), m (p-ra) je hmotnost roztoku (g).
Z tohoto vzorce (1) vyplývá, že hmotnostní frakce může mít hodnoty od 0 do 1, to znamená, že je to akcie jednotky. V tomto ohledu může být také hmotná frakce vyjádřena jako procento (%), a to je právě v takovém formátu, který se objeví téměř ve všech úkolech. Hmotnostní frakce vyjádřená v procentech je vypočtena vzorcem, podobným vzorci (1) s jediným rozdílem, že poměr hmotnosti rozpuštěné látky na hmotnost celého roztoku je 100% znásobený hmotností:
Pro roztok sestávající pouze z dvou složek, hmotnostních frakcí rozpuštěné látky ω (R. in) a hmotnostní frakce rozpouštědla ω (rozpouštědlo) mohou být odpovídajícím způsobem vypočteny.
Hmotnostní frakce rozpuštěné látky se také nazývá koncentrace řešení.
Pro dvousložkové řešení je jeho hmotnost v souladu s hmotnostmi rozpuštěné látky a rozpouštědlem:
Také v případě dvoukomponentního roztoku je součet hmotnostních frakcí rozpuštěné látky a rozpouštědlem vždy 100%:
Je zřejmé, že kromě výše uvedených vzorců, všechny tyto vzorce, které jsou přímo odvozeny z nich, jsou známy. Například:
Je také nutné zapamatovat na hmotnost vazby vzorce, objemu a hustoty látky:
m \u003d ρ ∙ v
a také je třeba vědět, že hustota vody je 1 g / ml. Z tohoto důvodu je objem vody v mililitrech numericky roven hmotnosti vody v gramech. Například 10 ml vody má hmotnost 10 g, 200 ml - 200 g atd.
Aby bylo možné úspěšně vyřešit úkoly, kromě znalostí výše uvedených vzorců, je nesmírně důležité přinést dovednosti jejich použití. To je možné dosáhnout pouze lostinováním velkého počtu různých úkolů. Úkoly ze skutečných zkoušek zkoušky na téma "Výpočty používající koncept" Masová frakce řešení v roztoku "" lze vypočítat.
Ukázková řešení
Příklad 1.
Vypočtěte hmotnostní frakci dusičnanu draselného v roztoku získaném směšováním 5 g solí a 20 g vody.
Rozhodnutí:
Rozpuštěná látka v našem případě je dusičnan draselný a rozpouštědlo je voda. Proto mohou být vzorce (2) a (3) zaznamenány jako:
Z podmínky m (KNO 3) \u003d 5 g a m (H20) \u003d 20 g, tedy:
Příklad 2.
Jaká hmotnost vody by měla být přidána do 20 g glukózy, čímž se získá 10% roztok glukózy.
Rozhodnutí:
Z podmínek problému vyplývá, že rozpouštění je glukóza a rozpouštědlo je voda. Pak vzorec (4) může být zaznamenán v našem případě následujícím způsobem:
Z podmínky známe hmotnostní frakci (koncentraci) glukózy a hmotnosti glukózy. Určení hodně vody jako X g, můžeme spálit na základě vzorce nad následující rovnocennou rovnici:
Řešení této rovnice naleznete x:
ty. M (H20) \u003d x g \u003d 180 g
Odpověď: M (H20) \u003d 180 g
Příklad 3.
150 g 15% roztoku chloridu sodného bylo smícháno se 100 g 20% \u200b\u200broztoku stejné soli. Jaká je hmotnostní frakce soli ve výsledném roztoku? Odpověď uvádí přesnost celku.
Rozhodnutí:
Pro vyřešení úkolů pro přípravu řešení je vhodné použít následující tabulku:
1. řešení |
2. řešení |
3Rium řešení |
|
m r.v. |
|||
m r-ra |
|||
ω r.v. |
kde m r.v. , M p-ra a ω r.v. - Hodnoty hmotnosti rozpuštěné látky, hmotnost roztoku a hmotnostní frakce rozpuštěné látky, jsou individuální pro každou z roztoků.
Z podmínky, které víme, že:
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%,
Vložte všechny tyto hodnoty do tabulky, dostaneme:
Měli bychom si vzpomenout na následující vzorce nezbytné pro výpočty:
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.
Začneme naplnění tabulky.
Pokud chybí pouze jedna hodnota nebo sloupec, lze jej vypočítat. Výjimka - linka s ω r.v., Znalosti hodnoty ve dvou buňkách, není možné spočítat ve třetím.
V prvním sloupci není ve stejné buňce žádná hodnota. Můžeme to vypočítat:
m (1) r.v. \u003d m (1) p-ra ∙ Ω (1) r.v. / 100% \u003d 150 g ∙ 15% / 100% \u003d 22,5 g
Podobně známe hodnoty ve dvou buňkách druhého kolona, \u200b\u200bto znamená:
m (2) r.v. \u003d M (2) p-ra ∙ Ω (2) r.v. / 100% \u003d 100 g ∙ 20% / 100% \u003d 20 g
Vytvořit vypočtené hodnoty v tabulce:
Nyní jsme se stali dvěma hodnotami v první řadě a dvěma hodnotách ve druhém řádku. Takže můžeme vypočítat chybějící hodnoty (m (3) R.V. a 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
Uděláme vypočtené hodnoty v tabulce, dostaneme:
Nyní jsme se přiblížili k výpočtu požadované hodnoty Ω (3) R.V. . Ve sloupci, kde je umístěno, je známo obsah ostatních dvou buněk, znamená to, že to můžeme vypočítat:
ω (3) r.v. \u003d 100% ∙ m (3) r.v. / m (3) p-ra \u003d 100% ∙ 42,5 g / 250 g \u003d 17%
Příklad 4.
O 200 g 15% roztoku chloridu sodného bylo přidáno 50 ml vody. Jaká je hmotnostní frakce soli ve výsledném roztoku. Určete odpověď s přesností setin _______%
Rozhodnutí:
Především by měla být věnována skutečnosti, že namísto hmotnosti přidané vody je dána jeho objem. Vypočítejte jeho hmotnost, protože věděl, že hustota vody je 1 g / ml:
m ext. (H 2O) \u003d V. (H 2O) ∙ ρ (H 2 O) = 50 ml ∙ 1 g / ml \u003d 50 g
Pokud uvažujeme o vodě ve formě 0% roztoku chloridu sodného, \u200b\u200bobsahujícího 0 g chloridu sodného, \u200b\u200bv tomto pořadí, je možné úkol řešit stejnou tabulku jako v příkladu výše. Po kreslení takového stolu a vložit hodnoty, které jsou v něm známy:
V prvním sloupci jsou známy dvě hodnoty, což znamená, že můžeme spočítat třetí:
m (1) r.v. \u003d M (1) p-ra ∙ Ω (1) r.v. / 100% \u003d 200 g ∙ 15% / 100% \u003d 30 g,
Ve druhé linii jsou také známy dva významy, což znamená, že můžeme vypočítat třetí:
m (3) p-ra \u003d m (1) p-ra + m (2) p-ra \u003d 200 g + 50 g \u003d 250 g,
Vytvořte vypočtené hodnoty v odpovídajících buňkách:
Teď se stávají známými dvěma hodnotami v první linii, což znamená, že můžeme vypočítat hodnotu m (3) R.V. Ve třetí buňce:
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%.
1. Vyplňte v trestu.
a) V matematice "Sdílet" - to jsou příbuzné k celku. Pro výpočet hmotnosti frakce prvku je nutné vynásobit jeho relativní atomovou hmotu počtem atomů tohoto prvku ve vzorci a rozdělit na relativní molekulovou hmotnost látky.
b) Součet hmotnostních frakcí všech prvků obsažených v látce je 1 nebo 100%.
2. Zaznamenejte matematické vzorce pro hledání hmotnostních frakcí prvků, pokud:
a) vzorec látky - p 2O 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% nebo W (O) \u003d 100-44 \u003d 56.
b) vzorec látky - A x b y
w (a) \u003d ar (a) * x / mr (ax) * 100%
w (b) \u003d ar (b) * y / mR (AXBY) * 100%
3. Vypočítejte hmotnostních frakcí prvků:
a) v metanu (CH 4)
b) v uhličitanu sodného (Na2 CO3)
4. Porovnejte masové frakce určených prvků v látkách a vložte znamení<, > nebo \u003d:
5. V křemíkové sloučenině s vodíkem je hmotnostní frakce silikonu 87,5%, vodík je 12,5%. Relativní molekulová hmotnost látky je 32. Určete vzorec této sloučeniny.
6. Hmotnostní kolíky prvků ve sloučenině se odráží v diagramu:
Určete vzorec této látky, pokud je známo, že jeho relativní molekulová hmotnost je 100.
7. Ethylen je přirozený stimulátor zrání ovoce: jeho úspory zrychlí jejich zrání. Dřívější akumulace ethylenu začíná, dřívější ovoce dozrávají. Proto se ethylen používá pro umělé zrychlení zrání ovoce. Výstup vzorec ethylenu, pokud je známo, že hmotnostní frakce uhlíku je 85,7%, hmotnostní frakce vodíku -l4,3%. Relativní molekulová hmotnost této látky je 28.
8. Výstup chemického vzorce látky, pokud je to známo
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. LAPIS má antimikrobiální vlastnosti. Jeho dřívější použitý k obviňování bradavic. V nedokončených koncentracích působí jako protizánětlivá a svíravá tělesa, ale mohou způsobit popáleniny. Výstup lyapis vzorec, pokud je známo, že 63,53% stříbra je zahrnuta ve své kompozici, 8,24% dusík, 28,23% kyslíku.