Ako vypočítať percento prvku v látke. Výpočet hmotnostnej frakcie chemického prvku v látke
Aká je podstata konceptu "hmotnostnej frakcie"?
Hmotnostná frakcia sa meria ako percento alebo jednoducho v desatinách. Práve vyššie sme hovorili o klasickej definícii, ktorá sa nachádza v referenčných knihách, encyklopédiách alebo školských učebniciach chémie. Ale pochopiť podstatu toho, čo bolo povedané, nie je tak jednoduché. Predpokladajme, že máme 500 g nejakej zložitej látky. V tomto prípade to znamená, že v jeho zložení nie je jednotná. Akýkoľvek látky, ktoré používame, sú komplexné, a to aj jednoduchá varná soľ, ktorej vzorec je NaCl, to znamená, že sa skladá z molekúl sodíka a chlóru. Ak budete pokračovať v argumentoch v príklade varnej soli, možno predpokladať, že 500 gramov soli obsahuje 400 g sodíka. Potom bude jeho hmotnostná frakcia 80% alebo 0,8.
Prečo potrebujete darčekovú knihu?
Myslím si, že odpoveď na túto otázku, ktorú už viem. Príprava všetkých druhov riešení, zmesí atď. Je neoddeliteľnou súčasťou ekonomickej aktivity akéhokoľvek záhradníka. Riešenia používajú hnojivá, rôzne nutričné \u200b\u200bzmesi, ako aj iné liečivá, ako napríklad stimulanty rastu epínu, "corneseser" atď. Okrem toho je často potrebné zmiešať suché látky, ako je cement, piesok a iné komponenty, alebo obyčajný záhradný pozemok s zakúpeným substrátom. V rovnakej dobe, odporúčaná koncentrácia týchto nástrojov a prípravkov v pripravených roztokoch alebo zmesiach vo väčšine inštrukcií je daná presne v hmotnostných frakciách.
Znalosť toho, ako vypočítať hmotnostný podiel prvku v látke, pomôžu správne riešenie hnojiva alebo nutričnej zmesi, a to zase nevyhnutne ovplyvní budúcu plodinu.
Algoritmus pre výpočty
Hmotnostná frakcia jednotlivých zložiek je teda pomer jeho hmotnosti na celkovú hmotnosť roztoku alebo látky. Ak je výsledok, ktorý potrebujete na preklad do percentá, potom je potrebné ho znásobiť 100. Takto môže byť vzorec pre výpočet hmotnostného podielu napísaný takto: \\ t
W \u003d hmotnosť hmotnosti látky / roztoku
W \u003d (hmotnosť látky / hmotnosť hmotnosti) x 100%.
Príklad hmotnosti frakcie
Predpokladajme, že máme riešenie, na prípravu, ktorého sa pridá v 100 ml vody 5 g NaCl, a teraz je potrebné vypočítať koncentráciu stolovej soli, to znamená jeho hmotnostná frakcia. Hmotnosť látky je k nám známa a hmotnosť výsledného roztoku je súčtom dvoch hmotnostných soli a vody a je rovná 105. Rozdeľujeme 5 g o 105 g, vynásobíme výsledok 100 a získame požadované množstvo 4,7%. Táto koncentrácia bude mať soľný roztok.
Praktickejšia úloha
V praxi sa DOCCier často musí vysporiadať s úlohami iného druhu. Napríklad je potrebné pripraviť vodný roztok akéhokoľvek hnojiva, ktorých koncentrácia by mala byť 10% hmotn. Ak chcete presne dodržiavať odporúčané proporcie, je potrebné určiť, ktoré množstvo látky bude potrebovať a v ktorom objem vody bude potrebné rozpustiť.
Riešenie úloh začína v opačnom poradí. Po prvé, malo by sa rozdeliť na percento hmotnostnej frakcie 100. V dôsledku toho získame W \u003d 0,1 je hmotnostný zlomok látky v jednotkách. Teraz sme označili množstvo látky ako X a konečná hmotnosť roztoku - M. Zároveň je posledná veľkosť, sú dve zložky - hmotnosť vody a hmotnosť hnojiva. To znamená, že m \u003d mV + x. Dostaneme teda jednoduchú rovnicu:
W \u003d x / (mV + x)
Riešenie relatívneho k X, dostaneme:
x \u003d w x mV / (1 - w)
Nahradenie dostupných údajov získavame nasledujúcu závislosť:
x \u003d 0,1 x mV / 0,9
Ak teda berieme 1 l (to znamená, že 1000 g) vody, potom na prípravu roztoku požadovanej koncentrácie, má byť potrebné približne 111 až 112 g hnojiva.
Riešenie úloh s riedením alebo pridaním
Predpokladajme, že máme 10 litrov (10 000 g) hotového vodného roztoku s koncentráciou určitej látky W1 \u003d 30% alebo 0,3. Koľko bude potrebné pridať vodu, aby sa koncentrácia znížila na W2 \u003d 15% alebo 0,15? V tomto prípade pomôže vzorec:
MV \u003d (W1X M1 / \u200b\u200bW2) - M1
Nahradenie počiatočných údajov, dostávame, že množstvo pridanej vody musí byť:
MV \u003d (0,3 x 10 000 / 0,15) - 10 000 \u003d 10 000 g
To znamená, že pridajte rovnaké 10 l.
Predstavte si, že inverzný problém - existuje 10 litrov vodného roztoku (M1 \u003d 10 000 g) s koncentráciou W1 \u003d 10% alebo 0,1. Je potrebné získať roztok s hmotnostnou frakciou hnojiva W2 \u003d 20% alebo 0,2. Koľko bude potrebné pridať východiskový materiál? Ak to chcete urobiť, použite vzorca:
x \u003d M1 X (W2 - W1) / (1 - W2)
Nahradenie počiatočnej hodnoty, dostaneme x \u003d 1 125
Znalosť najjednoduchších základov školskej chémie teda pomôžu záhrade riadne pripraviť riešenia hnojív, výživné podklady z niekoľkých prvkov alebo zmesí pre stavebné práce.
Podiely rozpustenej látky
Ω \u003d m1 / m,
kde M1 je hmotnosť rozpustenej látky a m je hmotnosť celého roztoku.
Ak je potrebná hmotnostná frakcia rozpustenej látky, vynásobte výsledné číslo 100%:
Ω \u003d m1 / m x 100%
V úlohách, kde potrebujete vypočítať hmotnostné frakcie každého z prvkov obsiahnutých v chemickej farbe, použite tabuľku D.I. MENDELELEEVA. Zistite napríklad hmotnostné frakcie každého z prvkov, ktoré sú súčasťou uhľovodíkov, ktoré 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%
Užitočné rady
Úlohy na nájdenie hmotnostného frakcie látok Po odparení, zriedení, koncentrácii, zmiešavacích roztokov riešenie s použitím vzorcov odvodených z hmotnostnej frakcie. Napríklad, úloha odparovania sa môže vyriešiť použitím takéhoto vzorca
ω2 \u003d M1 / \u200b\u200b(M - DM) \u003d (ω 1 M) / (M - DM), kde ω2 je hmotnostný frakcia látky v klesol roztoku, DM je rozdiel medzi hmotnosťmi pred zahrievaním a po.
Zdroje:
- ako určiť hmotnostnú frakciu látky
Existujú situácie, keď je potrebné vypočítať hranica kvapalinyobsiahnuté v akomkoľvek kontajneri. Môže to byť počas výcviku v laboratóriu, a počas rozhodnutia o domácnosti, napríklad počas opravy alebo maľby.
Výučba
Najjednoduchšou metódou je uchýliť sa k váženiu. Najprv odvážte nádobu spolu s, potom rozbiť tekutinu do inej nádoby vhodnej a odvážte prázdnu nádobu. A potom zostáva len odpočítať z väčšej hodnoty a dostanete. Samozrejme, je možné sa k tomuto spôsobom uchýliť len s neobvyklými kvapalinami, ktoré po pretečení, takmer nezostanú na stenách a dolnej časti prvého kontajnera. To znamená, že zostane suma a potom, ale bude to tak malé, že ich môžu byť zanedbané, neovplyvní presnosť výpočtov.
A ak je tekutina viskózna,? Ako to potom hranica? V tomto prípade potrebujete poznať svoju hustotu (ρ) a objem objem (V). A potom je všetko už základné. Hmotnosť (M) sa vypočíta podľa m \u003d ρv. Pred výpočtom, samozrejme, je potrebné preložiť faktory do jedného systému jednotiek.
Hustota kvapaliny Možno nájsť vo fyzickom alebo chemickom adresári. Je však lepšie použiť merací prístroj - hustometer (densitometer). A objem možno vypočítať, poznať tvar a rozmery kontajnera (ak má správny geometrický tvar). Napríklad, ak je rovnaký glycerín v valcovom valci s priemerom základne D a výškou H, potom objem
Z XVII storočia. Chémia prestala byť popisná veda. Chemist vedci sa stali široko používané na meranie látky. Konštrukcia váh umožnil určiť hmotnosti vzoriek. Pre plynné látky sa tiež merali objem a tlak a tlak. Použitie kvantitatívnych meraní umožnilo pochopiť podstatu chemických transformácií, stanoviť zloženie zložitých látok.
Ako už viete, komplexná látka obsahuje dva alebo viac chemických prvkov. Je zrejmé, že hmotnosť celej látky sa skladá z hmotnosti zložiek jeho prvkov. Znamená to, že každý prvok predstavuje určitú časť hmotnosti látky.
Hmotnostnou frakciou prvku je pomer hmotnosti tohto prvku v zložitej látke na hmotnosť celkovej látky, vyjadrená v podieloch jednotky (alebo percentuálneho podielu): \\ t
Hmotnostná frakcia prvku v zlúčenine je indikovaná latinským malým písmenom w. ("Dubl-my") a vykazuje podiel (časť hmotnosti) na prvku v celkovej hmotnosti hmoty. Táto hodnota môže byť vyjadrená vo frakciách jednotky alebo v percentách. Samozrejme, hmotnostná frakcia prvku v zložitej látke je vždy nižšia ako jedna (alebo menej ako 100%). Koniec koncov, niektoré z celku je vždy menej ako celok, ako slic oranžovej menej ako oranžovej.
Napríklad ortuťový oxid obsahuje dva prvky - ortuť a kyslík. Pri zahrievaní 50 g tejto látky sa získa 46,3 g ortuti a 3,7 g kyslíka (obr. 57). Vypočítajte hmotnostnú frakciu ortuti v zložitej látke:
Hmotnostná frakcia kyslíka v tejto látke sa môže vypočítať dvoma spôsobmi. Podľa definície sa hmotnostný frakciu kyslíka v ortutixidu rovná pomeru hmotnosti kyslíka na hmotnosť oxidu:
S vedomím, že súčet hmotnostných frakcií prvkov v látke sa rovná jednej (100%), hmotnostná frakcia kyslíka sa môže vypočítať rozdielom:
w.O) \u003d 1 - 0,926 \u003d 0,074,
w.O) \u003d 100% - 92,6% \u003d 7,4%.
Aby bolo možné nájsť hromadné frakcie prvkov s navrhovanou metódou, je potrebné vykonať komplexný a časovo náročný chemický experiment na určenie hmotnosti každého prvku. Ak je známa vzorec komplexnej látky, tá istá úloha je vyriešená oveľa jednoduchšia.
Na výpočet hmotnostnej frakcie prvku je potrebné znásobiť jeho relatívnu atómovú hmotnosť počtom atómov ( n.) Tento prvok vo vzorci a rozdelený do relatívnej molekulovej hmotnosti látky: \\ t
Napríklad pre vodu (obr. 58):
PÁN.(H20) \u003d 1 2 + 16 \u003d 18,
Úloha 1.Vypočítajte hmotnostné frakcie prvkov v amoniaku, vzorecNH3. .
Dané:
látka amoniak NH3.
Nájsť:
w.N), \\ t w.H).
Rozhodnutie
1) Vypočítajte relatívnu molekulovú hmotnosť amoniaku:
PÁN.(NH 3) \u003d R.(N) + 3 R.(H) \u003d 14 + 3 1 \u003d 17.
2) Nájdeme hmotnostný frakciu dusíka v látke:
3) Vypočítavame hmotnostnú frakciu vodíka v amoniaku:
w.(H) \u003d 1 - w.N) \u003d 1 - 0,8235 \u003d 0,1765, alebo 17,65%.
Odpoveď. W.N) \u003d 82,35%, \\ t w.H) \u003d 17,65%.
Úloha 2.Vypočítať hmotnostné frakcie prvkov v kyseline sírovej, ktorá má vzorecH 2 SO 4 .
Dané:
kyselina sírová H2S04.
Nájsť:
w.H), W.. \\ T w.O).
Rozhodnutie
1) Vypočítajte relatívnu molekulovú hmotnosť kyseliny sírovej:
PÁN.(H 2 SO 4) \u003d 2 R.(H) + R.(S) + 4 R.O) \u003d 2 1 + 32 + 4 16 \u003d 98.
2) Nájdeme hmotnostný frakciu vodíka v látke:
3) Vypočítajte hmotnostnú frakciu síry v kyseline sírovej:
4. Vypočítajte hmotnostnú frakciu kyslíka v látke:
w.O) \u003d 1 - ( w.(H) + w.(S)) \u003d 1 - (0,0204 + 0,3265) \u003d 0,6531 alebo 65,31%.
Odpoveď. W.H) \u003d 2,04%, \\ t w.(S) \u003d 32,65%, \\ t w.O) \u003d 65,31%.
Častejšie, chemici musia vyriešiť opačnú úlohu: na hmotnostných frakciách prvkov na určenie vzorec zložitej látky. Aké podobné úlohy sú vyriešené, ilustrujeme jeden historický príklad.
Prírodných minerálov - tharmist a čipov - boli izolované dve zlúčeniny medi s kyslíkom (oxidy). Oni sa navzájom líšili vo farbách a hmotnostných frakciách prvkov. U čiernoxidu, hmotnostná frakcia medi bola 80% a hmotnostná frakcia kyslíka je 20%. V červenom oxidoch medi boli hmotnostné frakcie prvkov 88,9% a 11,1%. Aké sú vzorce pre tieto komplexné látky? Budeme vykonávať jednoduché matematické výpočty.
Príklad 1. Výpočet chemického vzorca čierneho oxidu meďnatého ( w.(Cu) \u003d 0,8 a w.O) \u003d 0,2).
x, W. - Počet atómov chemických prvkov v jeho zložení: cu X.O. y..
2) Pomer indexov sa rovná pomeru súkromia z rozdelenia hmotnostného frakcie prvku v zlúčenine na relatívnu atómovú hmotnosť prvku:
3) Výsledný pomer by mal viesť k pomeru celých čísel: indexov vo vzorci ukazujúce počet atómov, nemôžu byť frakčné. Získané čísla sa na to rozdelia na menšie (to znamená, že je niekto):
Ukázalo sa, že vzorec - CUO.
Príklad 2. Výpočet vzorca červeného oxidu meďnatého podľa dobre známych hmotnostných frakcií w.(Cu) \u003d 88,9% a w.O) \u003d 11,1%.
Dané:
w.(Cu) \u003d 88,9% alebo 0,889,
w.O) \u003d 11,1% alebo 0,111.
Nájsť:
Rozhodnutie
1) označuje vzorec oxidu su X.O. y..
2) Nájdite pomer indexov x. a y.:
3) Dávame pomer indexov k postoji celých čísel:
Odpoveď. Zlúčenina vzorca - CU 2 O.
A teraz trochu komplikuje úlohu.
Úloha 3.Podľa elementárnej analýzy, zloženie kalcinovanej horkej soli, ktorú používajú alchymistami ako laxatívnymi prostriedkami, nasledovné: hmotnostná frakcia horčíka - 20,0%, hmotnostná frakcia síry - 26,7%, hmotnostná frakcia kyslíka - 53,3%.
Dané:
w.(Mg) \u003d 20,0% alebo 0,2, \\ t
w.(S) \u003d 26,7% alebo 0,267, \\ t
w.O) \u003d 53,3% alebo 0,533.
Nájsť:
Rozhodnutie
1) označuje vzorcom látky pomocou indexov x, y, z: Mg. X.S. y.O. Z..
2) Nájdite pomer indexov:
3) Určite hodnotu indexu x, y, z:
Odpoveď. Vzorec látky - MgS04.
1. Čo sa nazýva hmotnostný zlomok prvku v zložitej látke? Ako sa táto hodnota vypočíta?
2.
Vypočítať hmotnostné frakcie prvkov v látkach: a) oxid uhličitý C02;
b) Sulfid vápenatý SAS; c) sodná sodná selitra nano 3; d) oxid hlinitý Al203.
3. V ktorom z dusíkatých hnojív je hmotová frakcia dusíka dusíka najviac: a) chlorid amónny NH4CI; b) síran amónny (NH4) 2 SO 4; c) močovina (NH2) 2 CO?
4. V minerálnom, pyritoch na 7 g železa za 8 g síry. Vypočítajte hmotnostné frakcie každého prvku v tejto látke a určujú jeho vzorec.
5. Hmotnostná frakcia dusíka v jednom z jeho oxidov je rovná 30,43% a hmotnostná frakcia kyslíka je 69,57%. Určite vzorec oxidu.
6. V stredoveku, látka nazývaná potash bola odlíšená od táborák a použitého mydla na varenie. Hmotnostné frakcie prvkov v tejto látke: draslík - 56,6%, uhlík - 8,7%, kyslík - 34,7%. Určite potašový vzorec.
§ 5.1 Chemické reakcie. Roviny chemických reakcií
Chemická reakcia je transformácia jednej látky do iných. Takáto definícia však potrebuje jeden podstatný pridávanie. V jadrovom reaktore alebo v urýchľovači sa niektoré látky konvertujú aj na iné, ale takéto transformácie sa nazývajú chemicky. Aký je tu? Jadrové reakcie sa vyskytujú v jadrovom reaktore. Pozostávajú, že jadrá prvky v kolízii s vysokými energetickými časticami (môžu byť neutróny, protóny a jadrá iných prvkov) - rozdelené na fragmenty, ktoré sú jadiermi iných prvkov. Je možné zlúčenie jadra. Tieto nové jadrá potom dostávajú elektróny z prostredia a teda tvorba dvoch alebo viacerých nových látok je dokončená. Všetky tieto látky sú akékoľvek prvky periodického systému. Príklady jadrových reakcií používaných na otvorenie nových prvkov sú uvedené v §4.4.
Na rozdiel od jadrových reakcií v chemických reakciách neovplyvňujú jadrá Atómov. Všetky zmeny sa vyskytujú len v externých elektrónových mušlíkoch. Niektoré chemické väzby sú rozbité a iné sú tvorené.
Chemické reakcie sa nazývajú javy, v ktorých niektoré látky s určitým zložením a vlastnosťami sa konvertujú na iné látky s inou zložením a inými vlastnosťami. V tom istom čase sa v zložení atómových jadier zmien nevyskytuje.
Zvážte typickú chemickú reakciu: spaľovanie zemného plynu (metánu) vo vzduchu kyslíkom. Tí z vás, ktorí majú plynové kachle doma, môžu túto reakciu pozorovať denne vo svojej kuchyni. Reakcia píšeme, ako je znázornené na obr. 5-1.
Obr. 5-1. Metán CH4 a kyslík O 2 reagujú medzi sebou s tvorbou oxidu uhličitého CO2 a vodou H20. V tomto prípade sú väzby medzi C a H a na ich mieste chované na ich mieste. Atómy vodíka predtým patrili k väzbe metánu s kyslíkom. Je jasne vidieť, že pre úspešnú implementáciu reakcie na jeden Molekula musí trvať dva Molekuly kyslíka.
Zaznamenajte chemickú reakciu s pomocou molekúl nie je príliš pohodlná. Preto sa na zaznamenávanie chemických reakcií používajú skrátené vzorce - ako je znázornené v spodnej časti z obr. 5-1. Tento záznam sa volá rovnosť chemickej reakcie.
Rovnako je počet atómov rôznych prvkov v ľavej a pravej časti rovnice. Na ľavej strane jeden Atóm uhlíka v zložení metánových molekúl (CH 4) a vpravo - rovnaký Atóm uhlíka nájdeme v zložení molekuly CO2. Všetky štyri atómy vodíka z ľavej strany rovnice nájdeme a vpravo - ako súčasť molekúl vody.
V rovnici chemickej reakcie na vyrovnanie sa používa počet identických atómov v rôznych častiach rovnice faktoryktorí sú zaznamenané predtýmformuláry látok. Koeficienty nemusia byť zamieňané s indexmi v chemických vzorcoch.
Zvážte ďalšiu reakciu - transformáciu oxidu vápenatého CaO (šľachtovaný vápno) do hydroxidu vápenatého (IT) 2 (nenávideného vápna) pod pôsobením vody.
Obr. 5-2. Oxid vápenatý SAO spája molekulu vody H20 s tvorbou
Hydroxid vápenatý (IT) 2.
Na rozdiel od matematických rovníc sa ľavá a pravá časti nemožno preskupiť v rovniciach chemickej reakcie. Látky na ľavej strane rovnice chemickej reakcie sa nazývajú reagenciea správne - reakčné produkty. Ak urobíte permutáciu ľavej a pravej strany v rovnici z obr. 5-2, potom dostaneme rovnicu kompletne odlišný Chemická reakcia:
Ak sa reakcia medzi CaO a H20 (obr. 5-2) začína spontánne a prichádza s veľkým množstvom tepla, potom pre poslednú reakciu, kde činidlo slúži ako CA (OH) 2, vyžaduje si silný ohrev.
Upozornenie: Namiesto znaku rovnosti v rovnici chemickej reakcie môžete použiť šípku. Šípka je vhodná, čo ukazuje smer reakčné toky.
Dodávame tiež, že reagencie a produkty nemusia byť nevyhnutne molekuly, ale aj atómy - ak sa do reakcie v čistej forme podieľajú akýkoľvek prvok alebo prvky. Napríklad:
H2 + CUO \u003d Cu + H20
Existuje niekoľko spôsobov, ako klasifikovať chemické reakcie, z ktorých sa pozrieme na dva.
Na prvom z nich sa znamenia rozlišujú všetky chemické reakcie zmeny v počte zdrojových a konečných látok. Tu nájdete 4 typy chemických reakcií:
Reakcie Pripojenie,
Reakcie Rozklad,
Reakcie Výmena,
Reakcie Výmena.
Predstavujeme špecifické príklady takýchto reakcií. Aby sme to urobili, sa vrátime do rovníc, aby sme získali nebezpečné vápno a rovnicu získania negovaného vápna:
Sao + H20 \u003d SA (OH) 2
SA (IT) 2 \u003d SAA + N 2 O
Tieto reakcie sa týkajú rôznych typy Chemické reakcie. Prvá reakcia je typická reakcia pripojenieOd tej doby, keď tokuje, dve látky CaO a H2 sú pripojené k jednej veci: SA (IT) 2.
Druhá reakcia SA (IT) 2 \u003d SAA + H20 je typická reakcia rozklad: Tu sa jedna látka ca (OH) 2 rozkladá tvorbou dvoch ďalších.
V reakciách výmena Počet činidiel a výrobkov je zvyčajne rovnako. V takých reakciách, počiatočné látky výmenu atómov a dokonca aj s celistradnými časťami ich molekúl. Napríklad s roztokom roztoku CABR2 s roztokom HF sa zrazenina klesá. V roztoku, ióny výmenu vápenatých a vodíkových iónov a iónov fluóru. Reakcia sa vyskytuje len v jednom smere, pretože ióny vápenatého a fluóru sú spojené s nerozpustným pripojením CAF 2 a potom, že "návratová výmena" iónmi už nie je možná:
Cabr 2 + 2HF \u003d CAF 2 ¯ + 2HBR
Keď roztoky CACl2 a Na2C03 tiež padajú tiež zrazeninu, pretože častice CO3 a CL a sodíkové ióny za vzniku nerozpustnej zlúčeniny - CAko 3 uhličitanu vápenatého.
CACL 2 + NA 2 CO 3 \u003d CACO 3 ¯ + 2NACL
Šípka vedľa reakčného produktu ukazuje, že toto spojenie je nerozpustné a padá do sedimentu. Šípka sa teda môže použiť aj na označenie odstránenia určitého produktu z chemickej reakcie vo forme zrazeniny (¯) alebo plynu (). Napríklad:
Zn + 2HCl \u003d H2 + ZNCI2
Táto reakcia sa vzťahuje na iný typ chemických reakcií - reakcie výmena. Zinok renovalvodík v jeho zlúčenine s chlórom (HCI). Vodík sa uvoľní vo forme plynu.
Substitučné reakcie externe môžu byť podobné výmennej reakcii. Rozdiel spočíva v tom, že sú potrebné atómy nejakého druhu reakcií jednoduchýlátky, ktoré nahrádzajú atómy jedného z prvkov v zložitej látke. Napríklad:
2NABR + CL2 \u003d 2NACL + BR2 - Reakcia výmena;
na ľavej strane rovnice je jednoduchá látka - chlórová molekula Cl2, a existuje jednoduchá látka - molekula brómu Br2.
V reakciách výmena A reagencie a produkty sú zložité látky. Napríklad:
CaCl 2 + Na2CO3 \u003d CaCO 3 ¯ + 2NACL - Reakcia výmena;
v tejto rovnici sú reagencie a výrobky zložité látky.
Rozdelenie všetkých chemických reakcií na reakciu zlúčeniny, rozkladu, substitúcie a výmeny nie je jediným. Existuje iný spôsob, ako klasifikovať: na základe zmien (alebo nedostatok zmeny) stupňov oxidácie z činidiel a produktov. Na tomto základe sú všetky reakcie rozdelené do oxidačná - Reštaurovanie Reakcie a všetky ostatné (nie redox - regenerácia).
Reakcia medzi Zn a HCl nie je len reakciou substitúcie, ale tiež oxidačná-substitučná reakciaPretože mení stupne oxidácie látok reaktantov:
ZN 0 + 2H +1 Cl \u003d H2 0 + ZN +2 Cl 2 - Reakcia substitúcie a zároveň redoxná reakcia.
Riešenie Zavolajte homogénnu zmes dvoch alebo viacerých komponentov.
Látky, ktorých miešací roztok sa získa, nazýva ho komponenty.
Medzi zložkami roztoku sa líšia rozpustenýktoré nemusia byť jedno a solventný. Napríklad v prípade roztoku cukru vo vode sa cukor rozpúšťa a voda je rozpúšťadlom.
Niekedy sa koncepcia rozpúšťadla môže aplikovať rovnako na ktorúkoľvek z komponentov. Týka sa to napríklad tých roztokov, ktoré sa získajú zmiešaním dvoch alebo viacerých kvapalín, ideálne rozpustných v sebe. Tak najmä v roztoku pozostávajúcej z alkoholu a vody sa rozpúšťadlo môže nazývať alkoholom aj vodu. Najčastejšie sa však vzhľadom na roztoky obsahujúce vodou, rozpúšťadlo sa tradične nazýva voda a riešenie soluku je druhá zložka.
Ako kvantitatívna charakteristika zloženia roztoku je takáto vec najčastejšie používaná ako hmotnostná frakcia Látky v roztoku. Hmotnostná frakcia látky sa nazýva hmotnostný pomer tejto látky na hmotnosť roztoku, v ktorej obsahuje:
kde ω (BA) je hmotnostný frakciu látky obsiahnutej v roztoku (g), \\ t m.(B-BA) - hmotnosť látky obsiahnutej v roztoku (g), m (P-Ra) je hmotnosť roztoku (g).
Zlučovadlo (1) z toho vyplýva, že hmotnostná frakcia môže mať hodnoty od 0 do 1, to znamená, že je to akcie jednotky. V tomto ohľade môže byť hmotová frakcia vyjadrená aj ako percento (%), a práve v takomto formáte, ktorý sa objaví takmer vo všetkých úlohách. Hmotnostná frakcia vyjadrená v percentách sa vypočíta vzorcom, podobne ako vzorca (1) s jediným rozdielom, že pomer hmotnosti rozpustenej látky na hmotnosť celého roztoku je 100% vynásobený hmotnosťou:
Pre riešenie pozostávajúce z dvoch zložiek, hmotnostných frakcií rozpustenej látky ω (R. IN) a hmotnostné frakcie rozpúšťadla Ω (rozpúšťadlo) sa môžu vypočítať.
Hmotnostná frakcia rozpustenej látky sa tiež nazýva koncentrácia roztoku.
Pre dvojzložkový roztok je jeho hmotnosť konzistentná s hmotnosťmi rozpustenej látky a rozpúšťadlom: \\ t
V prípade dvojzložkového roztoku je tiež súčet hmotnostných frakcií rozpustenej látky a rozpúšťadla vždy 100%:
Samozrejme, okrem vzorcov zaznamenaných vyššie, všetky tieto vzorce, ktoré sú priamo odvodené z nich sú známe. Napríklad:
Je tiež potrebné zapamätať si hmotnostný vzorec, objem a hustotu látky:
m \u003d ρ ∙ v
a tiež je potrebné vedieť, že hustota vody je 1 g / ml. Z tohto dôvodu je objem vody v mililitrov numericky rovný hmotnosti vody v gramoch. Napríklad 10 ml vody má hmotnosť 10 g, 200 ml - 200 g atď.
S cieľom úspešne vyriešiť úlohy, okrem vedomostí o uvedených vzorcoch, je mimoriadne dôležité, aby sa zručnosti ich používania. Je možné to dosiahnuť len zosilnením veľkého počtu rôznych úloh. Je možné vypočítať úlohy zo skutočných skúšok skúšky na tému "výpočty s použitím koncepcie" hmotnostného frakcie roztoku v roztoku "» ».
Vzorové riešenia
Príklad 1.
Vypočítajte hmotnostnú frakciu dusičnanu draselného v roztoku získanej zmiešaním 5 g solí a 20 g vody.
Rozhodnutie:
Rozpustená látka v našom prípade je dusičnan draselný a rozpúšťadlo je voda. Preto môžu byť zodpovedajúcim spôsobom zaznamenané vzorce (2) a (3) ako: \\ t
Z podmienok M (KNO3) \u003d 5 g a m (H20) \u003d 20 g, preto:
Príklad 2.
Na 20 g glukózy sa má pridať hmotnosť vody, čím sa získa 10% roztok glukózy.
Rozhodnutie:
Z podmienok problému z toho vyplýva, že riešenie je glukóza a rozpúšťadlom je voda. Potom sa vo svojom prípade môže zaznamenať vzorec (4) nasledovne:
Zo stavu poznáme hmotnostnú frakciu (koncentráciu) glukózy a hmotnosti glukózy. Určenie veľkej vody ako x g, môžeme napaľovať na základe vzorca nad nasledujúcu ekvivalentnú rovnicu:
Riešenie tejto rovnice Nájdite X:
tí. M (H20) \u003d x g \u003d 180 g
Odpoveď: M (H20) \u003d 180 g
Príklad 3.
150 g 15% roztoku chloridu sodného sa zmieša so 100 g 20% \u200b\u200broztoku tej istej soli. Aký je hmotnostný frakciu soli vo výslednom roztoku? Odpoveď označuje presnosťou celku.
Rozhodnutie:
Ak chcete vyriešiť úlohy prípravy riešení, je vhodné použiť nasledujúcu tabuľku:
1. riešenie |
2. riešenie |
3IMUM |
|
m r.v. |
|||
m r-ra |
|||
Ω R.V. |
kde m r.v. , M P-Ra a Ω R.V. - hodnoty hmotnosti rozpustenej látky, hmotnosť roztoku a hmotnostné frakcie rozpustenej látky, sú jedincami pre každý z roztokov.
Z tohto dôvodu vieme, 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 všetky tieto hodnoty do tabuľky, dostaneme:
Mali by sme pripomenúť nasledujúce vzorce potrebné pre 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 naplniť tabuľku.
Ak chýba iba jedna hodnota, môže sa vypočítať. Výnimka - riadok s Ω R.V., poznávanie hodnôt v dvoch bunkách, nie je možné vypočítať v treťom.
V prvom stĺpci nie je v rovnakej bunke žiadna hodnota. Takže môžeme to vypočítať:
m (1) r.v. \u003d m (1) p-ra ∙ Ω (1) R.V. / 100% \u003d 150 g ∙ 15% / 100% \u003d 22,5 g
Podobne poznáme hodnoty v dvoch bunkách druhej kolóny, to znamená:
m (2) R.V. \u003d M (2) p-ra ∙ Ω (2) R.V. / 100% \u003d 100 g ∙ 20% / 100% \u003d 20 g
Vytvorte vypočítané hodnoty v tabuľke:
Teraz sme sa stali známymi dve hodnoty v prvom riadku a dve hodnoty v druhom riadku. Takže môžeme vypočítať chýbajúce 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
Vypočítame vypočítané hodnoty v tabuľke, dostaneme:
Teraz sme sa priblížili k výpočtu požadovanej hodnoty Ω (3) R.V. . V stĺpci, kde sa nachádza, obsahuje obsah ďalších dvoch buniek, znamená to, že ho môžeme vypočítať:
Ω (3) R.V. \u003d 100% ∙ m (3) R.V. / m (3) p-ra \u003d 100% ∙ 42,5 g / 250 g \u003d 17%
Príklad 4.
Pridalo sa o 200 g 15% roztoku chloridu sodného sa pridalo 50 ml vody. Aký je hmotnostný frakciu soli vo výslednom roztoku. Zadajte odpoveď s presnosťou stotín _______%
Rozhodnutie:
V prvom rade by sa malo vyplatiť skutočnosť, že namiesto hmotnosti pridanej vody dostane jeho objem. Vypočítajte jeho hmotnosť, s vedomím, že hustota vody je 1 g / ml:
m ext. (H20) \u003d V. (H 2 O) ∙ ρ (H 2O) = 50 ml ∙ 1 g / ml \u003d 50 g
Ak zvážime vodu ako 0% roztok chloridu sodného, \u200b\u200bktorý obsahuje 0 g chloridu sodného, \u200b\u200bv tomto poradí, úloha môže byť vyriešená s použitím rovnakej tabuľky ako v príklade vyššie. Po ťahaní takejto tabuľky a vložte s nami označené hodnoty:
V prvom stĺpci sú známe dve hodnoty, čo znamená, že môžeme počítať tretí:
m (1) r.v. \u003d M (1) p-ra ∙ Ω (1) R.V. / 100% \u003d 200 g ∙ 15% / 100% \u003d 30 g,
V druhom riadku sú tiež známe dva významy, čo znamená, že môžeme vypočítať tretí:
m (3) p-Ra \u003d m (1) P-Ra + m (2) p-Ra \u003d 200 g + 50 g \u003d 250 g,
Vytvorte vypočítané hodnoty v zodpovedajúcich bunkách:
Teraz sa stávajú známymi dve hodnoty v prvom riadku, čo znamená, že môžeme vypočítať hodnotu M (3) R.V. V tretej bunke:
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. Zaspávajte v trestoch.
a) v matematike "Share" - to sú príbuzní do celku. Na výpočet hmotnostnej frakcie prvku je potrebné znásobiť jeho relatívnu atómovú hmotnosť počtom atómov tohto prvku vo vzorci a rozdelená do relatívnej molekulovej hmotnosti látky.
b) súčet hmotnostných frakcií všetkých prvkov obsiahnutých v látke je 1 alebo 100%.
2. Zaznamenávajte matematické vzorce pre nájdenie hmotnostných zlomkov prvkov, ak:
a) vzorec látky - p2O5, m R \u003d 2 x 31 + 5 * 16 \u003d 142
w (p) \u003d 2 * 31/132 * 100% \u003d 44%
w (0) \u003d 5 x 16/142 * 100% \u003d 56% alebo W (0) \u003d 100-44 \u003d 56.
b) látka látky - a x b y
w (A) \u003d Ar (A) * x / MR (AXBY) * 100%
w (b) \u003d Ar (b) * y / MR (AXBY) * 100%
3. Vypočítajte hmotnostné frakcie prvkov:
a) v metáne (CH 4)
b) v uhličitane sodnom (Na2C03)
4. Porovnajte hmotnostné frakcie špecifikovaných prvkov v látkach a dať znamenie<, > alebo \u003d:
5. V kremičitej zlúčenine s vodíkom, hmotnostná frakcia kremíka je 87,5%, vodík je 12,5%. Relatívna molekulová hmotnosť látky je 32. Určite vzorec tejto zlúčeniny.
6. Hmotnostné vklady prvkov v zlúčenine sa odrážajú v diagrame:
Určite vzorec tejto látky, ak je známe, že jeho relatívna molekulová hmotnosť je 100.
7. Etylén je prirodzený stimulátor dozrievania ovocia: jeho úspory urýchľujú ich zrenie. Skoršia akumulácia etylénu začína, tým skôr ovocie dozrievajú. Preto sa etylén používa na umelé zrýchlenie dozrievania ovocia. Výstup vzorca etylénu, ak je známe, že hmotnostná frakcia uhlíka je 85,7%, hmotnostná frakcia vodíka -14,3%. Relatívna molekulová hmotnosť tejto látky je 28.
8. Výstup chemickej vzorec látky, ak je známe, že
a) W (CA) \u003d 36%, W (Cl) \u003d 64%
b) W (Na) 29,1%, W (S) \u003d 40,5%, W (0) \u003d 30,4%.
9. Lapis má antimikrobiálne vlastnosti. Jeho skôr sa používa na obviňovanie bradavcov. V nedokončených koncentráciách pôsobí ako protizápalové a astrenténové telá, ale môžu spôsobiť popáleniny. Výstupný vzorec Lyapis, ak je známe, že 63,53% striebra je zahrnutých v jeho zložení, 8,24% dusíka, 28,23% kyslíka.