Co je to hmotnostní zlomek v chemii? Víš odpověď? Jak zjistit hmotnostní zlomek prvku v látce? Samotný proces výpočtu není vůbec tak složitý. Stále máte potíže s tímto druhem práce? Pak se na vás usmálo štěstí, našli jste tento článek! Zajímavý? Pak čtěte dál, teď už všemu porozumíte.
Co je to hmotnostní zlomek?
Takže nejprve zjistíme, co je to hmotnostní zlomek. Jak zjistit hmotnostní zlomek prvku v látce, odpoví každý chemik, protože tento termín často používají při řešení problémů nebo během pobytu v laboratoři. Samozřejmě, protože jeho výpočet je jejich každodenním úkolem. K získání určitého množství konkrétní látky v laboratorních podmínkách, kde je velmi důležitý přesný výpočet a všechny možné výsledky reakcí, potřebujete znát jen pár jednoduchých vzorců a pochopit podstatu hmotnostního zlomku. Proto je toto téma tak důležité.
Tento výraz je označen symbolem „w“a čte se jako „omega“. Vyjadřuje poměr hmotnosti danéholátky k celkové hmotnosti směsi, roztoku nebo molekuly, vyjádřené jako zlomek nebo v procentech. Vzorec hmotnostního zlomku:
w =m látky / m směsi.
Převeďte vzorec.
Víme, že m=nM, kde m je hmotnost; n je látkové množství vyjádřené v molárních jednotkách; M je molární hmotnost látky vyjádřená v gramech/mol. Molární hmotnost se číselně rovná molekulové hmotnosti. Pouze molekulová hmotnost se měří v jednotkách atomové hmotnosti nebo a. e. m. Taková jednotka měření se rovná jedné dvanáctině hmotnosti uhlíkového jádra 12. Hodnotu molekulové hmotnosti lze nalézt v periodické tabulce
Látkové množství n požadovaného předmětu v dané směsi se rovná indexu vynásobenému koeficientem pro tuto sloučeninu, což je velmi logické. Chcete-li například vypočítat počet atomů v molekule, musíte zjistit, kolik atomů požadované látky je v 1 molekule=index, a vynásobit toto číslo počtem molekul=koeficient.
Takových těžkopádných definic nebo vzorců se nebojte, sledují jistou logiku, jejíž pochopení se nemůžete naučit ani samotné vzorce. Molární hmotnost M je rovna součtu atomových hmotností Ar dané látky. Připomeňme, že atomová hmotnost je hmotnost 1 atomu látky. To znamená, že původní vzorec hmotnostního zlomku:
w =(n látekM látek)/m směsí.
Z toho můžeme usoudit, že pokud se směs skládá z jedné látky, jejíž hmotnostní zlomek se musí vypočítat, pak w=1, protože hmotnost směsi a hmotnost látky jsou stejné. Ačkoli směs a priori nemůže sestávat z jednoholátky.
Teorii jsme tedy přišli, ale jak v praxi zjistit hmotnostní zlomek prvku v látce? Nyní vše ukážeme a řekneme.
Kontrola naučeného materiálu. Snadná výzva
Nyní budeme analyzovat dva úkoly: snadnou a střední úroveň. Přečtěte si více!
Je nutné zjistit hmotnostní zlomek železa v molekule síranu železnatého FeSO47 H2O. Jak tento problém vyřešit? Zvažte řešení dále.
Řešení:
Vezměte 1 mol FeSO47 H2O, poté zjistěte množství železa vynásobením koeficientu železa podle jeho indexu: 1 1=1. Daný 1 mol železa. Zjistíme jeho hmotnost v hmotě: z hodnoty v periodické tabulce je vidět, že atomová hmotnost železa je 56 a.u. e.m.=56 gramů/mol. V tomto případě Ar=M. Proto m železo \u003d nM \u003d 1 mol56 gramů / mol \u003d 56 g.
Nyní musíte najít hmotnost celé molekuly. Je rovna součtu hmotností výchozích látek, to znamená 7 mol vody a 1 mol síranu železnatého.
m=(n voda M voda) + (n síran železnatý M síran železa)=(7 mol(12+16) gram/mol) + (1 mol (1 mol56 gram/mol+1 mol32 gram/ mol + 4 mol16 gramů / mol) u003d 126 + 152 \u003d 278 g.
Zbývá pouze vydělit hmotnost železa hmotností sloučeniny:
w=56g/278g=0,20143885~0,2=20 %.
Odpověď: 20 %.
Úkol střední úrovně
Pojďme vyřešit složitější problém. 34 g dusičnanu vápenatého se rozpustí v 500 g vody. Musíte najít hmotnostní zlomek kyslíku ve výsledném roztoku.
Rozhodnutí
Takžejako při interakci Ca(NO3)2 s vodou dochází pouze k procesu rozpouštění a z roztoku se neuvolňují žádné reakční produkty, hmotnost směsi se rovná součtu hmotností dusičnanu vápníku a vody.
Potřebujeme najít hmotnostní zlomek kyslíku v roztoku. Všimněte si, že kyslík je obsažen v rozpuštěné látce i v rozpouštědle. Najděte množství požadovaného prvku ve vodě. K tomu vypočítáme mol vody podle vzorce n=m/M.
n voda=500 g/(12+16) gram/mol=27,7777≈28 mol
Ze vzorce vody H2O zjistíme, že množství kyslíku=množství vody, tedy 28 mol.
Nyní zjistěte množství kyslíku v rozpuštěném Ca(NO3)2. K tomu zjistíme množství samotné látky:
n Ca(NO3)2=34 g/(401+2(14+163)) gram/mol≈0,2 mol.
n Ca(NO3)2 odkazuje na n O jako 1 až 6, jak vyplývá ze složeného vzorce. Takže, n O=0,2 mol6=1,2 mol. Celkové množství kyslíku je 1,2 mol+28 mol=29,2 mol
m O=29,2 mol16 gram/mol=467,2 g
m solution=m voda + m Ca(NO3)2=500 g + 34 g=534 g.
Zůstává pouze výpočet hmotnostního zlomku chemického prvku v látce:
w O=467,2 g /534 g≈0,87=87 %.
Odpověď: 87 %.
Doufáme, že jsme vám jasně vysvětlili, jak zjistit hmotnostní zlomek prvku v látce. Toto téma není vůbec těžké, pokud mu dobře rozumíte. přáníhodně štěstí a úspěchů ve vašem budoucím snažení.
