La fraction massique de l'élément ω(E)% est le rapport de la masse d'un élément donné m(E) dans une molécule prise d'une substance au poids moléculaire de cette substance Mr(in-va).

La fraction massique d'un élément s'exprime en fractions d'unité ou en pourcentage :

ω (E) \u003d m (E) / Mr (in-va) (1)

ω% (E) \u003d m (E) 100% / Mr (in-va)

La somme des fractions massiques de tous les éléments d'une substance est égale à 1 ou 100 %.

En règle générale, pour calculer la fraction massique d'un élément, une portion d'une substance est prise égale à la masse molaire de la substance, puis la masse d'un élément donné dans cette portion est égale à sa masse molaire multipliée par le nombre de atomes d'un élément donné dans une molécule.

Ainsi, pour une substance A x B y en fractions d'unité :

ω (A) \u003d Ar (E) X / Mr (in-va) (2)

De la proportion (2), nous dérivons la formule de calcul pour déterminer les indices (x, y) dans la formule chimique d'une substance, si les fractions massiques des deux éléments et la masse molaire de la substance sont connues :

X \u003d ω% (A) Mr (in-va) / Ar (E) 100% (3)

Diviser ω% (A) par ω% (B), c'est-à-dire en transformant la formule (2), on obtient :

ω(A) / ω(B) = X Ar(A) / Y Ar(B) (4)

La formule de calcul (4) peut être transformée comme suit :

X: Y \u003d ω% (A) / Ar (A) : ω% (B) / Ar (B) \u003d X (A) : Y (B) (5)

Les formules de calcul (3) et (5) sont utilisées pour déterminer la formule de la substance.

Si le nombre d'atomes dans une molécule d'une substance pour l'un des éléments et sa fraction massique sont connus, la masse molaire de la substance peut être déterminée:

Mr(in-va) \u003d Ar (E) X / W (A)

Exemples de résolution de problèmes pour calculer les fractions massiques d'éléments chimiques dans une substance complexe

Calcul des fractions massiques d'éléments chimiques dans une substance complexe

Exemple 1. Déterminer les fractions massiques des éléments chimiques dans l'acide sulfurique H 2 SO 4 et les exprimer en pourcentage.

Décision

1. Calculez le poids moléculaire relatif de l'acide sulfurique :

M. (H 2 SO 4) \u003d 1 2 + 32 + 16 4 \u003d 98

2. Nous calculons les fractions massiques des éléments.

Pour ce faire, la valeur numérique de la masse de l'élément (en tenant compte de l'indice) est divisée par la masse molaire de la substance :

En tenant compte de cela et en désignant la fraction massique de l'élément par la lettre ω, les calculs des fractions massiques sont effectués comme suit :

ω(H) = 2 : 98 = 0,0204, soit 2,04 % ;

ω(S) = 32 : 98 = 0,3265, soit 32,65 % ;

ω(O) \u003d 64 : 98 \u003d 0,6531, soit 65,31%

Exemple 2. Déterminer les fractions massiques des éléments chimiques dans l'oxyde d'aluminium Al 2 O 3 et les exprimer en pourcentage.

Décision

1. Calculez le poids moléculaire relatif de l'oxyde d'aluminium :

M(Al 2 O 3) \u003d 27 2 + 16 3 \u003d 102

2. Nous calculons les fractions massiques des éléments :

ω(Al) = 54 : 102 = 0,53 = 53 %

ω(O) = 48 : 102 = 0,47 = 47 %

Comment calculer la fraction massique d'une substance dans un hydrate cristallin

La fraction massique d'une substance est le rapport de la masse d'une substance donnée dans le système à la masse de l'ensemble du système, c'est-à-dire ω(X) = m(X) / m,

où ω(X) - fraction massique de la substance X,

m(X) - masse de la substance X,

m - masse de l'ensemble du système

La fraction de masse est une quantité sans dimension. Elle est exprimée en fraction d'unité ou en pourcentage.

Exemple 1. Déterminer la fraction massique d'eau de cristallisation dans le chlorure de baryum dihydraté BaCl 2 2H 2 O.

Décision

La masse molaire de BaCl 2 2H 2 O est :

M (BaCl 2 2H 2 O) \u003d 137 + 2 35,5 + 2 18 \u003d 244 g / mol

De la formule BaCl 2 2H 2 O il ressort que 1 mol de chlorure de baryum dihydraté contient 2 mol H 2 O. De là, on peut déterminer la masse d'eau contenue dans BaCl 2 2H 2 O :

m(H2O) = 2 18 = 36 g.

On retrouve la fraction massique d'eau de cristallisation dans le chlorure de baryum dihydraté BaCl 2 2H 2 O.

ω (H 2 O) \u003d m (H 2 O) / m (BaCl 2 2H 2 O) \u003d 36 / 244 \u003d 0,1475 \u003d 14,75%.

Exemple 2. De l'argent pesant 5,4 g a été isolé d'un échantillon de roche pesant 25 g contenant le minéral argentite Ag 2 S. Déterminer la fraction massique d'argentite dans l'échantillon.

Déterminez la quantité de substance d'argent dans l'argentite : n(Ag) \u003d m (Ag) / M (Ag) \u003d 5,4 / 108 \u003d 0,05 mol. De la formule Ag 2 S, il s'ensuit que la quantité de substance argentite est la moitié de la quantité de substance argent. Déterminer la quantité de substance argentite : n (Ag 2 S) \u003d 0,5 n (Ag) \u003d 0,5 0,05 \u003d 0,025 mol On calcule la masse d'argentite : m (Ag 2 S) \u003d n (Ag 2 S) M (Ag2S) \u003d 0,025 248 \u003d 6,2 g. Nous déterminons maintenant la fraction massique d'argentite dans un échantillon de roche pesant 25 g. ω (Ag 2 S) \u003d m (Ag 2 S) / m \u003d 6,2 / 25 \u003d 0,248 \u003d 24,8%.

A) Magnésium brûlant frais Fonte de la glace C) Sable de rivière se déposant dans l'eau
D) Mélanger des poudres de soufre et de fer E) Faire bouillir de l'eau

2. La masse molaire du fer est
A) 26 g/mol froid 56 g/mol C) 52 g/mol D) 112 g/mol E) 56

3. Dans la formule 2Na2S, le nombre d'atomes de sodium et de soufre est égal
A) 1 et 2 froid 4 et 1 C) 2 et 4 D) 4 et 2 E) 2 et 1

4. Formule de l'oxyde de Mn(VII)
1. MnO2 froid Mn2O7 C) Mn2O3 D) MnO3 E) MnO

5. Dans le schéma réactionnel P+O2 ? P2O5 besoin de mettre les coefficients
A) 4, 5, 2 froid 2, 1, 1 C) 2, 5, 2 D 5, 4, 2 E) 2, 4, 5

6. L'équation de la réaction de substitution est -
A) 4Na + O2 = 2 Na2O froid CaCO3 = CaO +CO2 ? C) Zn + CuS = ZnS + Cu
D) 2Mg + O2 = 2MgO E) 2H2 + O2 > 2H2O

7. Un clou en fer plongé dans une solution de chlorure de cuivre (II) est recouvert d'une couche rouge de cuivre. Voici un exemple de réaction :
A) Échange cool Décomposition C) Substitution D) Connexion E) Aucune réaction de ce type

8. Symbole de l'élément chimique manganèse
A) ?e cool Mg C) O D) Mn E) Mr

9. L'élément chimique, et non la simple substance azote, est mentionné dans l'expression
A) L'azote est un composant de l'air frais L'acide nitrique HNO3 contient de l'azote
C) Formule d'azote N2 D) L'azote liquide est parfois utilisé pour congeler les aliments
E) Azote gaz inerte
10. L'aluminium n'a pas de propriété physique
A) Conductivité électrique froide Conductivité thermique C) Couleur blanc argenté
D) Capacité à être magnétisé E) Gaz dans des conditions normales

11. Un signe qui nous permet d'appeler la rouille d'un clou une réaction chimique est :
A) Dégagement de chaleur à froid Dégagement de gaz C) Décoloration
D) Odeur E) Précipitations

12. Le sulfure de fer est une substance complexe, pas un mélange car
A) Il peut être séparé par un aimant en fer et en soufre
cool Il peut être séparé par distillation en fer et en soufre
C) Il se compose d'atomes d'un élément chimique différent et ne peut pas être séparé par des méthodes physiques en fer et en soufre
D) Il est insoluble dans l'eau E) un gaz dans des conditions normales

13. 3,01 * 10 23 atomes de fer forment
A) 2 mol refroidir 3 mol C) 1 mol D) 0,5 mol E) 1,5 mol

14. 69 g de sodium sont
A) 3 mol refroidir 1 mol C) 6,3 mol D) 1,5 mol E) 0,5 mol

15. Le filtrage peut séparer le mélange :
A) les copeaux de cuivre et de fer refroidissent le sucre et l'eau C) la craie et l'eau
D) eau et acide acétique E) eau et essence

16. L'interaction du magnésium avec l'oxygène fait référence aux réactions :
A) décomposition par échange froid C) composé D) substitution E) pas de réaction de ce type

17. Les phénomènes chimiques comprennent :
A) broyage du marbre évaporation de l'eau froide C) fonte de la glace D) fonte du cuivre E) combustion du charbon

19. Quelle est la valence de l'aluminium ?
A) 1 froid 2 C) 3 D) 4 E) 5

20. Unités de mesure de masse molaire :
A) grammes gramme frais/mol C) mol D) mélogramme E) pas d'unité de mesure

21. La masse molaire de NaHCO3 est :
A) 156 froid 156 g/mol C) 84 g/mol D) 84 E) 84 L

22. Indiquez la réaction de décomposition :
A) 2H2 + O2 > 2 H2O refroidir 2Na + 2H2O > 2NaOH + H2
C) C + O2 > CO2 D) 2NH3 > N2 + 3H2
E) AgNO3 + HCl > AgCl + HNO3

23. La fraction massique d'oxygène dans l'acide sulfurique H2SO4 est d'environ :
A) 16 % frais 33 % C) 65 % D) 2 % E) 17 %

25. Dans laquelle de ces rangées se trouvent uniquement des métaux ?
A) K, Zn, Fe frais Si, Ca, Bi C)Al, C, Cr D) W, Os, B E) P, Au, Pb

26. La fraction massique de soufre dans le SO2 est :
A) 32 % frais 64 % C) 50 % D) 80 % E) 12 %

27. La masse de sulfure de zinc formée en chauffant 10 g de soufre avec du zinc est :
A) 12 g froid 30,31 g C) 25,6 g D) 10,5 g E) 32,4 g

28. Symbole de l'élément chimique krypton
A) Ca cool Kr C) K D) Cd E) C

29. Le fond est
A) Air B) Cuivre C) Miroir D) Granit E) Lait

30. La liste des propriétés physiques est superflue
A) Densité de combustion froide C) Conductivité thermique
D) Point d'ébullition E) Point de fusion

Problème 435.
Combien de millilitres d'acide chlorhydrique concentré (p = 1,19 g / ml) contenant 38% (wt.) HCl faut-il prendre pour préparer 1 litre de 2n. Solution?
Décision:
M (HCI) \u003d M E (HCI) \u003d 36,5 g / mol.
Calculer la masse de HCl dans 1 litre de 2n de sa solution : 2 . 36,5 \u003d 72,93g.
Calculez la masse d'une solution à 38% en utilisant la formule :

où

Le volume de solution qu'il faut prélever pour préparer 1 litre d'une solution 2n est calculé par la formule :

m (p-pa) = p . V,

où p

Répondre: 161,28 ml.

Problème 436.
A 100 ml de H 2 SO 4 à 96 % (en poids) (densité 1,84 g/ml), on a ajouté 400 ml d'eau. Une solution d'une densité de 1,220 g/ml a été obtenue. Calculez sa concentration équivalente et sa fraction massique de H 2 SO 4 .
Décision:
La masse d'une solution de 100 ml d'une solution à 96% se trouve par la formule :

m(p-pa) = p . V,

où p est la densité, et V est le volume de la solution, on obtient :

m (p-pa) = 1,84 . 100 = 184

La masse d'acide sulfurique dans cette solution se trouve par la formule :

où
- fraction massique de la substance dissoute ; m (in-va) - la masse de la substance dissoute; m (r-ra) - la masse de la solution.

Calculer la masse de la solution obtenue en mélangeant 100 ml d'une solution à 96% avec 400 ml d'eau, on obtient :

m" (p-pa) = (100 + 400) . 1.220 = 610g

Déterminons la masse molaire de l'équivalent de H2SO)4 à partir du rapport :

M E (B) - masse molaire de l'équivalent acide, g / mol; M(B) est la masse molaire de l'acide ; Z(B) - nombre équivalent ; Z (acides) est égal au nombre d'ions H +, H 2 SO 4 (((((2.

On trouve alors la concentration équivalente de la solution par la formule :

où
m (B) est la masse de la substance dissoute, M E (V) est la masse molaire de l'équivalent de la substance dissoute, V est le volume de la solution (en l ou ml).

Calculez la fraction massique de la solution résultante :

Répondre: 7.2n ; 28,96 %.

m(p-pa) = p . V,

où p est la densité, et V est le volume de la solution, on obtient :

m (p-pa) = 1,18 . 1000 = 1180

Calculer la masse d'acide chlorhydrique en solution à l'aide de la formule :

où
- fraction massique de la substance dissoute ; m (in-va) - la masse de la substance dissoute; m (r-ra) - la masse de la solution.

Déterminons la masse molaire de l'équivalent de HCl à partir du rapport :

M E (B) - masse molaire de l'équivalent acide, g / mol; M(B) est la masse molaire de l'acide ; Z(B) - nombre équivalent ; Z (acides) est égal au nombre d'ions H +, H 2 SO 4 → 2.

Répondre: 11.8n.

Problème 438.
Quel est le volume d'acide sulfurique à 10% (en masse) ( p\u003d 1,07 g/ml) sera nécessaire pour neutraliser une solution contenant 16,0 g de NaOH ?
Décision:
L'équation de réaction pour la neutralisation d'une solution de NaOH avec une solution de H 2 SO 4 a la forme :

H2SO4 + 2NaOH ↔ Na2SO4 + 2H2O

Il résulte de l'équation de réaction que 0,5 mole de NaOH sont dépensées pour neutraliser 1 mole de NaOH, ce qui signifie que la masse équivalente d'acide sulfurique dans cette réaction est de 49 g/mol (M/2 \u003d 98/2 \u003d 49) .

On calcule maintenant la masse d'acide sulfurique nécessaire pour neutraliser 16 g de NaOH à partir de la proportion :

La masse d'une solution contenant 19,6 g de H 2 SO 4 est calculée par la formule :

où
- fraction massique de la substance dissoute ; m (in-va) - la masse de la substance dissoute; m (r-ra) - la masse de la solution.

Le volume de la solution est calculé par la formule :

m (p-pa) = p . V,

où est la densité, et V est le volume de la solution, on obtient :

Répondre: 183,18 ml.