Fracția de masă a unui element ω(E)% este raportul dintre masa unui element dat m (E) dintr-o moleculă dată a unei substanțe și masa moleculară a acestei substanțe Mr (in-va).
Fracția de masă a unui element este exprimată în fracții de unitate sau ca procent:
ω(E) = m (E) / Mr(in-va) (1)
ω% (E) = m(E) 100%/Mr(in-va)
Suma fracțiilor de masă ale tuturor elementelor unei substanțe este egală cu 1 sau 100%.
De regulă, pentru a calcula fracția de masă a unui element, ei iau o porțiune dintr-o substanță egală cu masa molară a substanței, apoi masa unui element dat din această porțiune este egală cu masa sa molară înmulțită cu numărul de atomi ai unui element dat din moleculă.
Deci, pentru o substanță A x B y în fracții de unitate:
ω(A) = Ar(E) X / Мr(in-va) (2)
Din proporția (2) derivăm o formulă de calcul pentru determinarea indicilor (x, y) în formula chimică a unei substanțe, dacă se cunosc fracțiile de masă ale ambelor elemente și masa molară a substanței:
X = ω%(A) Mr(in-va) / Ar(E) 100% (3)
Împărțirea ω% (A) la ω% (B), adică. formula de transformare (2), obtinem:
ω(A) / ω(B) = X Ar(A) / Y Ar(B) (4)
Formula de calcul (4) poate fi transformată după cum urmează:
X: Y = ω%(A) / Ar(A) : ω%(B) / Ar(B) = X(A) : Y(B) (5)
Formulele de calcul (3) și (5) sunt utilizate pentru a determina formula unei substanțe.
Dacă se cunosc numărul de atomi dintr-o moleculă a unei substanțe pentru unul dintre elemente și fracția sa de masă, masa molară a substanței poate fi determinată:
Mr(v-va) = Ar(E) X / W(A)
Exemple de rezolvare a problemelor de calcul al fracțiilor de masă ale elementelor chimice dintr-o substanță complexă
Calculul fracțiilor de masă ale elementelor chimice dintr-o substanță complexă
Exemplul 1. Determinați fracțiile de masă ale elementelor chimice în acid sulfuric H 2 SO 4 și exprimați-le în procente.
Soluţie
1. Calculați greutatea moleculară relativă a acidului sulfuric:
Mr (H 2 SO 4) = 1 2 + 32 + 16 4 = 98
2. Calculați fracțiile de masă ale elementelor.
Pentru a face acest lucru, valoarea numerică a masei elementului (ținând cont de indice) este împărțită la masa molară a substanței:
Luând în considerare acest lucru și notând fracția de masă a unui element cu litera ω, calculele fracțiilor de masă se efectuează după cum urmează:
ω(H) = 2: 98 = 0,0204, sau 2,04%;
ω(S) = 32: 98 = 0,3265, sau 32,65%;
ω(O) = 64: 98 = 0,6531 sau 65,31%
Exemplul 2. Determinați fracțiile de masă ale elementelor chimice în oxid de aluminiu Al 2 O 3 și exprimați-le în procente.
Soluţie
1. Calculați greutatea moleculară relativă a oxidului de aluminiu:
Mr(Al 2 O 3) = 27 2 + 16 3 = 102
2. Calculați fracțiile de masă ale elementelor:
ω(Al) = 54: 102 = 0,53 = 53%
ω(O) = 48: 102 = 0,47 = 47%
Cum se calculează fracția de masă a unei substanțe într-un hidrat cristalin
Fracția de masă a unei substanțe este raportul dintre masa unei substanțe date dintr-un sistem și masa întregului sistem, adică. ω(X) = m(X) / m,
unde ω(X) este fracția de masă a substanței X,
m(X) - masa substanței X,
m - masa întregului sistem
Fracția de masă este o mărime adimensională. Se exprimă ca fracție de unitate sau ca procent.
Exemplul 1. Se determină fracția de masă a apei de cristalizare în clorură de bariu dihidrat BaCl 2 2H 2 O.
Soluţie
Masa molară a BaCl 2 2H 2 O este:
M(BaCl22H2O) = 137+ 2 35,5 + 2 18 = 244 g/mol
Din formula BaCl 2 2H 2 O rezultă că 1 mol de clorură de bariu dihidrat conţine 2 mol H 2 O. Din aceasta se poate determina masa de apă conţinută în BaCl 2 2H 2 O:
m(H2O) = 2 18 = 36 g.
Găsim fracția de masă a apei de cristalizare în clorură de bariu dihidrat BaCl 2 2H 2 O.
ω(H20) = m(H20)/m(BaCI22H20) = 36/244 = 0,1475 = 14,75%.
Exemplul 2. Argintul cântărind 5,4 g a fost izolat dintr-o probă de rocă cântărind 25 g conţinând mineralul argentit Ag2S. Determinaţi fracţia de masă a argentitului din probă.
|
|
Determinăm cantitatea de substanță de argint găsită în argentit: n(Ag) = m(Ag) / M(Ag) = 5,4 / 108 = 0,05 mol. Din formula Ag 2 S rezultă că cantitatea de substanță argentită este jumătate din cantitatea de substanță de argint. Determinați cantitatea de substanță argentită: n(Ag2S) = 0,5 n(Ag) = 0,5 0,05 = 0,025 mol Calculăm masa argentitei: m(Ag2S) = n(Ag2S) M(Ag2S) = 0,025 248 = 6,2 g. Acum determinăm fracția de masă a argentitului dintr-o probă de rocă care cântărește 25 g. ω(Ag2S) = m(Ag2S) / m = 6,2/25 = 0,248 = 24,8%. |
A) Arderea rece a magneziului Topirea gheții C) Așezarea nisipului de râu în apă
D) Amestecarea pulberilor de sulf și fier E) apă clocotită
2. Masa molară a fierului este
A) 26 g/mol rece 56 g/mol C) 52 g/mol D) 112 g/mol E) 56
3. În formula 2Na2S, numărul de atomi de sodiu și de sulf este egal
A) 1 și 2 rece 4 și 1 C) 2 și 4 D) 4 și 2 E) 2 și 1
4. Formula oxidului de Mn(VII).
1. MnO2 rece Mn2O7 C) Mn2O3 D) MnO3 E) MnO
5. În schema de reacție P+O2? P2O5 trebuie să pună coeficienți
A) 4, 5, 2 rece 2, 1, 1 C) 2, 5, 2 D 5, 4, 2 E) 2, 4, 5
6. Ecuația pentru reacția de substituție este –
A) 4Na + O2 = 2 Na2O rece CaCO3 = CaO +CO2? C) Zn + CuS = ZnS + Cu
D) 2Mg + O2 = 2MgO E) 2H2 + O2 > 2 H2O
7. Un cui de fier scufundat într-o soluție de clorură de cupru (II) se acoperă cu un strat roșu de cupru. Acesta este un exemplu de reacție:
A) Schimb rece Descompunere C) Înlocuire D) Compus E) nu există o astfel de reacție
8. Simbol pentru elementul chimic mangan
A) ?е cool Mg C) О D) Mn E) Dl
9. Vorbim despre un element chimic, și nu despre o simplă substanță azot, în expresie
A) Azotul este o componentă a aerului rece. Acidul azotic HNO3 conține azot
C) Formula de azot N2 D) Azotul lichid este uneori folosit pentru congelarea alimentelor
E) azotul este un gaz inert
10. Aluminiul nu are o proprietate fizică caracteristică
A) Conductivitate electrică rece Conductivitate termică C) Culoare alb-argintie
D) Capacitatea de a fi magnetizat E) gaz în condiții normale
11. Un semn care ne permite să numim ruginirea unui cui o reacție chimică este:
A) Degajare de căldură rece Degajare de gaz C) Schimbarea culorii
D) Miros E) sedimentare
12. Sulfura de fier este o substanță complexă, nu un amestec deoarece
A) Poate fi separat de un magnet în fier și sulf
rece Poate fi separat prin distilare în fier și sulf
C) Constă din atomi de diferite elemente chimice și nu poate fi împărțit prin metode fizice în fier și sulf
D) Este insolubil în apă E) un gaz în condiții normale
13. 3.01 * 10 23 atomi de fier sunt
A) 2 mol rece 3 mol C) 1 mol D) 0,5 mol E) 1,5 mol
14. 69 g de sodiu este
A) 3 mol rece 1 mol C) 6,3 mol D) 1,5 mol E) 0,5 mol
15. Prin filtrare puteți separa amestecul:
A) așchii de cupru și fier rece zahăr și apă C) cretă și apă
D) apă și acid acetic E) apă și benzină
16. Interacțiunea magneziului cu oxigenul se referă la reacțiile:
A) descompunere schimb rece C) conexiune D) substituție E) nici o astfel de reacție
17. Fenomenele chimice includ:
A) zdrobirea marmurei evaporarea la rece a apei C) topirea gheții D) topirea cuprului E) arderea cărbunelui
19.Care este valența aluminiului?
A) 1 rece 2 C) 3 D) 4 E) 5
20.Unități de masă molară:
A) grame rece gram/mol C) mol D) melogramă E) fără unitate de măsură
21. Masa molară a NaHCO3 este:
A) 156 rece 156 g/mol C) 84 g/mol D) 84 E) 84 l
22. Indicați reacția de descompunere:
A) 2H2 + O2 > 2 H2O rece 2Na + 2H2O > 2NaOH + H2
C) C + O2 > CO2 D) 2NH3 > N2 + 3H2
E) AgNO3 + HCl > AgCl +HNO3
23. Fracția de masă a oxigenului din acidul sulfuric H2SO4 este aproximativ:
A) 16% rece 33% C) 65% D) 2% E) 17%
25.Care dintre aceste rânduri conține doar metale?
A) K, Zn, Fe rece Si, Ca, Bi C) Al, C, Cr D) W, Os, B E) P, Au, Pb
26. Fracția de masă a sulfului din substanța SO2 este egală cu:
A) 32% rece 64% C) 50% D) 80% E) 12%
27. Masa de sulfură de zinc formată prin încălzirea a 10 g de sulf cu zinc este egală cu:
A) 12 g rece 30,31 g C) 25,6 g D) 10,5 g E) 32,4 g
28. Simbol pentru elementul chimic cripton
A) Ca rece Kr C) K D) Cd E) C
29. Substanţa este
A) Aer B) cupru C) Oglindă D) Granit E) lapte
30. Lista proprietăților fizice este redundantă
A) Densitate ardere rece C) Conductivitate termică
D) Punctul de fierbere E) Punctul de topire
Problema 435.
Câți mililitri de acid clorhidric concentrat (p = 1,19 g/ml), care conține 38% (greutate) HCI, trebuie luați pentru a prepara 1 litru de 2N. soluţie?
Soluţie:
M(HCI) = ME (HCl) = 36,5 g/mol.
Să calculăm masa de HCI într-un litru de soluție 2N: 2 .
36,5 = 72,93 g.
Să calculăm masa unei soluții de 38% folosind formula:
Unde
Volumul de soluție care trebuie luat pentru a prepara 1 litru de soluție 2N se calculează folosind formula:
m(p-pa) = p . V,
Unde p
Răspuns: 161,28 ml.
Problema 436.
S-au adăugat 400 ml apă la 100 ml de H2S04 96% (în greutate) (densitate 1,84 g/ml). Rezultatul a fost o soluție cu o densitate de 1,220 g/ml. Calculați concentrația echivalentă și fracția de masă a H 2 SO 4.
Soluţie:
Găsim masa unei soluții de 100 ml dintr-o soluție de 96% folosind formula:
m(p-pa) = p . V,
Unde p este densitatea și V este volumul soluției, obținem:
m(p-pa) = 1,84 . 100 = 184 g.
Găsim masa acidului sulfuric din această soluție folosind formula:
Unde
- fracția de masă a substanței dizolvate; m (in-va) - masa substanței dizolvate; m (soluție) - masa soluției.
Să calculăm masa soluției obținute prin amestecarea a 100 ml dintr-o soluție 96% cu 400 ml apă, obținem:
m" (p-pa) = (100 + 400) . 1,220 = 610 g.
Să determinăm masa molară a echivalentului de H2SO)4 din relația:
M E (V) - masa molară a echivalentului acid, g/mol; M(B) este masa molară a acidului; Z(B) - număr echivalent; Z (acid) este egal cu numărul de ioni H +, H2SO4 (((((2.
Apoi găsim concentrația echivalentă a soluției folosind formula:
Unde
m(B) este masa substanței dizolvate, M E (V) este masa molară a echivalentului substanței dizolvate, V este volumul soluției (în l sau ml).
Să calculăm fracția de masă a soluției rezultate:
Răspuns: 7,2n; 28,96%.
m(p-pa) = p . V,
Unde p este densitatea și V este volumul soluției, obținem:
m(p-pa) = 1,18 . 1000 = 1180 g.
Să calculăm masa acidului clorhidric în soluție folosind formula:
Unde
- fracția de masă a substanței dizolvate; m (in-va) - masa substanței dizolvate; m (soluție) - masa soluției.
Să determinăm masa molară a echivalentului de HCl din relația:
M E (V) - masa molară a echivalentului acid, g/mol; M(B) este masa molară a acidului; Z(B) - număr echivalent; Z (acid) este egal cu numărul de ioni H +, H 2 SO 4 → 2.
Răspuns: 11.8n.
Problema 438.
Ce volum de 10% (în masă) acid sulfuric ( p= 1,07 g/ml) ar fi necesar pentru a neutraliza o soluție care conține 16,0 g de NaOH?
Soluţie:
Ecuația de reacție pentru neutralizarea unei soluții de NaOH cu o soluție de H 2 SO 4 are forma:
H2SO4 + 2NaOH ↔ Na2SO4 + 2H2O
Din ecuația reacției rezultă că sunt necesari 0,5 moli de NaOH pentru a neutraliza 1 mol de NaOH, ceea ce înseamnă că masa echivalentă de acid sulfuric în această reacție este de 49 g/mol (M/2 = 98/2 = 49).
Acum să calculăm masa de acid sulfuric necesară pentru a neutraliza 16 g de NaOH din proporția:
Masa unei soluții care conține 19,6 g de H2SO4 se calculează folosind formula:
Unde
- fracția de masă a substanței dizolvate; m (in-va) - masa substanței dizolvate; m (soluție) - masa soluției.
Volumul soluției se calculează folosind formula:
m(p-pa) = p . V,
unde este densitatea și V este volumul soluției, obținem:
Răspuns: 183,18 ml.
Se încarcă...