Совет 1: Как рассчитать массовую долю вещества

Массовая доля вещества – это отношение массы определенного вещества к массе смеси или раствора, в котором находится данное вещество. Выражается в долях единицы или в процентах.
Инструкция
1
Массовая доля вещества находится по формуле: w = m(в)/m(см), где w – массовая доля вещества, m(в) – масса вещества, m(см) – масса смеси. Если же вещество растворено, то формула выглядит так: w = m(в)/m(р-ра), где m(р-ра) – масса раствора. Массу раствора при необходимости тоже можно найти: m(р-ра) = m(в) + m(р-ля), где m(р-ля) – масса растворителя. При желании массовую долю можно умножить на 100%.
2
Если в условии задачи не дано значения массы, то его можно рассчитать с помощью нескольких формул, выбрать нужную помогут величины данные в условии. Первая формула для нахождения массы: m = V*p, где m – масса, V – объем, p – плотность. Следующая формула выглядит так: m = n*M, где m – масса, n – количество вещества, M – молярная масса. Молярная масса в свою очередь складывается из атомных масс элементов, входящих в состав вещества.
3
Для лучшего понимания данного материала решим задачу. Смесь медных и магниевых опилок массой 1,5 г обработали избытком серной кислоты. В результате реакции выделился водород объемом 0,56 л (нормальные условия). Вычислите массовую долю меди в смеси.
В этой задаче проходит реакция, записываем ее уравнение. Из двух веществ с избытком соляной кислоты взаимодействует только магний: Mg + 2HCl = MgCl2 + H2. Чтобы найти массовую долю меди в смеси, необходимо подставить значения в следующую формулу: w(Cu) = m(Cu)/m(см). Масса смеси дана, найдем массу меди: m(Cu) = m(см) – m(Mg). Ищем массу магния: m(Mg) = n(Mg)*M(Mg). Найти количество вещества магния поможет уравнение реакции. Находим количество вещества водорода: n = V/Vm = 0,56/22,4 = 0,025 моль. По уравнению видно, что n(H2) = n(Mg) = 0,025 моль. Рассчитываем массу магния, зная что молярная масса магния равна 24 г/моль: m(Mg) = 0,025*24 = 0,6 г. Находим массу меди: m(Cu) = 1,5 – 0,6 = 0,9 г. Осталось вычислить массовую долю: w(Cu) = 0,9/1,5 = 0,6 или 60%.

Совет 2: Как вычислить массовую долю

Массовая доля показывает в процентах или в долях содержание вещества в каком–либо растворе или элемента в составе вещества. Умение вычислить массовую долю полезно не только на уроках химии, но и когда вы хотите приготовить раствор или смесь, например, в кулинарных целях. Или изменить процентное отношение, в уже имеющемся у вас составе.
Инструкция
1
Массовая доля вычисляется как отношение массы данного компонента к общей массе раствора. Для получения результата в процентах, надо полученное частное умножить на 100.
Выглядит формула следующим образом:
ώ=m (растворенного вещества)/m (раствора)

ώ, % = ώ*100
2
Рассмотрим для примера прямую и обратную задачи.
Например, вы растворили в 100 граммах воды 5 грамм поваренной соли. Какой процентности раствор вы получили? Решение очень простое. Массу вещества (поваренной соли) вы знаете, масса раствора будет равна сумме из масс воды и соли. Таким образом, следует 5 г разделить на 105 г и результат деления умножить на 100 – это и будет ответ: 4,7%-ый раствор у вас получится.
Теперь обратная задача. Вы желаете приготовить 200 гр 10%-ого водного раствора чего угодно. Сколько вещества брать для растворения? Действуем в обратном порядке, массовую долю, выраженную в процентах (10%) делим на 100. Получим 0,1. Теперь составим несложное уравнение, где нужное количество вещества обозначим x и, следовательно, массу раствора как 200 г+x. Наше уравнение будет выглядеть так: 0,1=x/200г+x. Когда мы его решим то получим что х равняется примерно 22,2 г. Проверяется результат решением прямой задачи.
3
Сложнее узнать какие количества растворов известной процентности надо взять для получения определенного количества раствора с новыми заданными качествами. Здесь требуется составить и решить уже систему уравнений. В этой системе первое уравнение - это выражение известной массы получаемой смеси, через две неизвестные массы исходных растворов. Например, если наша цель получить 150 гр раствора, уравнение будет иметь вид x+y=150 г. Второе уравнение – масса растворенного вещества приравненная к сумме этого же вещества, в составе двух смешиваемых растворов. Например, если хотите иметь 30%-ый раствор, а растворы, которые вы смешиваете 100%-ый, то есть чистое вещество, и 15%-ый, то второе уравнение будет иметь вид: x+0,15y = 45 г. Дело за малым, решить систему уравнение и выяснить сколько надо добавить вещества к 15%-ому раствору, чтобы получить 30%-ый раствор. Попробуйте.
Видео по теме

Совет 3: Как рассчитать количество вещества

Чтобы рассчитать количество вещества, узнайте его массу с помощью весов, выразите ее в граммах и поделите на молярную массу, которую можно найти с помощью таблицы Менделеева. Для определения количества вещества газа в нормальных условиях примените закон Авогадро. Если газ находится в других условиях, измерьте давление, объем и температуру газа, после чего рассчитайте количество вещества в нем.
Вам понадобится
  • Вам понадобятся весы, термометр, манометр, линейка или рулетка, периодическая таблица Менделеева.
Инструкция
1
Определение количества вещества в твердом теле или жидкости. Найдите массу исследуемого тела при помощи весов, выразите ее в граммах. Определите, из какого вещества состоит тело, затем с помощью периодической таблицы Менделеева найдите молярную массу вещества. Для этого найдите элементы, входящие в состав молекулы вещества из которого состоит тело. По таблице определите их атомные массы, если в таблице указывается дробное число, округлите его до целого. Найдите сумму масс всех атомов, входящих в молекулу вещества, получите молекулярную массу, которая численно равна молярной массе вещества в граммах на моль. После этого, измеренную ранее массу поделите на молярную массу. В результате получите количество вещества в молях (υ=m/M).
2
Количество вещества газа в нормальных условиях. Если газ находится нормальных условиях (0 градусов Цельсия и 760 мм рт. ст.), найдите его объем. Для этого измерьте объем помещения, баллона или сосуда, где он находится, поскольку газ занимает весь объем, ему предоставленный. Чтобы получить его значение измерьте геометрические размеры сосуда, где он находится с помощью рулетки и с помощью математических формул, найдите его объем. Наиболее типичным случаем является комната в форме параллелепипеда. Измерьте ее длину, ширину и высоту в метрах, затем перемножьте их и получите объем газа, который в ней находится в кубических метрах. Чтобы найти количество вещества газа, полученный объем поделите на число 0,0224 – молярный объем газа при нормальных условиях.
3
Количество вещества газа с произвольными параметрами. Измерьте давление газа манометром в паскалях, его температуру в кельвинах, для чего к градусам Цельсия, в которых измеряет термометр, прибавьте число 273. Определите также объем газа в кубических метрах. Чтобы найти количество вещества произведение давления и объема поделите на температуру и число 8,31 (универсальную газовую постоянную), υ=PV/(RT).
Видео по теме

Совет 4: Как вычислить массовую долю вещества

Многие жидкости представляют собой растворы. Именно таковы, в частности, кровь человека, чай, кофе, морская вода. Основой раствора является растворенное вещество. Существуют задачи на нахождение массовой доли этого вещества.
Инструкция
1
Растворами называются однородные гомогенные системы, которые состоят из двух и более компонентов. Они делятся на три категории:
- жидкие растворы;

- твердые растворы;

- газообразные растворы.
К жидким растворам относится, например, разбавленная серная кислота, к твердым - сплав железа и меди, а к газообразным - любые смеси газов. Независимо от того, в каком агрегатном состоянии находится раствор, он состоит из растворителя и растворенного вещества. Растворителем чаще всего обычно является вода, которой разбавляют вещество. Состав растворов выражается различным образом, наиболее часто для этого используют значение массовой доли растворенного вещества. Массовая доля является безразмерной величиной, и она равна отношению массы растворенного вещества к общей массе всего раствора:
ωв=mв/m
Массовую долю выражают в процентах или десятичных дробях. Чтобы вычислить этот параметр в процентах, применяйте следующую формулу:
w(вещества)=mв/m (раствора)·100 %.
Для нахождения того же параметра в виде десятичной дроби умножение на 100 % не осуществляйте.
2
Масса всего раствора представляет собой сумму масс воды и растворенного вещества. Поэтому иногда формулу, указанную выше, записывают несколько иным образом:
ωв=mв/(mв+m(H2O)), где m (раствора)=mв+m(H2O)
Например, разбавленная азотная кислота состоит из растворителя - воды, и растворенного вещества -кислоты. Из этого следует, что масса растворенного вещества вычисляется следующим образом:
ωв=mHNO3/mHNO3+mH2O
3
Если масса вещества неизвестна, а дана лишь масса воды, то в таком случае массовая доля находится по несколько иной формуле. Когда известен объем растворенного вещества, массу его находите по следующей формуле:
mв=V*ρ
Из этого следует, что массовая доля вещества вычисляется следующим образом:
ωв=V*ρ/V*ρ+m(H2O)
4
Нахождение массовой доли вещества нередко осуществляется и в практических целях. Например, при отбеливании какого-либо материала необходимо знать концентрацию пергидроля в растворе перекиси. Кроме того, точное вычисление массовой доли иногда требуется во врачебной практике. Помимо формул и приблизительного вычисления массовой доли в медицине используют еще и экспериментальную проверку с помощью приборов, что позволяет уменьшить вероятность ошибок.
5
Существует несколько физических процессов, в ходе которых меняется массовая доля вещества и состав раствора. Первый из них, называемый упариванием, представляет собой процесс, обратный растворению вещества в воде. При этом, растворенное вещество остается, а вода полностью упаривается. В этом случае массовая доля быть измерена не может - раствор отсутствует. Прямо противоположный процесс - разбавление концентрированного раствора. Чем больше он разбавляется, тем сильнее уменьшается массовая доля вещества, растворенного в нем. Концентрирование представляет собой частичное упаривание, при котором испаряется не вся вода, а лишь ее часть. Массовая доля вещества в растворе при этом увеличивается.
Видео по теме

Совет 5: Как найти массовую долю элемента

Что такое массовая доля элемента? Из самого названия можно понять, что это величина, указывающая, в каком соотношении находятся масса элемента, входящего в состав вещества, и общая масса этого вещества. Она выражается в долях единицы: процентах (сотых долях), промилле (тысячных) и т.д. Как можно вычислить массу какого-либо элемента?
Инструкция
1
Для наглядности рассмотрите хорошо известный всем углерод, без которого не было бы органики. Если углерод представляет собою чистое вещество (например, алмаз), то его массовую долю можно смело принять за единицу или за 100%. Разумеется, алмаз тоже содержит примеси других элементов, но в большинстве случаев, в столь малых количествах, что ими можно пренебречь. А вот в таких модификациях углерода, как каменный уголь или графит, содержание примесей довольно высокое, и такое пренебрежение недопустимо.
2
Если же углерод входит в состав сложного вещества, надо действовать следующим образом: запишите точную формулу вещества, затем, зная молярные массы каждого элемента, входящего в его состав, вычислите точную молярную массу этого вещества (разумеется, с учетом «индекса» каждого элемента). После этого определить массовую долю, разделив общую молярную массу элемента на молярную массу вещества.
3
Например, нужно найти массовую долю углерода в уксусной кислоте. Напишите формулу уксусной кислоты: СН3СООН. Для облегчения подсчетов преобразуйте ее в вид: С2Н4О2. Молярная масса этого вещества складывается из молярных масс элементов: 24 + 4 + 32 = 60. Соответственно, массовая доля углерода в этом веществе вычисляется так: 24/60 = 0,4.
4
Если нужно исчислить ее в процентном соотношении, соответственно, 0,4 * 100 = 40%. То есть в каждом килограмме уксусной кислоты содержится (приблизительно) 400 грамм углерода.
5
Разумеется, совершенно аналогичным образом можно найти массовые доли всех других элементов. Например, массовая доля кислорода в той же уксусной кислоте вычисляется так: 32/60 = 0,533 или примерно 53,3%; а массовая доля водорода равна 4/60 = 0,666 или примерно 6,7%.
6
Для проверки точности вычислений сложите процентные доли всех элементов:40% (углерод) + 53,3% (кислород) + 6,7% (водород) = 100%. Счет сошелся.
Источники:
  • массовые доли элементов

Совет 6: Как найти массу вещества, зная объем

У вас есть двухсотлитровая бочка. Вы планируете ее полностью заправить дизельным топливом, которое используете для отопления своей мини-котельной. А сколько она будет весить, наполненная соляром? Сейчас вычислим.
Вам понадобится
  • - таблица удельной плотности веществ;
  • - умение производить простейшие математические вычисления.
Инструкция
1
Чтобы найти массу вещества по его объему, воспользуйтесь формулой удельной плотности вещества.

p = m/v
здесь p – удельная плотность вещества;
m – его масса;
v – занимаемый объем.

Массу будем считать в граммах, килограммах и тоннах. Объемы в кубических сантиметрах, дециметрах и мерах. И удельную плотность, соответственно, в г/см3, кг/дм3, кг/м3, т/м3.
2
Итак, по условиям задачи, у вас есть двухсотлитровая бочка. Это значит: бочка емкостью 2 м3. Двухсотлитровой ее называют, потому что воды, с ее удельной плотностью равной единице, в такую бочку входит 200 литров.

Вас интересует масса. Поэтому выводите ее в представленной формуле на первое место.

m = p*v

В правой части формулы неизвестно значение р – удельная плотность дизельного топлива. Найдите его по справочнику. Еще проще – задать в поиск запрос в интернете «удельная плотность дизельного топлива».
3
Нашли: плотность летнего дизельного топлива при t = +200 С – 860 кг/м3.

Подставляйте значения в формулу:

m = 860*2 = 1720 (кг)

1 тонна и 720 кг – столько весят 200 литров летнего дизельного топлива. Завесив предварительно бочку, можно рассчитать общий вес и прикинуть мощность стеллажа под бочку с соляром.
4
В сельской местности полезным бывает заранее рассчитать массу необходимых по кубатуре дров, чтобы определиться с грузоподъемностью транспорта, на котором будут доставляться эти дрова.

К примеру, вам на зиму необходим минимум в 15 куб. метров березовых дров.
Ищите в справочной литературе плотность березовых дров. Это: 650 кг/м3.
Вычисляйте массу, подставив значения в ту же формулу удельной плотности.

m = 650*15 = 9750 (кг)

Теперь, исходя из грузоподъемности и вместимости кузова, вы можете определиться с видом транспортного средства и количеством поездок.
Видео по теме
Обратите внимание
Люди постарше больше знакомы с понятием удельного веса. Удельная плотность вещества – это то же, что и удельный вес.

Совет 7: Как определить массовую долю вещества

Массовая доля вещества показывает его содержание в более сложной структуре, например, в сплаве или смеси. Если известна общая масса смеси или сплава, то зная массовые доли составляющих веществ можно найти их массы. Найти массовую долю вещества, можно зная его массу и массу всей смеси. Эта величина, может выражаться в дольных величинах или процентах.
Вам понадобится
  • весы;
  • периодическая таблица химических элементов;
  • калькулятор.
Инструкция
1
Определите массовую долю вещества, которое находится в смеси через массы смеси и самого вещества. Для этого с помощью весов определите массы веществ, составляющих смесь или сплав. Затем сложите их. Полученную массу примите за 100%. Чтобы найти массовую долю вещества в смеси, поделите его массу m на массу смеси M, а результат умножьте на 100% (ω%=(m/M)∙100%). Например, в 140 г воды растворяют 20 г поваренной соли. Чтобы найти массовую долю соли, сложите массы этих двух веществ М=140+20=160 г. Затем найдите массовую долю вещества ω%=(20/160)∙100%=12,5%.
2
Если требуется найти содержание или массовую долю элемента в веществе с известной формулой, воспользуйтесь периодической таблицей химических элементов. По ней найдите атомные массы элементов, которые входят в состав вещества. Если один элемент встречается в формуле несколько раз, умножьте его атомную массу на это число и сложите полученные результаты. Это будет молекулярная масса вещества. Чтобы найти массовую долю любого элемента в таком веществе, поделите его массовое число в данной химической формуле M0 на молекулярную массу данного вещества M. Результат множьте на 100 % (ω%=(M0/M)∙100%).
3
Например, определите массовую долю химических элементов в медном купоросе. Медный купорос (сульфат меди II), имеет химическую формулу CuSO4. Атомные массы элементов, входящих в его состав равны Ar(Cu)=64, Ar(S)=32, Ar(O)=16, массовые числа этих элементов будут равны M0(Cu)=64, M0(S)=32, M0(O)=16∙4=64, с учетом того, что в молекуле содержится 4 атома кислорода. Рассчитайте молекулярную массу вещества, она равна сумме массовых чисел составляющих молекулу веществ 64+32+64=160. Определите массовую долю меди (Cu) в составе медного купороса (ω%=(64/160)∙100%)=40%. По такому же принципу можно определить массовые доли всех элементов в этом веществе. Массовая доля серы (S) ω%=(32/160)∙100%=20 %, кислорода (О) ω%=(64/160)∙100%=40%. Обратите внимание на то, что сумма всех массовых долей вещества должна составить 100%.

Совет 8: Как вычислить массовую долю в процентах

Массовая доля — это процентное содержание компонента в смеси или элемента в веществе. С задачами на вычисление массовой доли сталкиваются не только школьники и студенты. Умение вычислять процентную концентрацию вещества находит вполне практическое применение и в реальной жизни - там, где требуется составление растворов - начиная со строительства и заканчивая кулинарией.
Вам понадобится
  • - таблица Менделеева;
  • - формулы для расчета массовой доли.
Инструкция
1
Рассчитайте массовую долю по определению. Так как масса вещества слагается из масс элементов, которые его составляют, то на долю любого составляющего элемента приходится некоторая часть массы вещества. Массовая доля раствора равна отношению массы растворенного вещества к массе всего раствора.
2
Масса раствора равна сумме масс растворителя (обычно воды) и вещества. Массовая доля смеси равна отношению массы вещества к массе смеси, содержащей вещество. Полученный результат умножьте на 100%.
3
Найдите массовую долю выхода с помощью формулы ω=mд/mп, где mп и mд - величина предполагаемого и действительного полученного выхода вещества (массы) соответственно. Вычисляйте предполагаемую массу из уравнения реакции, пользуясь формулой m=nM, где n - химическое количество вещества, M - молярная масса вещества (сумма атомных масс всех элементов, входящих в вещество), или формулой m=Vρ, где V- объем вещества, ρ - его плотность. Количество вещества в свою очередь при необходимости замените на формулу n=V/Vm или также находите из уравнения реакции.
4
Массовую долю элемента сложного вещества вычислите с помощью таблицы Менделеева. Сложите атомные массы всех элементов, входящих в вещество, при необходимости домножая на индексы. Вы получите молярную массу вещества. Найдите молярную массу элемента из таблицы Менделеева. Рассчитайте массовую долю, разделив молярную массу элемента на молярную массу вещества. Умножьте на 100%.
Совет полезен?
Обращайте внимание на физический процесс, который имеет место быть. При упаривании не рассчитывайте массовую долю, так как раствора (воды или иной любой жидкости) нет. Не забывайте, что при концентрировании, иначе называемом частичным упариванием, массовая доля вещества увеличивается. Если вы разбавляете концентрированный раствор, массовая доля уменьшается.
Источники:
  • Атомно-молекулярное учение и его законы
  • как вычислять проценты формула

Совет 9: Как вычислить долю по формуле

Массовая доля какого-либо компонента в веществе показывает, которая часть от общей массы приходится на атомы именно этого элемента. Используя химическую формулу вещества и периодическую таблицу Менделеева, можно определить массовую долю каждого из входящих в формулу элементов. Полученная в результате величина выражается обыкновенной дробью или процентами.
Инструкция
1
Если требуется по химической формуле определить массовую долю каждого элемента, составляющего ее, начните с вычисления количества атомов, которое приходится на каждый из элементов. Например, химическую формулу этанола записывают так: CH₃-CH₂-OH. А химическая формула диметилового эфира - CH₃-O-CH₃. Число атомов кислорода (O) в каждой из формул равно единице, углерода (С) - двум, водорода (H) - шести. Обратите внимание, что это разные вещества, так как одинаковое количество атомов каждого элемента в их молекулах расположено по-разному. Тем не менее, массовые доли каждого элемента в диметиловом эфире и этаноле будут одинаковы.
2
С использованием периодической таблицы определите атомную массу каждого элемента, входящего в химическую формулу. Это число умножьте на количество атомов каждого элемента, рассчитанное на предыдущем шаге. В использованном выше примере формула содержит всего один атом кислорода, а его атомарная масса из таблицы равна 15,9994. Атомов углерода в формуле два, его атомарная масса равна 12,0108, значит, суммарный вес атомов составит 12,0108*2=24,0216. Для водорода эти цифры равны соответственно 6, 1,00795 и 1,00795*6=6,0477.
3
Определите общую атомарную массу каждой молекулы вещества - сложите полученные на предыдущем шаге числа. Для диметилового эфира и этанола эта величина должна быть равна 15,9994+24,0216+6,0477=46,0687.
4
Если результат требуется получить в долях единицы, составьте для каждого элемента, входящего в формулу, индивидуальную дробь. В ее числителе должна стоять величина, рассчитанная для этого элемента на втором шаге, а в знаменатель каждой дроби поставьте число из третьего шага. Полученную обыкновенную дробь можно округлить до нужной степени точности. В использованном выше примере массовая доля кислорода составляет 15,9994/46,0687≈16/46=8/23, углерода - 24,0216/46,0687≈24/46=12/23, водорода - 6,0477/46,0687≈6/46=3/23.
5
Для получения результата в процентах полученные обыкновенные дроби переведите в формат десятичных и увеличьте в сто раз. В использованном примере массовая доля кислорода в процентах выражается числом 8/23*100≈34,8%, углерода - 12/23*100≈52,2%, водорода - 3/23*100≈13,0%.
Видео по теме
Обратите внимание
Массовая доля не может быть больше единицы или, если она выражается в процентах, больше 100%.
Источники:
  • "Пособие по химии", Г.П. Хомченко, 2005.
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500