Совет 1: Как вычислить процентную концентрацию раствора

Задания на вычисление процентной концентрации растворов приходится выполнять не только при изучении раздела химии. Умение проводить соответствующие расчеты могут сослужить хорошую службу в повседневной жизни, например, при перерасчете концентрации раствора уксусной кислоты в период консервирования овощей.
Вам понадобится
  • - калькулятор.
Инструкция
1
Любой раствор состоит из растворенного вещества и растворителя. В большинстве случаев растворителем выступает вода. Чтобы вычислить процентную концентрацию (или массовую долю растворенного вещества) необходимо воспользоваться формулой:W = m (растворенного вещества) / m (раствора) х 100 %W – массовая доля растворенного вещества (или процентная концентрация), %Из этой же формулы можно вывести и массу растворенного вещества, если известны масса раствора и процентная концентрация раствора.
2
Пример № 1. Вычислите массовую долю (в процентах) поваренной соли (NaCl), если масса (NaCl) 5 г, а масса раствора (NaCl) 100 г.В данной задаче остается только подставить в формулу предложенные в условии параметры:W = m (р. в-ва) / m (р-ра) х 100 %W (NaCl) = m (NaCl) / m (раствора NaCl) х 100 %W (NaCl) = 5 г / 100 г х 100 % = 5 %Ответ: W (NaCl) = 5 %
3
Пример № 2. Вычислите массовую долю (в процентах) бромида калия (KBr), если масса соли (KBr) 10 г, а масса воды 190 г.Прежде чем работать с формулой на вычисление процентной концентрации, рассчитайте массу раствора, который состоит из воды и растворенного вещества:m (раствора) = m (растворенного вещества) + m (воды) Следовательно:m (р-ра KBr) = 10 г + 190 г = 200 гПодставьте в основную формулу найденные и указанные в условии параметры:W = m (р. в-ва) / m (р-ра) х 100 %W (KBr) = m (KBr) / m (раствора KBr) х 100 %W (KBr) = 10 г / 200 г х 100 % = 5 %Ответ: W (KBr) = 5 %
4
Пример № 3. Вычислите процентную концентрацию уксусной кислоты (СН3СООН), если масса кислоты (СН3СООН) 30 г, а масса воды 170 г.Рассчитайте массу раствора, который состоит из воды и уксусной кислоты:m (раствора) = m (растворенного вещества) + m (воды) Следовательно:m (р-ра СН3СООН) = 30 г + 170 г = 200 гПодставьте в формулу необходимые параметры:W = m (р. в-ва) / m (р-ра) х 100 %W (СН3СООН) = m (СН3СООН) / m (раствора СН3СООН) х 100 %W (СН3СООН) = 30 г / 200 г х 100 % = 15 %Ответ: W (СН3СООН) = 15 %

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 концентрацию раствора

Концентрация - величина, определяющая количество находящегося в растворе вещества. Чаще всего используется в химии (для эксперимента важно, чтобы раствор был приготовлен правильно), иногда находит применение в других науках, а порой и в повседневной жизни (приготовить наиболее точный раствор соли, сахара, соды и т.д.).
Вам понадобится
  • Учебник по аналитической или общей химии любого автора.
Инструкция
1
Необходимо отметить, что состав раствора (или содержание растворенного вещества в растворе) выражается разными способами: размерными и безразмерными величинами. Безразмерные величины (доли, проценты) к концентрациям не относятся, т.к. концентрация - величина размерная. В химии в основном используют 3 вида концентраций: молярная концентрация или молярность, моляльная концентрация или моляльность и эквивалентная или нормальная концентрация.
Молярная концентрация или молярность - отношение количества вещества к объему раствора. Рассчитывается по формуле См = n/V, где n - количество вещества, моль, V - объем раствора, л. Также эту концентрацию могут обозначить буквой М после числа. Так, например, запись 5 М HCl означает, что См(HCl) = 5 моль/л, т.е. 5 моль HCl находятся в 1 л воды. Примечание: если в задаче не указано количество вещества, но указана его масса, то можно использовать формулу n = m/Mr, где m - масса вещества, г, Mr - молекулярная масса (можно посчитать с помощью таблицы Д.И. Меделеева), n - количество вещества, моль. Данная концентрация изменяется при увеличении или уменьшении температуры.
2
Моляльная концентрация или моляльность - отношение количества вещества к массе растворителя. Рассчитывается по формуле m = n/ M (раствора), где n - количество вещества, моль, М (раствора) - масса раствора, кг. Например, m(HCl)= 5 моль/кг (H2O), означает, что на 1 кг воды приходится 5 моль HCl. Растворителем не обязательно является вода (это зависит от условий поставленной задачи), количество вещества можно рассчитать (способ указан в пункте первом), при температуре моляльная концентрация не изменяется.
3
Эквивалентная или нормальная концентрация - отношение числа эквивалентов растворенного вещества к объему раствора. Обозначать нормальную концентрацию можно Сн или буквой н. после числа. Например, 3 н. НСl - означает раствор, в каждом литре которого находится 3 эквивалента соляной кислоты. Расчет эквивалента - это отдельная тема, которую при необходимости можно найти в школьном учебнике по химии. Данную концентрацию часто используют в аналитической химии, когда необходимо узнать, в каких объемных соотношениях смешать растворы: растворенные вещества должны без остатка прореагировать, т.е. С1*V1 = C2*V2, где С1 и V1 - концентрация и объем одного раствора, а С2 и V2 - концентрация и объем другого раствора. Используя данные виды концентраций, возможно решить поставленную задачу.
Источники:
  • моляльная концентрация

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 рассчитать концентрацию вещества

Концентрация раствора – это величина, показывающая, какая масса того или иного вещества содержится в определенном объеме или массе раствора. Даже самый далекий от химии человек сталкивается с этим понятием буквально на каждом шагу: например, покупая в магазине 9% уксус для домашнего консервирования, или 20% сливки, чтобы добавлять их в кофе. Как же вычисляется концентрация раствора?
Инструкция
1
Предположим, в количестве 200 или 300 миллилитрах воды растворили 58,5 граммов хлористого натрия, то есть хорошо знакомой всем поваренной соли. Потом, приливая воду, довели общую массу раствора до одного килограмма. Несложно догадаться, что раствор в этом случае будет содержать 58,5 граммов соли и 941,5 граммов воды. Какова будет массовая доля соли?
2
Вычислить это проще простого, для этого количество соли разделите на общую массу раствора и умножьте на 100%, это будет выглядеть следующим образом:(58,5/1000) * 100% = 5,85%.
3
Сформулируйте задачу немного по-другому. Такое же количество соли растворили в воде, потом довели объем раствора до одного литра. Какова будет молярная концентрация раствора?
4
Вспомните само определение молярной концентрации. Это - количество молей растворенного вещества, содержащееся в одном литре раствора. А чему равен моль поваренной соли? Ее формула – NaCl, молярная масса – примерно 58,5. Иными словами, в одном литре раствора у вас содержится ровно один моль соли. Вы получите 1,0 молярный раствор.
5
Ну, а теперь вернитесь к первоначальным условиям задачи – там, где общий вес раствора составил ровно один килограмм. Как вам найти моляльность такого раствора?
6
И здесь тоже нет ничего сложного. Выше вы уже вычислили, что на 58,5 граммов поваренной соли приходится 941, 5 граммов воды. Подставляя известные величины в формулу m = v/M, где m – значение моляльности, v – количество молей вещества в растворе, а M - масса растворителя в килограммах, получите:1,0/0,9415 = 1,062 моляльный раствор.
Полезный совет
Концентрацию можно выразить самыми разными способами. Например, с использованием понятий: «массовая доля», «молярность» (то есть, сколько молей вещества находится в 1 литре раствора), «моляльность» (то есть, какое количество молей вещества находится в 1 килограмме растворителя) и т.д.

Совет 6: Как вычислить процентную ставку

Величина процентной ставки позволяет определить показатель прибыльности вклада или сумму, выплачиваемую за пользование кредитом. Большинство людей сталкиваются с проблемой расчета процентов по кредиты или вкладу, а менеджеры банка часто не утруждают себя объяснениями. В связи с этим необходимо знать методику вычисления процентной ставки.
Вам понадобится
  • - калькулятор.
Инструкция
1
Рассчитайте простые проценты по депозитному вкладу в банк. Данная процентная ставка начисляется в конце срока. Для расчета необходимо перемножить значение годовой процентной ставки на первоначальную сумму привлеченных денежных средств и на количество дней по вкладу. Полученное значение разделите на количество дней в данном календарном году и на 100%, чтобы перевести выражение из процентов в денежные единицы.
2
Вычислите сложные проценты по депозиту. Этот метод расчета применяется в том случае, когда капитализация процентов осуществляется внутри срока вклада. Для вычисления суммы начисленных процентов необходимо первоначальный вклад умножить на годовую процентную ставку и на количество календарных дней в расчетном периоде с капитализацией процентов. Разделите полученное значение на количество дней в данном календарном году и на 100%.
3
Рассчитайте процентную ставку при аннуитетном способе погашения кредита. Для расчета общей суммы переплаты по кредиту необходимо отнять единицу от произведения коэффициента аннуитета на число периодов погашения, полученное значение умножьте на сумму полученного кредита.
4
Найдите процентную ставку при дифференцированном способе погашения кредита. Расчет процентов в этом случае ведется в зависимости от политики банка. Если банк устанавливает при кредитовании, что в году 12 месяцев, то начисленные проценты будут равны произведению годовой процентной ставки на остаток кредита в данном месяце, деленные на 12. Если банк принимает, что в году 365 дней, то необходимо перемножить годовую процентную ставку на остаток кредита в данном месяце и на отношение количества дней в месяце на 365.
5
Воспользуйтесь кредитным калькулятором. Данную программу можно установить у себя на компьютере или воспользоваться в сети Интернет. Многие сайты предоставляют возможность онлайн расчета процентных ставок по кредитам и депозитам.
Видео по теме
Источники:
  • как рассчитать процентную ставку

Совет 7: Как вычислить исходные концентрации

В ходе протекания реакций одни вещества превращаются в другие, меняя при этом свой состав. Таким образом, «исходные концентрации» - это концентрации веществ до начала протекания химической реакции, то есть превращения их в другие вещества. Разумеется, такое преобразование сопровождается уменьшением их количества. Соответственно, снижаются и концентрации исходных веществ, вплоть до нулевых значений – если реакция протекла до конца, необратимо, а компоненты были взяты в эквивалентных количествах.
Инструкция
1
Предположим, перед вами поставлена следующая задача. Протекала некая химическая реакция, в ходе которой исходные вещества, принятые как А и Б, превращались в продукты, например, условно В и Г. То есть реакция проходила по следующей схеме: А + Б = В + Г. При концентрациях вещества Б равным 0,05 моль/л, а вещества Г - 0,02 моль/л, установилось некое химическое равновесие. Необходимо определить, какова начальная концентрация веществ А0 и Б0, если константа равновесия Кр равна показателю 0,04?
2
Для решения поставленной задачи примите равновесную концентрацию вещества А за величину «x», а концентрацию вещества В за «y». А также вспомните, что константа равновесия Кр исчисляется по следующей формуле: [В][Г]/[А][Б].
3
В ходе решения получите следующие вычисления: 0,04 = 0,02y /0,05x. То есть путем простейших вычислений вы получите, что y = 0,1x.
4
Теперь еще раз внимательно посмотрите на вышеуказанное уравнение химической реакции. Из него следует, что из одного моля веществ А и Б образовывалось по одному молю веществ В и Г. Исходя их этого, начальную молярную концентрацию вещества А можно представить следующим образом:А0 = x + 0,02 А0 = x + y
5
Вспомните, что величина «y», как вы только что определили, равна некому показателю 0,1x. Преобразуя эти уравнения в дальнейшем, вы получите: x + 0,02 = 1,1 x. Из этого следует, что x = 0,2 моль/л, и тогда начальная концентрация [A0] равна 0,2 + 0,02 = 0,22 моль/л.
6
А как быть с веществом Б? Его начальная концентрация Б0 находится гораздо проще. Для определения к равновесной концентрации этого вещества надо прибавить равновесную концентрацию продукта-вещества Г. То есть [Б0] = 0,05 + 0,02 = 0,07 моль/л.Ответ будет таковым: [A0] = 0,22 моль/л., [Б0] = 0,07 моль/л. Поставленная задача решена.

Совет 8: Как найти процентную концентрацию

Концентрация – это величина, которая характеризует качественный состав раствора. Концентрацией принято называть количество растворенного вещества либо его массы к общему объему либо массе жидкости. Таким образом, важнейшими характеристиками являются массовая и объемная доли.
Вам понадобится
  • - масса растворенного вещества;
  • - масса раствора.
Инструкция
1
Массовая доля, она же процентная концентрация – это безразмерная величина, которая равна отношению массы растворенного вещества к общей массе жидкости. Чаще всего ее выражают в процентах, для чего вам необходимо перемножить полученное отношение на сто. В виде формулы процентную концентрацию можно записать следующим способом: ω = m в-ва/m р-ра*100%. Первое значение является массой самого вещества, а второе – массой раствора в целом.
2
Зачастую в условии задач дана процентная концентрация вещества, исходя из которой, требуется найти массу вещества или массу раствора. Сделать это очень просто, нужно лишь преобразовать исходную формулу. Для нахождения массы вещества она будет следующей: m в-ва = m р-ра* ω/100. Массу раствора можно узнать следующим образом: разделите массу вещества на процентную концентрацию и умножьте результат на сто. Единица измерения массы вещества и массы раствора – граммы.
3
Для нахождения процентной концентрации в случае, если раствор был получен с применением кристаллогидрата, следует пользоваться другим алгоритмом решения. Кристаллогидрат имеет структуру Mе(x)К-та(y)*nH2O. В условии задачи, где фигурирует кристаллогидрат, должна содержаться информация о массе самого кристаллогидрата и массе сухого вещества металл-икс-кислота-игрек. В данном случае процентная концентрация будет равняться массе раствора, умноженной на молярную массу кристаллогидрата, поделенной на массу кристаллогидрата, перемноженной с сухим коэффициентом вещества и с молярной массой безводного вещества.
Видео по теме
Полезный совет
Подсчитывая массу раствора, обратите внимание, что она состоит из двух величин: массы растворителя и массы вещества, растворенного в нем. В упущении этого факта заключается большое количество ошибок во время решения подобных задач.

Совет 9: Как вычислить концентрацию веществ

Концентрация - это величина, показывающая, какое количество вещества находится в определенной массе или объеме газа, сплава или раствора. Чем выше концентрация, тем больше вещества там содержится. 100%-я концентрация соответствует чистому веществу.
Инструкция
1
Предположим, речь идет о сплаве. Например, бронза – сплав меди с оловом. Когда-то она имела такое значение, что в историю цивилизации вошла целая эпоха – «Бронзовый век». Итак, у вас имеется бронзовая деталь весом 1 кг, отлитая из сплава, содержащего 750 г меди и 250 г олова. Требуется найти концентрацию этих веществ.
2
Здесь вам на помощь придет понятие «массовая доля», она же – «процентная концентрация». Как легко можно понять из самого названия, она выражается величиной, характеризующей отношение массы компонента к общей массе. 750/1000 = 0,75 (или 75%) – для меди, 250/1000 = 0,25 (или 25%) – для олова.
3
А как быть в случае раствора? Вот, например, хорошо знакомая вам пищевая сода – бикарбонат натрия, NaHCO3. Предположим, 20 г этого вещества растворили в некотором количестве воды. Взвесив сосуд с раствором, и вычтя массу самого сосуда, получили массу раствора – 150 г. Как можно вычислить концентрацию раствора бикарбоната натрия?
4
Во-первых, посчитайте его массовую долю (или процентную концентрацию). Разделите массу вещества на общую массу раствора: 20/150 = 0,133. Или, переведите в проценты 0,133 * 100 = 13,3%.
5
Во-вторых, вы можете вычислить его молярную концентрацию, то есть посчитать, какое количество молей бикарбоната натрия находилось бы в 1 литре такого раствора. Для начала вычислите, чему равен 1 моль этого вещества. Складывая атомные веса элементов, входящих в состав молекулы бикарбоната натрия (и не забывая при этом об индексах), получите его молярную массу: 23 + 1 + 12 + 48 = 84 г/моль.
6
То есть, если бы в 1 литре раствора содержалось бы 84 грамма этого вещества, у вас был бы 1-молярный раствор. Или, как принято записывать, 1М. А у вас – 20 грамм, к тому же в меньшем объеме. Учитывая, что плотность воды равна 1, для упрощения расчетов примите, что объем раствора составляет 130 мл (130 г + 20 г = 150 г, по условиям задачи). Небольшим изменением объема при растворении соли можно пренебречь, погрешность будет незначительной.
7
130 мл примерно в 7,7 раз меньше, чем 1000 мл. Следовательно, если бы в этом объеме содержалось 84/7,7 = 10,91 грамм бикарбоната натрия, это был бы 1М раствор. Но у вас 20 грамм вещества, следовательно: 20/10,91 = 1,83М. Вот такова молярная концентрация бикарбоната натрия в данном случае.
Полезный совет
Можно вычислить концентрацию, используя также понятия «мольная доля», «нормальность», «титр».

Совет 10: 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%.
Полезный совет
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 11: Как вычислить массовый процент

Массовый процент - это отношение массы какого-либо компонента раствора, сплава или смеси к общей массе веществ, находящихся в этом растворе, выраженное в процентах. Чем выше процент, тем больше содержание компонента.
Инструкция
1
Вспомните задачу, поставленную перед великим ученым Архимедом царем Гиероном, и немного видоизмените ее. Предположим, Архимед обнаружил, что жуликоватый мастер-ювелир похитил часть золота, заменив его серебром. В результате, сплав, из которого была сделана царская корона, состоял из 150 кубических сантиметров золота и 100 кубических сантиметров серебра. Задача: найти массовый процент золота в этом сплаве.
2
Вспомните плотности этих драгоценных металлов. В 1 куб.см золота содержится 19,6 грамма, в 1 куб.см серебра – 10,5 грамма. Для упрощения, можете округлить эти величины до 20 и 10 грамм, соответственно.
3
Далее произведите вычисления: 150*20 + 100*10 = 4000 грамм, то есть 4 килограмма. Такова масса сплава, пошедшего на изготовление короны. Поскольку в условиях задачи ничего не сказано про «отходы производства», получите ответ: 150*20/4000 = 3/4 = 0,75. Или по-другому, 75%. Вот таким был массовый процент золота в якобы «чисто золотой» короне Гиерона.
4
А если бы вы имели дело с раствором? Например, вам дана такая задача: определить массовый процент поваренной соли (хлорида натрия) в его двухмолярном растворе.
5
И здесь нет совершенно ничего сложного. Вспомните, что такое молярность. Это – количество молей вещества в 1 литре раствора. Моль же, соответственно, количество вещества, масса которого (в граммах) равна его массе в атомных единицах. То есть вам надо лишь написать формулу поваренной соли, и узнать массу ее компонентов (в атомных единицах), посмотрев в Таблицу Менделеева. Масса натрия – 23 а.е.м., масса хлора – 35,5 а.е.м. В сумме у вас получается 58,5 грамм/моль. Соответственно, масса 2 молей поваренной соли = 117 грамм.
6
Следовательно, в 1 литре водного 2М раствора хлористого натрия содержится 117 грамм этой соли. Какова же плотность этого раствора? По таблице плотностей, находите, что она примерно равна 1,08 г/мл. Следовательно, в 1 литре такого раствора будет содержаться примерно 1080 грамм.
7
А дальше задача решается в одно действие. Разделив массу соли (117 грамм) на общую массу раствора (1080 грамм), получите: 117/1080 = 0,108. Или в процентах – 10,8%. Таков массовый процент поваренной соли в ее 2М растворе.
Обратите внимание
Массовый процент хлористого натрия останется неизменным, вне зависимости от количества раствора.
Полезный совет
При решении задачи с золотым сплавом, вы использовали округленные величины плотности золота и серебра. Если нужна большая точность, это недопустимо.

Совет 12: Как вычислить концентрацию

С понятием концентрации человек встречается не только в областях науки, но и в повседневной жизни. Например, массовая доля жира, указанная на продуктах питания (молоко, масло и т.д.) не что иное, как процентная концентрация. Кроме нее есть еще молярная, нормальная и моляльная концентрации. И любую из них легко вычислить по формулам.
Вам понадобится
  • - ручка;
  • - бумага;
  • - периодическая таблица;
  • - калькулятор.
Инструкция
1
Чтобы найти массовую долю (процентную концентрацию) того или иного вещества, разделите его массу на общую массу раствора (смеси). Результат получите в долях единицы, которые затем можете пересчитать в проценты, что тоже будет верно. Например, дана задача: для приготовления раствора взяли 150 г воды и 50 г сахара. Необходимо вычислить процентную концентрацию растворенного вещества. Для решения сначала запишите формулу, а затем найдите искомую величину:ω (сахара)= m(сахара)/m(раствора) = 50/ (150+50) =0,25 * 100% = 25%В растворе содержится 25% сахара.
2
При вычислении молярной концентрации, вы должны количество вещества разделить на суммарный объем раствора. Единицей измерения, в данном случае, будет моль/л. Формула для расчета имеет следующий вид: C = n(растворенного вещества)/V, гдеC – молярная концентрация (моль/л);n – количество вещества (моль);V – суммарный объем смеси (литр).
3
Нормальная концентрация выражается в грамм-эквивалент/литр и обозначает количество эквивалентов определенного вещества в 1 л раствора, которое равно, при химических реакциях, 1г водорода или 8 г кислорода. Допустим вам необходимо рассчитать нормальность 70% серной кислоты, плотность которой равна 1,615 г/л. Из условия задачи понятно, что 100 г раствора содержит 70 г кислоты. Поэтому сначала найдите объем данного раствора: V = 100/1,615 = 61,92 (мл). Затем рассчитайте массу H2SO4 в 1 литре раствора: m(H2SO4) = 1000*70/61,92 = 1130,49 (г). А потом вычислите нормальность, учитывая при этом, что кислота является двухосновной:Cн = m*z/ M =1130,49*2/98 = 23,06 Н.
4
Если же вам требуется рассчитать моляльную концентрацию раствора (моляльность) – воспользуйтесь следующей формулой: Cм = n/m, гдеCм – моляльная концентрация измеряется в моль/кг;n – количество определенного вещества в молях;m – суммарная масса раствора в килограммах.В отличие от молярности моляльная концентрация не зависит от температурных условий протекания реакции.
Полезный совет
В аналитической химии часто вместо концентрации используют титр. Он показывает количество определенного вещества в одном миллилитре раствора.

Совет 13: Как вычислить моляльную концентрацию

Молярная концентрация – величина, которая показывает, сколько молей какого-либо вещества содержится в одном литре раствора. То есть это одна из разновидностей показателей концентрации. Часто возникает задача: посчитать молярную концентрацию того или иного раствора.
Инструкция
1
Предположим, у вас есть раствор объемом 300 миллилитров, содержащий 18 граммов натриевой селитры (то есть нитрата натрия или натрия азотнокислого). Необходимо вычислить его молярную концентрацию.
2
Вспомните для начала, что формула этого вещества – NaNO3. А также, что численно молярная масса любого вещества равна его молекулярной массе, отличаясь только размерностью. Посчитайте молекулярную массу нитрата натрия: 23 + 14 + 16*3 = 85 граммов/моль.
3
Следовательно, если бы 85 граммов нитрата натрия содержалось в 1 литре раствора, это был бы одномолярный (1М) раствор данного вещества. Но у вас не 85, а 18 граммов, и объем раствора не 1000 миллилитров, а только 300. Произведите несложное вычисление: 18*1000/(85*300). Вы получите ответ: 0,70588 М. Или, округленно, 0,706 М. Вот такова молярная концентрация имеющегося раствора нитрата натрия. Разумеется, если вам не нужна высокая точность, можно принять концентрацию даже за 0,7М.
4
Ну, а если условия задачи будут видоизменены? Вот, например, имеется 500 миллилитров 20%-го раствора хорошо известного вам вещества – поваренной соли (она же – хлористый натрий). И требуется посчитать его молярную концентрацию. Как это сделать?
5
Здесь тоже нет абсолютно ничего сложного. Прежде всего, вспомните определение процентной концентрации. Это массовая доля, показывающая, сколько вещества содержится в общей массе раствора или расплава, или смеси веществ. То есть для начала вам надо установить массу имеющегося количества раствора. Заглянув в таблицу плотностей, вы увидите: ρ20%-го раствора NaCl при комнатной температуре равна 1,1478 граммов/мл. То есть масса 500 мл 20%-го раствора составит: 500*1,1478 = 573,9 грамма. Или, округленно, 574 грамма.
6
А дальше уже все становится проще простого. 20% от 574 граммов составляют: 0,2*574 = 114,8 граммов – вот столько соли содержится в 500 мл раствора. Соответственно, в 1 литре такого раствора содержалось бы 229,6 грамма натрия хлористого. Если бы это был 1М раствор, то в 1 литре содержалось бы 58,5 грамма соли. То есть концентрация вашего раствора составляет: 229,6/58,5 = 3,92 М. Задача решена.
Видео по теме

Совет 14: Как найти концентрацию кислоты

Концентрация кислоты – величина, показывающая, какая доля этого вещества находится в определенном количестве или объеме его раствора. Она может выражаться по-разному: в виде массовой доли, молярности, моляльности и т.д. В лабораторной практике часто возникает необходимость определить концентрацию кислоты.
Вам понадобится
  • - градуированный мерный стаканчик;
  • - лабораторные весы;
  • - стеклянная пипетка;
  • - лакмус;
  • - раствор щелочи.
Инструкция
1
Предположим, у вас есть емкость с этикеткой H2SO4. То есть сразу становится ясно: в ней содержится серная кислота. Но больше никакой информации нет. Как же определить ее концентрацию? Вы можете сделать это с помощью таблиц плотностей растворов. Существует множество справочников, где приведены значения плотности раствора химических веществ в зависимости от их концентрации.
2
Возьмите градуированный мерный стаканчик, взвесьте его на лабораторных весах. Обозначьте массу пустого стаканчика, как m1. С помощью стеклянной пипетки прилейте в него некоторый объем V серной кислоты. Снова взвесьте стаканчик, обозначьте его массу, как m2. Плотность кислоты находится по формуле: (m2 – m1)/V.
3
По таблице плотностей установите концентрацию раствора. Предположим, в ходе описанного опыта вы вычислили плотность серной кислоты: 1,303 грамм/миллилитр. Ей соответствует 40%-я концентрация.
4
Как еще определяется концентрация кислоты? Есть чувствительный и очень точный метод, который называется прямое титрование. Он основан на реакции нейтрализации кислоты раствором щелочи, концентрация которой известна. Например, в случае с серной кислотой: H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O.
5
По схеме реакции видно, что для нейтрализации одного моля кислоты понадобится два моля гидроксида натрия. Исходя из этого, зная объем исследуемого раствора кислоты, объем щелочи, пошедшей на ее нейтрализацию, а также концентрацию щелочи, можно вычислить и концентрацию кислоты.
6
Но как определить точный объем щелочи, необходимой для нейтрализации кислоты? С помощью индикатора, меняющего цвет. Например, лакмуса. Опыт проводится так. Над сосудом с известным объемом кислоты (куда также добавляют несколько капель индикатора) закрепите градуированную бюретку с раствором щелочи.
7
Запишите показание верхнего уровня щелочи, затем, осторожно отвернув кран бюретки, начните по каплям приливать ее к кислоте. Ваша задача – перекрыть кран в тот момент, когда красный цвет индикатора исчезнет. Запишите показание нижнего уровня щелочи и вычислите, какой ее объем ушел на нейтрализацию кислоты.
8
А дальше, зная величину этого объема и точную концентрацию щелочи, легко можно вычислить, сколько молей щелочи вступило в реакцию. Соответственно, количество молей кислоты было в 2 раза меньше. Зная первоначальный объем кислоты, вы найдете ее молярную концентрацию.

Совет 15: 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%.
Источники:
  • процентная доля раствора
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше