Совет 1: Как определить массовую долю элемента

Чтобы определить массовую долю элемента, определите химическую формулу вещества, массовые доли элементов которого вычисляется. При помощи периодической системы Менделеева определите атомные массы всех элементов и молекулярную массу исследуемого вещества. Затем найдите отношение атомной массы данного элемента к молекулярной массе.
Вам понадобится
  • периодическая таблица Менделеева, калькулятор.
Инструкция
1
Определите химическую форму вещества, массовые доли элементов которого нужно найти. Возьмите периодическую систему Менделеева и найдите в ней ячейки элементов, соответствующие атомам, входящим в состав молекулы данного вещества. В ячейке найдите массовое число каждого такого элемента. Если найденное значение массового числа элемента дробное, округлите его до ближайшего целого.
2
В том случае, когда атомы одного типа встречается в молекуле несколько раз, умножьте на это число их атомную массу. Сложимте массы всех элементов, входящих в состав молекулы, чтобы получить значение в атомных единицах массы. Например, если нужно найти массу молекулы соли, которая называется сульфат натрия (Na2SO4), определяет атомную массу натрия Ar(Na)=23, серы Ar(S)=32 и кислорода Ar(О)=16. Поскольку в молекуле содержится 2 атома натрия, то для него берите значение 23*2=46, а для кислорода, у которого 4 атома - 16*4=64. Тогда масса молекулы составит сульфата натрия составит Мr(Na2SO4)=46+32+64=142.
3
Чтобы подсчитать массовые доли элементов, входящих в состав молекулы данного вещества, найдите отношения масс атомов, входящих в молекулу вещества, к массе самой молекулы, а результат умножьте на 100%. Например, если рассматривать сульфат натрия Na2SO4, рассчитайте массовые доли его элементов таким образом:- массовая доля натрия составит ω(Na)= 23•2•100%/142=32,4%;
- массовая доля серы составит ω(S)= 32•100%/142=22,5%;
- массовая доля кислорода составит ω(О)= 16•4•100%/142=45,1%.
4
Массовые доли показывают относительное содержание элементов в данной молекуле вещества. Проверьте правильность вычисления, сложив массовые доли вещества. Их сумма должна составить 100%. В рассматриваемом примере 32,4%+22,5%+45,1%=100%, значит расчет произведен правильно.

Совет 2: Как определить массу кислорода

Пожалуй, невозможно найти столь же необходимый для жизни элемент, как кислород. Если без пищи человек может прожить несколько недель, без воды несколько дней, то без кислорода – всего несколько минут. Это вещество находит широкое применение в разных областях промышленности, в том числе химической, а также как компонент ракетного топлива (окислитель).
Инструкция
1
Часто возникает необходимость определить массу кислорода, находящегося в каком-то замкнутом объеме, или выделившегося в результате химической реакции. Например: 20 граммов перманганата калия подвергли термическому разложению, реакция прошла до конца. Сколько граммов кислорода при этом выделилось?
2
Прежде всего, вспомните, что перманганат калия – он же калий марганцевокислый – имеет химическую формулу KMnO4. При нагревании он разлагается, образуя манганат калия – K2MnO4 , основной оксид марганца – MnO2, и кислород O2. Записав уравнение реакции, и подобрав коэффициенты, получите:

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2
3
Учитывая, что приблизительная молекулярная масса двух молекул перманганата калия – 316, а молекулярная масса молекулы кислорода, соответственно, 32, путем решения пропорции, вычислите:

20 * 32 /316 = 2,02
То есть при термическом разложении 20 граммов перманганата калия, получается примерно 2,02 грамма кислорода. (Или округленно 2 грамма).
4
Или, например, требуется определить массу кислорода, находящегося в замкнутом объеме, если известна его температура и давление. Здесь на помощь приходит универсальное уравнение Менделеева – Клапейрона, или по-другому «уравнение состояния идеального газа». Оно имеет такой вид:

PVm = MRT
P – давление газа,

V – его объем,

m – его молярная масса,

М – масса,

R – универсальная газовая постоянная,

Т – температура.
5
Вы видите, что требуемую величину, то есть массу газа (кислорода), после приведения всех исходных данных в одну систему единиц (давление – в паскали, температуру – в градусы Кельвина и т.д.), легко можно вычислить по формуле:

M = PVm/RT
6
Разумеется, реальный кислород – это не идеальный газ, для описания которого и было введено это уравнение. Но при величинах давления и температуры, близких к нормальным, отклонения расчетных величин от фактических столь незначительны, что ими смело можно пренебречь.
Видео по теме

Совет 3: 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 4: Как определить химическую формулу

Химическая формула – это запись, сделанная с использованием общепринятых символов, которая характеризует состав молекулы какого-либо вещества. Например, формула всем известной серной кислоты – H2SO4. Легко можно увидеть, что каждая молекула серной кислоты содержит два атома водорода, четыре атома кислорода и один атом серы. Надо понимать, что это – лишь эмпирическая формула, она характеризует состав молекулы, но не ее «структурность», то есть расположение атомов относительно друг друга.
Вам понадобится
  • - Таблица Менделеева.
Инструкция
1
Сначала узнайте элементы, входящие в состав вещества, и их валентность. Например: какова будет формула оксида азота? Очевидно, что в состав молекулы этого вещества входят два элемента: азот и кислород. Оба они – газы, то есть ярко выраженные неметаллы. Так какую же валентность имеют азот и кислород в этом соединении?
2
Запомните очень важное правило: неметаллы имеют высшую и низшую валентности. Высшая соответствует номеру группы (в данном случае, 6 для кислорода и 5 для азота), а низшая – разнице между 8 и номером группы (то есть низшая валентность для азота равна 3, а для кислорода - 2). Единственное исключение их этого правила – фтор, который во всех своих соединениях проявляет одну валентность, равную 1.
3
Так какую же валентность – высшую или низшую имеют азот и кислород? Еще одно правило: в соединениях двух элементов, низшую валентность проявляет тот, которых находится в Таблице Менделеева правее и выше. Совершенно очевидно, что в вашем случае это – кислород. Следовательно, в соединении с азотом кислород имеет валентность, равную 2. Соответственно, азот в этом соединении имеет высшую валентность, равную 5.
4
А теперь вспомните само определение валентности: это способность атома какого-либо элемента присоединить к себе определенное количество атомов другого элемента. Каждый атом азота в этом соединении «притягивает» 5 атомов кислорода, а каждый атом кислорода – 2 атома азота. Какова же формула оксида азота? То есть, какие индексы имеет каждый элемент?
5
Ответить на этот вопрос поможет еще одно правило: сумма валентностей элементов, входящих в соединение, должна быть равной! Какое наименьшее общее кратное для чисел 2и 5? Естественно, 10! Поделив его на величины валентностей азота и кислорода, вы найдете индексы и итоговую формулу соединения: N2O5.
Видео по теме

Совет 5: 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 6: Как определить сульфат натрия

Сульфат натрия относится к одному из четырех классов неорганических соединений – солям. Это бесцветное кристаллическое вещество, представляющее собой среднюю соль, состоящую из двух атомов натрия и кислотного остатка. В растворе соединение диссоциирует (распадается) на частицы – ионы натрия и сульфат-ионы, на каждый из которых проводится качественная реакция.
Вам понадобится
  • - сульфат натрия;
  • - нитрат или хлорид бария;
  • - пробирки;
  • - спиртовка или горелка;
  • - проволока;
  • - фильтровальная бумага;
  • - щипцы или пинцет.
Инструкция
1
Для распознавания составных частей данной соли проведите две последовательные качественные реакции. Благодаря одной и них сможете определить натрий, вторая покажет наличие сульфат-ионов. Для определения натрия необходим нагревательный прибор, причем с открытым пламенем (электрический не сгодится). Возьмите проволочку, сделайте на одном конце петельку и прокалите ее на пламени. Это нужно для того, чтобы элементы, входящие в состав проволоки, не повлияли на результат и не исказили его. Затем опустите проволоку в раствор сульфата натрия, после чего внесите ее в пламя. Если появится ярко-желтое окрашивание пламени, то можете констатировать присутствие натрия.
2
Можно поступить несколько иначе. Возьмите фильтровальную бумагу, поместите ее в испытуемый раствор, вытащите и высушите. Повторите это несколько раз, чтобы концентрация ионов натрия увеличилась, что даст более интенсивную окраску пламени. С помощью тигельных щипцов или пинцета внесите небольшой кусочек бумаги в пламя. Изменение окраски будет также свидетельствовать о наличии натрия.
3
Для того чтобы определить сульфат-ион, необходимо провести на него качественную реакцию. Реагентом должно быть вещество, в состав которого обязательно входит ион бария. Для эксперимента возьмите, например, хлорид бария и прилейте в пробирку к исследуемому раствору. В емкости моментально произойдут изменения, так как выпадает осадок белого цвета сульфата бария. Это является показателем наличия сульфат-ионов. Аналогичное химическое явление будет наблюдаться, если для реакции возьмете и другую соль, содержащую ион бария. Главное условие, чтобы она была растворима в воде, что можно узнать по таблице растворимости солей, кислот и оснований.
Видео по теме
Обратите внимание
При проведении опытов обязательно соблюдайте правила техники безопасности, особенно при работе с нагревательными приборами.
Поиск
Совет полезен?
Комментарии 1
Пожаловаться
написал
Автор, Вы просто большой молодец! Благодарю за такую полезную статью!
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше