Расчёт массовой доли химических элементов по формуле вещества. Формулы по химии массовая доля


Формула массовой доли

Определение и формула массовой доли

Массовая доля – отношение массы растворённого вещества к общей массе раствора. Массовая доля обычно обозначается буквой \omega или W и измеряется в долях единицы или в процентах:

Формула массовой доли

Массовая доля элемента в соединении показывает вклад массы данного элемента в общую массу соединения:

Массовая доля элемента в соединении

Массовая доля определенного компонента в смеси:

Массовая доля определенного компонента в смеси

Массовая доля примеси или основного соединения характеризует чистоту вещества.

Связь с другими способами выражения концентрации

Формула перехода от массовой доли к молярности:

где СМ – молярная концентрация раствора моль/л; ρ – плотность раствора, г/л; \omega — массовая доля растворенного вещества в процентах ; M – молярная масса растворенного вещества, г/моль.

Формула перехода от массовой доли к титру:

где Т – титр раствора г/мл; ρ – плотность раствора, г/мл; \omega — массовая доля растворенного вещества в процентах.

Примеры решения задач по теме «формула массовой доли»

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

ru.solverbook.com

Вычисление массовой доли элемента или вещества

Как вычислить массовую долю элемента в веществе

Массовая доля элемента ω(Э) % - это отношение массы данного элемента m (Э) во взятой молекуле вещества к молекулярной массе этого вещества Mr (в-ва).

Массовую долю элемента выражают в долях от единицы или в процентах:

ω(Э) = m (Э) / Мr(в-ва) (1)

ω% (Э) = m(Э) · 100%/Мr(в-ва)

Сумма массовых долей всех элементов вещества равна 1 или 100%.

Как правило, для расчетов массовой доли элемента берут порцию вещества, равную молярной массе вещества, тогда масса данного элемента в этой порции равна его молярной массе, умноженной на число атомов данного элемента в молекуле.

Так, для вещества АxВy в долях от единицы:

ω(A) = Ar(Э) · Х / Мr(в-ва) (2)

Из пропорции (2) выведем расчетную формулу для определения индексов (х, y) в химической формуле вещества, если известны массовые доли обоих элементов и молярная масса вещества:

Х = ω%(A) · Mr(в-ва) / Аr(Э) · 100% (3)

Разделив ω% (A) на ω% (В) , т.е. преобразовав формулу (2), получим:

ω(A) / ω(В) = Х · Ar(А) / У · Ar(В) (4)

Расчетную формулу (4) можно преобразовать следующим образом:

Х : У = ω%(A) / Ar(А) : ω%(В) / Ar(В) = X(А) : У(В) (5)

Расчетные формулы (3) и (5) используют для определения формулы вещества.

Если известны число атомов в молекуле вещества для одного из элементов и его массовая доля, можно определить молярную массу вещества:

Mr(в-ва) = Ar(Э) · Х / W(A)

Примеры решения задач на вычисление массовых долей химических элементов в сложном веществе

Пример 1. Определите массовые доли химических элементов в серной кислоте h3SO4 и выразите их в процентах.

1. Вычисляем относительную молекулярную массу серной кислоты:

Mr (h3SO4) = 1 · 2 + 32 + 16 · 4 = 98

2. Вычисляем массовые доли элементов.

Для этого численное значение массы элемента (с учетом индекса) делят на молярную массу вещества:

Учитывая это и обозначая массовую долю элемента буквой ω, вычисления массовых долей проводят так:

ω(Н) = 2 : 98 = 0,0204, или 2,04%;

ω(S) = 32 : 98 = 0,3265, или 32,65%;

ω(О) = 64 : 98 =0,6531, или 65,31%

Пример 2. Определите массовые доли химических элементов в оксиде алюминия Al2O3 и выразите их в процентах.

1. Вычисляем относительную молекулярную массу оксида алюминия:

Mr( Al2O3) = 27 · 2 + 16 · 3 = 102

2. Вычисляем массовые доли элементов:

ω(Al) = 54 : 102 = 0,53 = 53%

ω(O) = 48 : 102 = 0,47 = 47%

Как вычислить массовую долю вещества в кристаллогидрате

Массовая доля вещества - отношение массы данного вещества в системе к массе всей системы, т.е. ω(Х) = m(Х) / m,

где ω(X) - массовая доля вещества Х,

m(X) - масса вещества Х,

m - масса всей системы

Массовая доля - безразмерная величина. Её выражают в долях от единицы или в процентах.

Пример 1. Определите массовую долю кристаллизационной воды в дигидрате хлорида бария BaCl2·2h3O.

Молярная масса BaCl2·2h3O составляет:

М(BaCl2·2h3O) = 137+ 2 · 35,5 + 2 · 18 = 244 г/моль

Из формулы BaCl2·2h3O следует, что 1 моль дигидрата хлорида бария содержит 2 моль h3O. Отсюда можно определить массу воды, содержащейся в BaCl2·2h3O:

m(h3O) = 2 · 18 = 36 г.

Находим массовую долю кристаллизационной воды в дигидрате хлорида бария BaCl2·2h3O.

ω(h3O) = m(h3O)/m(BaCl2 · 2h3O) = 36 / 244 = 0,1475 = 14,75%.

Пример 2. Из образца горной породы массой 25 г, содержащей минерал аргентит Ag2S, выделено серебро массой 5,4 г. Определите массовую долю аргентита в образце.

Дано:

m(Ag )=5,4 г

m = 25 г

Решение

Определяем количество вещества серебра, находящегося в аргентите:

n(Ag ) = m(Ag) / M(Ag) = 5,4 / 108 = 0,05 моль.

Из формулы Ag2S следует, что количество вещества аргентита в два раза меньше количества вещества серебра.

Определяем количество вещества аргентита:

n(Ag2S) = 0,5 · n(Ag) = 0,5 · 0,05 = 0,025 моль

Рассчитываем массу аргентита:

m(Ag2S) = n(Ag2S) · М(Ag2S) = 0,025 · 248 = 6,2 г .

Теперь определяем массовую долю аргентита в образце горной породы, массой 25 г.

ω(Ag2S) = m(Ag2S) / m = 6,2/25 = 0,248 = 24,8%.

Найти:

ω(Ag2S) = ?

examchemistry.com

Основные формулы для решения задач по химии

05-Авг-2012 | комментариев 368 | Лолита Окольнова

Все, все основные задачи по химии решаются с помощью

 

нескольких основных понятий и формул.

 

У всех веществ разная масса, плотность и объем. Кусочек металла одного элемента может весить во много раз больше, чем точно такого же размера кусочек другого металла.

 

Моль (количество моль)

 

Основные формулы для решения задач по химии

 

обозначение: моль, международное: mol — единица измерения количества вещества. Соответствует количеству вещества, в котором содержится NA частиц (молекул, атомов, ионов)Поэтому была введена универсальная величина — количество моль. Часто встречающаяся фраза в задачах — «было получено… моль вещества»

 

NA = 6,02 · 1023 

 

NA — число Авогадро.  Тоже «число по договоренности». Сколько атомов содержится в стержне кончика карандаша? Порядка тысячи. Оперировать такими величинами не удобно. Поэтому химики и физики всего мира договорились — обозначим 6,02 · 1023 частиц (атомов, молекул, ионов) как 1 моль вещества.

 

1 моль =  6,02 · 1023 частиц 

 

Это была первая из основных формул для решения задач.

 

Молярная масса вещества

 

Молярная масса вещества — это масса одного моль вещества.

 

Обозначается как Mr. Находится по таблице Менделеева — это просто сумма атомных масс вещества.

 

Например, нам дана серная кислота — h3SO4. Давайте посчитаем молярную массу вещества: атомная масса H =1, S-32, O-16.Mr(h3SO4)=1•2+32+16•4=98 г\моль.

 

Вторая необходимая формула для решения задач —

 

формула массы вещества:

 

Основные формулы для решения задач по химии

 

Т.е., чтобы найти массу вещества, необходимо знать количество моль (n), а молярную массу мы находим из Периодической системы.

 

Закон сохранения массы — масса веществ, вступивших в химическую реакцию, всегда равна массе образовавшихся веществ.

 

Если мы знаем массу (массы) веществ, вступивших в реакцию, мы можем найти массу (массы) продуктов этой реакции. И наоборот.

 

Третья формула для решения задач по химии —

 

объем вещества:

 

Основные формулы для решения задач по химии

 

Откуда взялось число 22.4?  Из закона Авогадро:

 

в равных объёмах различных газов, взятых при одинаковых температуре и давлении, содержится одно и то же число молекул.

Согласно закону Авогадро, 1 моль идеального газа при нормальных условиях (н.у.) имеет один и тот же объём Vm = 22,413 996(39) л

 

Т.е., если в задаче нам даны нормальные условия, то, зная количество моль (n), мы можем найти объем вещества.

 

Итак,  основные формулы для решения задач по химии

 

 Число Авогадро NA

6,02 · 1023 частиц

Количество вещества n (моль)

n=m\Mr

n=V\22.4 (л\моль)

Масса веществаm (г)

m=n•Mr

Объем вещества V(л)

V=n•22.4 (л\моль)

 

или вот еще удобная табличка:

 

Основные формулы для решения задач по химии

 Это формулы. Часто для решения задач нужно сначала написать уравнение реакции и (обязательно!) расставить коэффициенты — их соотношение определяет соотношение молей в процессе.

_________________________________________________________________________________________________

 

 Еще вам могут понадобиться:

 

 

 

  • в ЕГЭ это вопрос А27
  • А28
  • задачи части С — 4 и 5

 

 

Категории: |

Обсуждение: "Основные формулы для решения задач по химии"

distant-lessons.ru

Расчёт массовой доли химических элементов по формуле вещества. Конспекты уроков

Дополнительные сочинения

Урок посвящен изучению формулы для расчета массовой доли химического элемента в веществе и применению данной формулы для решения расчетных задач. Такой вид расчетов пригодится при решении более сложных химических задач.

Тема: Первоначальные химические представления

Урок: Расчет массовой доли химических элементов по формуле вещества

1. Формула для вычисления массовой доли элемента в веществе

Зная химическую формулу, можно вычислить массовую долю химических элементов в веществе. Массовая доля элемента в вещества обозначается греч. буквой «омега» - ωЭ/В и рассчитывается по формуле:

где k – число атомов этого элемента в молекуле.

2. Задача 1

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ.

Задача 1. Какова массовая доля водорода и кислорода в воде (Н2О)?

Решение: 1) Вычисляем относительную молекулярную массу воды:

Mr(Н2О) = 2Аr(Н) + 1Аr(О) = 21 + 1 16 = 18

2) Вычисляем массовую долю водорода в воде:

3) Вычисляем массовую долю кислорода в воде. Так как в состав воды входят атомы только двух химических элементов, массовая доля кислорода будет равна:

Рис. 1. Оформление решения задачи 1

3. Задача 2

Задача 2. Рассчитайте массовую долю элементов в веществе h4PO4.

Решение: 1) Вычисляем относительную молекулярную массу вещества:

Mr(Н3РО4) = 3Аr(Н) + 1Аr(Р) + 4Аr(О)= 31 + 1 31 +416 = 98

       

2) Вычисляем массовую долю водорода в веществе:

3) Вычисляем массовую долю фосфора в веществе:

4) Вычисляем массовую долю кислорода в веществе:

Список рекомендованной литературы

1. Сборник задач и упражнений по химии: 8-й класс: к учебнику П. А. Оржековского и др. «Химия, 8 класс» / П. А. Оржековский, Н. А. Титов, Ф. Ф. Гегеле. – М.: АСТ: Астрель, 2006.

2. Ушакова О. В. Рабочая тетрадь по химии: 8-й кл.: к учебнику П. А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / О. В. Ушакова, П. И. Беспалов, П. А. Оржековский; под. ред. проф. П. А. Оржековского - М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006. (с.34-36)

3. Химия: 8-й класс: учеб. для общеобр. учреждений / П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, Л. С. Понтак. М.: АСТ: Астрель, 2005.(§15)

4. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред. В.А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003.

Дополнительные веб-ресурсы

1. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов .

2. Электронная версия журнала «Химия и жизнь» .

3. Тесты по химии (онлайн) .

4. Видеоурок по теме «Массовая доля химического элемента в веществе» .

Домашнее задание

1. с.78 № 2 из учебника «Химия: 8-й класс» (П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, Л. С. Понтак. М.: АСТ: Астрель, 2005).

2. с. 34-36 №№ 3,5 из Рабочей тетради по химии: 8-й кл.: к учебнику П. А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / О. В. Ушакова, П. И. Беспалов, П. А. Оржековский; под. ред. проф. П. А. Оржековского - М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006.

dp-adilet.kz

Расчёт массовой доли химических элементов по формуле вещества

Урок посвящен изучению формулы для расчета массовой доли химического элемента в веществе и применению данной формулы для решения расчетных задач. Такой вид расчетов пригодится при решении более сложных химических задач.

Тема: Первоначальные химические представления

Урок: Расчет массовой доли химических элементов по формуле вещества

Зная химическую формулу, можно вычислить массовую долю химических элементов в веществе. Массовая доля элемента в вещества обозначается греч. буквой «омега» - ωЭ/В  и рассчитывается по формуле:

где k – число атомов этого элемента в молекуле.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ.

Задача 1. Какова массовая доля водорода и кислорода в воде (Н2О)?

Решение: 1) Вычисляем относительную молекулярную массу воды:

Mr(Н2О) = 2*Аr(Н) + 1*Аr(О) = 2*1 + 1* 16 = 18

2) Вычисляем массовую долю водорода в воде:

3) Вычисляем массовую долю кислорода в воде. Так как в состав воды входят атомы только двух химических элементов, массовая доля кислорода будет равна:

Рис. 1. Оформление решения задачи 1

Задача 2. Рассчитайте массовую долю элементов в веществе h4PO4.

Решение: 1) Вычисляем относительную молекулярную массу вещества:

Mr(Н3РО4) = 3*Аr(Н) + 1*Аr(Р) + 4*Аr(О)= 3*1 + 1* 31 +4*16 = 98

2) Вычисляем массовую долю водорода в веществе:

3) Вычисляем массовую долю фосфора в веществе:

4) Вычисляем массовую долю кислорода в веществе:

 

Список рекомендованной литературы

1. Сборник задач и упражнений по химии: 8-й класс: к учебнику П.А. Оржековского и др. «Химия, 8 класс» / П.А. Оржековский, Н.А. Титов, Ф.Ф. Гегеле. – М.: АСТ: Астрель, 2006.

2. Ушакова О.В. Рабочая тетрадь по химии: 8-й кл.: к учебнику П.А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / О.В. Ушакова, П.И. Беспалов, П.А. Оржековский; под. ред. проф. П.А. Оржековского - М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006. (с.34-36)

3. Химия: 8-й класс: учеб. для общеобр. учреждений / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. М.: АСТ: Астрель, 2005.(§15)

4. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред.В.А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003.

 

Дополнительные веб-ресурсы

1. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (Источник).

2. Электронная версия журнала «Химия и жизнь» (Источник).

3. Тесты по химии (онлайн) (Источник).

 

4. Видеоурок по теме «Массовая доля химического элемента в веществе» (Источник).

 

Домашнее задание

1. с.78 № 2 из учебника «Химия: 8-й класс» (П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. М.: АСТ: Астрель, 2005).

2. с. 34-36 №№ 3,5 из Рабочей тетради по химии: 8-й кл.: к учебнику П.А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / О.В. Ушакова, П.И. Беспалов, П.А. Оржековский; под. ред. проф. П.А. Оржековского - М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006.

mirror.vsibiri.info

Примеры решения типовых задач на расчёт по формулам и вывод формул

Важно знать! Как научиться решать задачи по химии.

Задача 4.1. Определите массовые доли элементов в сульфате меди CuSO4.

Решение. Записываем формулу сульфата меди и определяем массы элементов в одном моле вещества:М(С2Н5ОН) = 1 • 64 + 1 • 32 + 4 • 16 = 64 + 32 + 64 = 160 г/мольВидно, что в 1 моле сульфата меди массой 160 г содержится 64 г меди, 32 г серы и 64 г кислорода.Отсюда имеем:w(Cu) = 64 г / 160 г = 0,40, w(S) = 32 г / 160 г = 0,20,w(О) = 64 г / 160 г = 0,40.Имея массовые доли элементов в соединении, можно вывести его молекулярную формулу, то есть определить числа атомов в молекулах. Так, для молекулы АxВyСz имеем массовые доли атомов: w(А) = х • М(А) / М,w(В) = у • М(В) / М,w(С) = z • М(С) / М,где М — молярная масса молекулы,М(А), М(В) и М(С) — молярные массы атомов А, В и С.Имеем числа атомов элементов в молекуле:х = w(А) • М / М(А),у = w(В) • М / М(В),z = w(С) • М / М(С).Отсюда соотношение между числами атомов в молекуле равно частному от деления массовых долей элементов на молярные массы их атомов. Так, для молекулы АxВyСz имеем:х : у : z = w(А) / М(А) : w(В) / М(В) : w(С) / М(С).При этом массовые доли удобнее выражать в процентах. Вместо массовых долей можно брать пропорциональные им массы элементов для одного и того же количества вещества АxВyСz. Полученное соотношение необходимо преобразовать до получения наименьших целых чисел х, у, z: разделив на наименьшее из них, а при необходимости помножив на нужное число. Полученная формула является простейшей.

Задача 4.2. Соль содержит по массе 6,25% водорода, 43,75% азота и 50,0% кислорода. Определите простейшую формулу соли.

Решение. Для HxNyOz имеем:х : у : z = 6,25 / 1 : 43,75 / 14 : 50 / 16 = 6,25 : 3,125 : 3,125 = 2 : 1 : 1 = 4 : 2 : 2.Откуда получаем простейшую формулу Н2NO.В соли отсутствует металл, но есть азот и водород, значит это соль аммония, и в молекуле должно быть не менее четырех атомов водорода. Поэтому формула соли — Н4N2O2 или Nh5NO2.

Задача 4.3. Определите предельный двухатомный спирт, массовая доля углерода в котором равна 0,4737.

Решение. Общая формула членов гомологического ряда предельных двухатомных спиртов — СnН2n+2O2.Молярная масса равна:М(СnН2n+2O2) = n • М(С) + (2n + 2) • М(Н) + 2 • М(O) = 12n + 2n + 2 + 32 = (14n + 34) г/моль.Видно, что в 1 моле спирта массой (14n + 34) г содержится 12n г углерода, (2n + 2) г водорода и 32 г кислорода.Массовая доля углерода в спирте равна:w = m(С) / m(СnН2n+2O2) = 12n / (14n + 34) = 0,4737.Находим (14n + 34) = 12n / 0,4737 = 25,33n; 11,33n = 34; n = 3.Общая формула спирта С3Н8O2. Этой формуле отвечают два предельных двухатомных спирта: пропандиол-1,2 СН3—СНОН—СН2ОН и пропандиол-1,3 СН2ОН—СН2—СН2ОН.

Задача 4.4. Определите формулу кристаллогидрата карбоната натрия, массовая доля кислорода в котором равна 0,7273.

Решение. Общая формула кристаллогидрата Na2CO3 • nН2O. Молярная масса равна М(Na2CO3 • nН2O) = 2 • M(Na) + 1 • М(С) + З • М(О) + 2nМ(Н) + n • М(О) = 2 • 23 + 1 • 12 + 3 • 16 + 2n • 1 + n • 16 = (18n + 106) г/моль.Видно, что в 1 моле массой (18n + 106) г содержится (16n + 48) г кислорода.Массовая доля кислорода в кристаллогидрате равна:w = m(O) / m(Na2C02 • nН2O) = (16n + 48) / (18n + 106) = 0,7273;(16n + 48) = (18n + 106) • 0,7273 = 13,09n + 77,09;2,91n = 29,09;n = 10.Формула кристаллогидрата Na2C02 • 10Н2O.

Задача 4.5. При сжигании органического соединения массой 24,0 г образовалось 17,92 л (н.у.) оксида углерода (IV) и 14,4 г воды. Установите формулу этого соединения и назовите его, если относительная плотность его паров по неону равна 3,0.

Решение. Определим массу углерода в углекислом газе. Для этого найдем количество вещества оксида углерода (IV) : v(C02) = V / VM = 17,92 л / (22,4 л/моль) = 0,80 моль.Поскольку в одной молекуле СO2 имеется один атом С, то:v(C) = v(CO2) = 0,80 моль и m(C) = M • v = 12 г/моль • 0,8 моль = 9,6 г.Аналогично находим массу водорода в образовавшейся воде: v(h3O) = m / M = 14,4 г / (18 г/моль) = 0,80 моль.v(H) = 2 • v(h3O) = 2 • 0,8 моль = 1,6 моль и m(Н) = M • v = 1 г/моль • 1,6 моль = 1,6 г.Сумма масс углерода и водорода в соединении, равная 9,6 + 1,6 = 11,2 г, меньше, чем масса соединения, равная 24,0 г. Это означает, что исходное соединение содержит еще один элемент — кислород, поскольку продукты сгорания содержат только три элемента: углерод, водород и кислород. Масса кислорода равна 24,0 — 11,2 = 12,8 г.Запишем формулу исходного соединения в виде CxНyОz.х : у : z = 9,6 / 12 : 1,6 / 1 : 12,8 / 16 = 0,8 : 1,6 : 0,8 = 1 : 2 : 1. Простейшая формула СН2O.Молярная масса простейшей формулы равна: М(СН2O) = 30 г/моль.По условию D = М(CxНyОz) / М(Аr) = 3.ОткудаМ(CxНyОz) = 3 • М(Аr) = 3 • 20 г/моль = 60 г/моль.Видно, что молярная масса истинной формулы вдвое больше, чем молярная масса простейшей формулы. Значит, истинная формула — С2Н4O2. Этой формуле отвечают уксусная кислота СН3СООН и метилформиат НСООСН3. [Сборник задач, упражнений и тестов по химии: 11 класс: к учебнику Г.Е. Рудзитиса, Ф.Г. Фельдмана «Химия: 11 класс» / М.А. Рябов]

Поделитесь с друзьями:

zadachi-po-ximii.megapetroleum.ru

Поиск формулы вещества по массовым долям элементов / «Естествознание»

 
   
   
  Ваша очередь ;-)
  1. Выведите простейшую формулу соединения, если известен его элементный состав:
  1. 27,3 % углерода и 72,7 % кислорода,
  2. 81,1 % кальция и 18,9 % азота,
  3. 17,6 % натрия, 39,7 % хрома и 42,7 % кислорода,
  4. 17,8 % углерода, 3,0 % водорода и 79,2 % брома.
2. Соединение содержит 80 % углерода и 20 % водорода (по массе). Определите истинную формулу этого соединения, если его относительная молекулярная масса равна 30.

Простейшая формула соединения — Ch4Поскольку Mr(Ch4) = 12 + 3·1 = 15, а в условии сказано, что Mr(CxHy) = 30, что ровно в два раза больше, то истинная формула — C2H6

3. Соединение содержит 36,9 % углерода, 4,6 % водорода и 58,5 % фтора (по массе). Определите истинную формулу этого соединения, если его относительная молекулярная масса составляет 130.
   
  ***
 
«Вещества и их превращения — Поиск формулы вещества по массовым долям элементов (видеоурок)», июль 2011
 

nscience.ru