Elementlerin kütle kesirleri nasıl hesaplanır. Bir elementin karmaşık bir maddedeki kütle oranı
Talimatlar
Bulmak istediğiniz elementlerin kütle kesirlerini, maddenin kimyasal formunu belirleyin. Almak periyodik sistem Mendeleev ve içinde verilen maddenin molekülünü oluşturan atomlara karşılık gelen elementlerin hücrelerini bulun. Bir hücrede, her birinin kütle numarasını bulun eleman... Bulunan değer bir kütle numarası ise eleman kesirli, en yakına yuvarlama.
Aynı türden atomların bir molekülde birkaç kez bulunması durumunda, atom kütlelerini bu sayı ile çarpın. Atomik kütle birimlerindeki değeri elde etmek için molekülü oluşturan tüm elementlerin kütlelerini ekleyin. Örneğin, sülfat (Na2SO4) olan bir tuz molekülünün kütlesini bulmanız gerekiyorsa, sodyum Ar (Na) = 23, kükürt Ar (S) = 32 ve Ar (O) = 16'nın atom kütlesini belirler. Molekül 2 sodyum içerdiğinden, bunun için 23 * 2 = 46 ve 4 atomlu - 16 * 4 = 64 değerini alın. Daha sonra molekülün kütlesi sodyum sülfat olacak Мr (Na2SO4) = 46 + 32 + 64 = 142 olacaktır.
Belirli bir maddenin molekülünü oluşturan elementlerin kütle kesirlerini hesaplamak için, maddenin molekülündeki atomların kütlelerinin molekülün kütlesine oranını bulun ve sonucu %100 ile çarpın. Örneğin, sodyum sülfat Na2SO4'ü ele alırsak, elementlerinin kütle fraksiyonunu aşağıdaki gibi hesaplayın: - sodyumun kütle fraksiyonu ω (Na) = 23 2 %100 / 142 = %32.4 olacaktır;
- kükürtün kütle oranı ω (S) = %32 %100 / 142 = %22,5 olacaktır;
- oksijenin kütle oranı ω (O) = 16 4 %100 / 142 = %45,1 olacaktır.
Kütle kesirleri, bir maddenin belirli bir molekülündeki nispi elementleri gösterir. Maddenin kütle fraksiyonlarını ekleyerek hesaplamanın doğruluğunu kontrol edin. Bunların miktarı %100 olmalıdır. İncelenen örnekte %32.4 + %22.5 + %45.1 = %100 hesaplama yapılmıştır.
Belki de oksijen kadar yaşam için gerekli bir elementi bulmak imkansızdır. Bir kişi birkaç hafta yiyeceksiz, birkaç gün susuz, o zaman oksijensiz yaşayabilirse - sadece birkaç dakika. Bu madde, kimya dahil olmak üzere çeşitli endüstri alanlarında ve ayrıca roket yakıtının (oksitleyici) bir bileşeni olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.
Talimatlar
Kapalı bir hacimde veya bir kimyasal reaksiyonun sonucu olarak oksijen kütlesini belirlemek genellikle gereklidir. Örneğin: 20 gram permanganat termal ayrışmaya tabi tutuldu, reaksiyon sona erdi. Bu sırada kaç gram oksijen açığa çıktı?
Her şeyden önce, potasyumun - öyle - olduğunu unutmayın. kimyasal formül KMnO4. Isıtıldığında, potasyum manganat - K2MnO4, ana - MnO2 ve O2 oluşturarak ayrışır. Reaksiyon denklemini yazdıktan ve katsayıları seçtikten sonra şunları elde edersiniz:
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2
İki potasyum permanganat molekülünün yaklaşık moleküler ağırlığının 316 olduğunu ve bir oksijen molekülünün moleküler ağırlığının sırasıyla 32 olduğunu göz önünde bulundurarak, oranı çözerek şunları hesaplayın:
20 * 32 /316 = 2,02
Yani 20 gram potasyum permanganatın termal olarak ayrıştırılması sırasında yaklaşık 2.02 gram oksijen elde edilmektedir. (Ya da kabaca 2 gram).
Veya örneğin, sıcaklığı ve basıncı biliniyorsa kapalı bir hacimdeki oksijen kütlesinin belirlenmesi gerekir. Evrensel Mendeleev-Clapeyron denkleminin veya başka bir deyişle “ideal gaz hal denkleminin” kurtarmaya geldiği yer burasıdır. Şuna benziyor:
PVm = MRT
P - gaz basıncı,
V hacmidir,
m onun molar kütlesidir,
M - kütle,
R - evrensel gaz sabiti,
T sıcaklıktır.
Tüm ilk verileri tek bir birim sistemine (basınç -, sıcaklık - Kelvin derece cinsinden, vb.) Getirdikten sonra gerekli değerin, yani gazın (oksijen) kütlesinin, formül:
Tabii ki, gerçek oksijen, bu denklemin tanıtıldığı ideal gaz değildir. Ancak yakın basınç ve sıcaklıklarda, hesaplanan değerlerin gerçek değerlerden sapmaları o kadar önemsizdir ki, güvenle göz ardı edilebilirler.
İlgili videolar
kütle kesri nedir eleman? Adından, bunun kütle oranını gösteren bir değer olduğunu anlayabilirsiniz. eleman, maddenin bir parçası olan ve bu maddenin toplam kütlesi. Bir birimin kesirleri olarak ifade edilir: yüzde (yüzde), ppm (binde), vb. Herhangi birinin kütlesini nasıl hesaplayabilirsiniz? eleman?
Talimatlar
Netlik için, herkes için iyi bilinen karbonu düşünün, bunlar olmadan olmazdı. Karbon bir maddeyse (örneğin), kütlesi Paylaş birim veya %100 olarak güvenle alınabilir. Tabii ki, elmas ayrıca diğer elementlerin safsızlıklarını da içerir, ancak çoğu durumda ihmal edilebilecek kadar küçük miktarlarda. Ancak veya gibi karbonun bu tür modifikasyonlarında, safsızlıkların içeriği oldukça yüksektir ve ihmal kabul edilemez.
Karbon karmaşık bir maddenin parçasıysa, aşağıdaki gibi hareket etmelisiniz: maddenin tam formülünü yazın, ardından her birinin molar kütlelerini bilerek. eleman bileşimine dahil edildiğinde, bu maddenin tam molar kütlesini hesaplayın (elbette, her birinin "endeksini" dikkate alarak eleman). Bundan sonra kütleyi belirleyin Paylaş toplam molar kütleyi bölerek eleman maddenin molar kütlesi başına.
Örneğin, bir kütle bulmanız gerekiyor. Paylaş asetik asitte karbon. Asetik asit formülünü yazın: CH3COOH. Hesaplama kolaylığı için şu şekle dönüştürün: С2Н4О2. Bu maddenin molar kütlesi, elementlerin molar kütlelerinden oluşur: 24 + 4 + 32 = 60. Buna göre, bu maddedeki karbonun kütle fraksiyonu şu şekilde hesaplanır: 24/60 = 0.4.
Yüzde olarak hesaplamanız gerekirse sırasıyla 0,4 * 100 = %40. Yani her asetik asit (yaklaşık olarak) 400 gram karbon içerir.
Tabii ki, tamamen benzer bir şekilde, diğer tüm elementlerin kütle kesirlerini bulabilirsiniz. Örneğin, aynı asetik asit içindeki kütle şu şekilde hesaplanır: 32/60 = 0.533 veya yaklaşık %53.3; ve hidrojenin kütle fraksiyonu 4/60 = 0.666 veya yaklaşık %6.7'dir.
Kaynaklar:
- elementlerin kütle kesirleri
Kimyasal formül, bir maddenin molekülünün bileşimini karakterize eden, genel kabul görmüş semboller kullanılarak yapılan bir gösterimdir. Örneğin, iyi bilinen sülfürik asidin formülü H2SO4'tür. Her sülfürik asit molekülünün iki hidrojen atomu, dört oksijen atomu ve bir atom içerdiği kolaylıkla görülebilir. Bunun sadece ampirik bir formül olduğu anlaşılmalıdır, bir molekülün bileşimini karakterize eder, ancak "yapısını", yani atomların birbirine göre düzenlenmesini değil.
İhtiyacın olacak
- - Mendeleyev tablosu.
Talimatlar
İlk olarak, elementleri, maddenin bileşimini ve onlarınklerini öğrenin. Örneğin: nitrik oksit ne olacak? Açıkçası, bu molekül iki element içerir: nitrojen ve. Her ikisi de gazdır, yani telaffuz edilirler. Peki bu bileşikteki azot ve oksijenin değeri nedir?
Çok önemli bir kuralı hatırlayın: metal olmayanlar daha yüksek ve daha düşük değerliliğe sahiptir. En yüksek, grup numarasına (bu durumda, oksijen için 6 ve nitrojen için 5) ve en düşük, 8 ile grup numarası arasındaki farka karşılık gelir (yani, nitrojen için en düşük değerlik 3 ve oksijen için - 2). Bu kuralın tek istisnası, tümünde 1'e eşit bir değerlik sergileyen flordur.
Peki, nitrojen ve oksijenin hangi değerliliği - en yüksek veya en düşük - var mı? Bir kural daha: İki elementli bileşiklerde, periyodik cetvelde sağda ve üstte bulunan en düşük değerliliği gösterir. Sizin durumunuzda bunun oksijen olduğu oldukça açık. Bu nedenle, nitrojen ile kombinasyon halinde oksijenin değeri 2'ye eşittir. Buna göre, bu bileşikteki nitrojen 5'e eşit daha yüksek bir değere sahiptir.
Ve şimdi değerliliğin kendisini hatırlayın: bu, bir elementin atomunun kendisine başka bir elementin belirli sayıda atomunu bağlama yeteneğidir. Bu bileşikteki her nitrojen atomu "" 5 oksijen atomu ve her oksijen atomu - 2 nitrojen atomu. nitrojen nedir? Yani, her elemanın hangi indeksleri var?
Başka bir kural bu soruyu cevaplamaya yardımcı olacaktır: Bileşikte bulunan elementlerin değerlerinin toplamı eşit olmalıdır! 2 ve 5 sayılarının en küçük ortak katı kaçtır? Doğal olarak, 10! Azot ve oksijen değerlerinin değerlerine bölerek endeksleri ve nihai sonucu bulacaksınız. formül bileşikler: N2O5.
İlgili videolar
Bir maddenin kütle oranı, içeriğini daha karmaşık bir yapıda, örneğin bir alaşımda veya karışımda gösterir. Karışımın veya alaşımın toplam kütlesi biliniyorsa, kurucu maddelerin kütle fraksiyonlarını bilerek kütlelerini bulabilirsiniz. Bulmak kütle kesri madde, kütlesini ve tüm karışımın kütlesini bilebilirsiniz. Bu değer kesir veya yüzde olarak ifade edilebilir.
İhtiyacın olacak
- terazi;
- kimyasal elementlerin periyodik tablosu;
- hesap makinesi.
Talimatlar
Karışımdaki maddenin kütle fraksiyonunu, karışımın kütlesi ve maddenin kendisi aracılığıyla belirleyin. Bunu yapmak için, teraziyi kullanarak karışımı oluşturan kütleleri belirleyin veya. Sonra onları katlayın. Elde edilen kütleyi %100 olarak alın. Bir maddenin karışımdaki kütle oranını bulmak için, kütlesi m'yi karışımın kütlesine M bölün ve sonucu %100 ile çarpın (ω% = (m / M) ∙ %100). Örneğin, 20 g sodyum klorür 140 g suda çözülür. Tuzun kütle fraksiyonunu bulmak için, bu iki maddenin kütlelerini M = 140 + 20 = 160 g ekleyin, ardından maddenin kütle fraksiyonunu ω% = (20/160) ∙ 100% = %12.5 bulun.
Bilinen bir formüle sahip bir maddedeki bir elementin kütle fraksiyonunu bulmanız gerekiyorsa, periyodik element tablosunu kullanın. Maddede bulunan elementlerin atomik kütlelerini bulmak için kullanın. Formülde birden çok kez varsa, atom kütlesini bu sayıyla çarpın ve sonuçları toplayın. Bu, maddenin moleküler ağırlığıdır. Böyle bir maddedeki herhangi bir elementin kütle fraksiyonunu bulmak için, verilen bir kimyasal formül M0'daki kütle numarasını bu maddenin moleküler kütlesi M ile bölün. Sonucu %100 ile çarpın (ω% = (M0 / M) ∙ 100% ).
Kimyanın temel yasalarından biri, maddenin bileşiminin değişmezliği yasasıdır (5. derste daha önce tartışılmıştır).
Bu yasaya dayanarak, bir kimyasal elementin bir maddedeki kütle fraksiyonunun hesaplanması da dahil olmak üzere, pratik olarak önemli çeşitli hesaplamalar yapılır.
Maddenin kütle oranıω (X), sistemdeki belirli bir maddenin kütlesinin tüm sistemin kütlesine oranıdır. Bazı X maddesi için:
burada ω (X), X maddesinin kütle kesridir, m (X) onun kütlesidir; M, tüm sistemin kütlesidir.
Kütle kesri boyutsuzdur. Birin kesri 100 ile çarpılırsa, bir kesirler veya yüzde olarak ifade edilir:
Sistem bir molekül gibi davranabilir kimyasal bileşik, ve karışım, çözüm, vb. Birkaç tipik görevi düşünün.
Örnek 1. Kükürt oksit (VI) içindeki kükürtün kütle fraksiyonunu hesaplayın.
Çözüm: Kükürt oksitin molar kütlesi (VI) M (SO 3) = 80 g / mol, bu bileşikteki kükürtün atomik kütlesi 32 g / mol'dür. Hesaplamalar için, 1 mol madde miktarına sahip bir kükürt oksit örneği seçiyoruz. Bu maddenin kütlesi şöyle olacaktır:
SO 3 formülüne dayanarak, 1 mol SO 3'ün kütlesi 1 mol kükürt içereceği sonucuna varabiliriz:
Daha sonra kükürt oksit (VI) içindeki kükürtün kütle oranı şuna eşit olacaktır:
Cevap: 0,4 veya %40.
Örnek 2... Potasyum fosfat K 3 PO 4'teki elementlerin kütle fraksiyonlarını hesaplayın.
Çözüm: Molar kütle M (K 3 PO 4) = 212 g / mol. Hesaplamalar için, 1 mol madde miktarına sahip bir potasyum fosfat örneği seçiyoruz. Bu maddenin kütlesi şöyle olacaktır:
K3P04 formülüne dayanarak, bu bileşiğin 1 molünün, kütlesi 3 mol potasyum, 1 mol fosfor ve 4 mol oksijen içereceği sonucuna varabiliriz:
Elementlerin kütle kesirlerini belirleyelim:
Eğitim görevleri
1. Potasyum sülfit içindeki potasyum, kükürt ve oksijen elementlerinin kantitatif içeriği
1) 20,2; 30,4; 49,4
2) 49,4; 20,2; 30,4
3) 30,4; 49,4; 20,2
4) 49,4; 30,4; 20,2
2. Baryum sülfit içindeki baryum, kükürt ve oksijen elementlerinin kantitatif içeriği
1) 63,1; 22,1; 14,8
2) 63,1; 14,8; 22,1
3) 14,8; 22,1; 63,1
4) 22,1; 63,1; 14,8
3. Kalsiyum fosfattaki kalsiyum, fosfor ve oksijen elementlerinin kantitatif içeriği
1) 20,0; 41,3; 38,7
2) 38,7; 20,0; 41,3
3) 38,7; 41,3; 20,0
4) 41,3; 38,7; 20,0
4. Sodyum fosfattaki sodyum, fosfor ve oksijen elementlerinin kantitatif içeriği
1) 42,1; 18,9; 39,0
2) 18,9; 39,0; 42,1
3) 39,0; 42,1; 18,9
4) 18,9; 42,1; 39,0
5. Potasyum fosfattaki potasyum, fosfor ve oksijen elementlerinin kantitatif içeriği
1) 14,6; 30,2; 55,2
2) 30,2; 55,2; 14,6
3) 55,2; 14,6; 30,2
4) 55,2; 30,2; 14,6
6. Alüminyum sülfattaki alüminyum, kükürt ve oksijen elementlerinin kantitatif içeriği
1) 15,8; 56,1; 28,1
2) 28,1; 56,1; 15,8
3) 56,1; 15,8; 28,1
4) 15,8; 28,1; 56,1
7. Kalsiyum karbonattaki kalsiyum, karbon ve oksijen elementlerinin nicel içeriği,
1) 18,0; 48,0; 40,0
2) 48,0; 40,0 18,0
3) 40,0; 48,0; 12,0
4) 40,0 12,0; 48,0
8. Alüminyum fosfattaki alüminyum, fosfor ve oksijen elementlerinin kantitatif içeriği:
1) 22,1; 25,4; 52,5
2) 22,1; 52,5; 25,4
3) 52,5; 25,4; 22,1
4) 25,4; 52,5; 22,1
9. Kalsiyum nitrattaki kalsiyum, nitrojen ve oksijen elementlerinin kantitatif içeriği
1) 24,4; 17,1; 58,5
2) 17,1; 58,5; 24,4
3) 58,5; 24,4; 17,1
4) 24,4; 58,5; 24,4
10. Magnezyum nitrattaki magnezyum, azot ve oksijen elementlerinin kantitatif içeriği
1) 16,2; 64,9; 18,9
2) 16,2; 18,9; 64,9
3) 18,9; 64,9; 16,2
4) 64,9; 16,2; 18,9
Kimyasal formülü bilerek, bir maddedeki kimyasal elementlerin kütle fraksiyonunu hesaplayabilirsiniz. maddedeki element Yunanca ile gösterilir. "omega" harfi - ω E / V ve aşağıdaki formülle hesaplanır:
burada k, bir moleküldeki bu elementin atom sayısıdır.
Sudaki hidrojen ve oksijenin kütle oranı (H 2 O) nedir?
Çözüm:
M r (H 2 O) = 2 * A r (H) + 1 * A r (O) = 2 * 1 + 1 * 16 = 18
2) Sudaki hidrojenin kütle fraksiyonunu hesaplıyoruz:
3) Sudaki oksijenin kütle fraksiyonunu hesaplıyoruz. Su sadece iki kimyasal elementin atomlarını içerdiğinden, oksijenin kütle fraksiyonu şuna eşit olacaktır:
Pirinç. 1. Problem 1'in çözümünün kaydı
H 3 PO 4 maddesindeki elementlerin kütle fraksiyonunu hesaplayın.
1) Maddenin bağıl moleküler ağırlığını hesaplayın:
M r (H 3 PO 4) = 3 * A r (H) + 1 * A r (R) + 4 * A r (O) = 3 * 1 + 1 * 31 + 4 * 16 = 98
2) Maddedeki hidrojenin kütle fraksiyonunu hesaplıyoruz:
3) Maddedeki fosforun kütle fraksiyonunu hesaplıyoruz:
4) Maddedeki oksijenin kütle fraksiyonunu hesaplıyoruz:
1. Kimyadaki görev ve alıştırmaların toplanması: 8. sınıf: P.A. ders kitabına. Orzhekovsky ve diğerleri "Kimya, 8. sınıf" / P.A. Orzhekovsky, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006.
2. Ushakova O.V. Kimya çalışma kitabı: 8. sınıf: P.A. Orzhekovsky ve diğerleri. "Kimya. 8. Sınıf "/ O.V. Ushakov, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; altında. ed. Prof. P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (s. 34-36)
3. Kimya: 8. sınıf: ders kitabı. genel için kurumlar / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§15)
4. Çocuklar için ansiklopedi. Cilt 17. Kimya / Böl. ed. V.A. Volodin, önderlik etti. ilmi. ed. I. Leenson. - M.: Avanta +, 2003.
1. Tek bir dijital eğitim kaynakları koleksiyonu ().
2. Elektronik versiyon"Kimya ve Yaşam" dergisi ().
4. "Bir maddedeki kimyasal elementin kütle oranı" konulu video eğitimi ().
Ödev
1.p.78 No.2"Kimya: 8. sınıf" ders kitabından (PA Orzhekovsky, LM Meshcheryakova, LS Pontak. M.: AST: Astrel, 2005).
2. ile birlikte. 34-36 Hayır 3,5 Kimya Çalışma Kitabından: 8. sınıf: P.A. Orzhekovsky ve diğerleri. "Kimya. 8. Sınıf "/ O.V. Ushakov, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; altında. ed. Prof. P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.
Görev 3.1. 250 g %10'luk sodyum klorür çözeltisindeki suyun kütlesini belirleyin.
Çözüm.İtibaren w = m in-va / m çözümü sodyum klorür kütlesini buluyoruz:
m in-va = w m solüsyon = 0.1 250 g = 25 g NaCl
kadarıyla m r-ra = m in-va + m r-la, sonra şunu elde ederiz:
m (H 2 0) = m çözelti - m in-va = 250 g - 25 g = 225 g H 2 0.
Görev 3.2. Kütle fraksiyonu 0.262 ve yoğunluğu 1.13 g / ml olan 400 ml hidroklorik asit çözeltisi içindeki hidrojen klorür kütlesini belirleyin.
Çözüm. kadarıyla w = m in-va / (V ρ), sonra şunu elde ederiz:
adalarda m = w V ρ = 0.262 400 ml 1.13 g / ml = 118 g
Görev 3.3. 200 g %14'lük bir tuz çözeltisine 80 g su ilave edildi. Elde edilen çözeltideki tuzun kütle fraksiyonunu belirleyin.
Çözüm. Orijinal çözeltideki tuz kütlesini bulun:
m tuz = w m solüsyon = 0.14 200 g = 28 g.
Yeni çözeltide aynı tuz kütlesi kaldı. Yeni çözümün kütlesini buluyoruz:
m çözelti = 200 gr + 80 gr = 280 gr.
Ortaya çıkan çözeltide tuzun kütle fraksiyonunu buluyoruz:
w = m tuz / m solüsyon = 28 g / 280 g = 0.100.
Görev 3.4. Yoğunluğu 1.08 g/ml olan 500 ml %12 sülfürik asit çözeltisi hazırlamak için 1.70 g/ml yoğunluğa sahip %78'lik bir sülfürik asit çözeltisinin hangi hacmi alınmalıdır?
Çözüm.İlk çözüm için elimizde:
w1 = 0.78 ve ρ 1 = 1.70 g / ml.
İkinci çözüm için elimizde:
V2 = 500 ml, w2 = 0.12 ve ρ 2 = 1.08 g / ml.
İkinci çözelti birinci çözeltiden su eklenerek hazırlandığından, her iki çözeltideki maddenin kütleleri aynıdır. İkinci çözümde maddenin kütlesini buluyoruz. İtibaren w 2 = m 2 / (V 2 ρ 2) sahibiz:
m 2 = w 2 V 2 ρ 2 = 0,12 500 ml 1,08 g / ml = 64,8 g.
m2 = 64,8 gr... Bulduk
İlk çözümün hacmi. İtibaren w 1 = m 1 / (V 1 ρ 1) sahibiz:
V 1 = m 1 / (w 1 ρ 1) = 64,8 gr / (0,78 1,70 gr / ml) = 48,9 ml.
Görev 3.5. Yoğunluğu 1.33 g / ml olan 50 ml %30'luk sodyum hidroksit çözeltisinden 1.05 g / ml yoğunluğa sahip % 4.65 sodyum hidroksit çözeltisinin hangi hacmi hazırlanabilir?
Çözüm.İlk çözüm için elimizde:
w1 = 0.0465 ve ρ 1 = 1,05 g / ml.
İkinci çözüm için elimizde:
V2 = 50 ml, w2 = 0.30 ve ρ 2 = 1.33 g / ml.
Birinci çözelti, ikinci çözeltiden su eklenerek hazırlandığından, her iki çözeltideki maddenin kütleleri aynıdır. İkinci çözümde maddenin kütlesini buluyoruz. İtibaren w 2 = m 2 / (V 2 ρ 2) sahibiz:
m 2 = w 2 V 2 ρ 2 = 0,30 50 ml 1,33 gr / ml = 19,95 gr.
İlk çözeltideki maddenin kütlesi de eşittir m2 = 19,95 gr.
İlk çözümün hacmini buluyoruz. İtibaren w 1 = m 1 / (V 1 ρ 1) sahibiz:
V 1 = m 1 / (w 1 ρ 1) = 19,95 gr / (0,0465 1,05 gr / ml) = 409 ml.
Çözünürlük katsayısı (çözünürlük) - belirli bir sıcaklıkta 100 g suda çözünen bir maddenin maksimum kütlesi. Doymuş bir çözelti, bu maddenin mevcut tortusu ile dengede olan bir maddenin bir çözeltisidir.
Görev 3.6. 25 ° C'de potasyum kloratın çözünürlük katsayısı 8,6 g'dır Bu tuzun kütle fraksiyonunu 25 ° C'de doymuş bir çözelti içinde belirleyin.
Çözüm. 8.6 gr tuz 100 gr suda çözüldü.
Çözeltinin kütlesi şuna eşittir:
m çözelti = m su + m tuz = 100 gr + 8,6 gr = 108,6 gr,
ve çözeltideki tuzun kütle oranı şuna eşittir:
w = m tuz / m solüsyon = 8,6 g / 108,6 g = 0,0792.
Görev 3.7. 20 ° C'de doymuş bir potasyum klorür çözeltisindeki tuzun kütle oranı 0.256'dır. Bu tuzun 100 g suda çözünürlüğünü belirleyiniz.
Çözüm. Tuzun çözünürlüğü olsun NS 100 g su içinde g.
O zaman çözümün kütlesi şuna eşittir:
m çözelti = m su + m tuz = (x + 100) g,
ve kütle oranı şuna eşittir:
w = m tuz / m çözelti = x / (100 + x) = 0.256.
Buradan
x = 25,6 + 0,256x; 0.744x = 25.6; x = 34,4 gr 100 g su başına.
Molar konsantrasyon ile birlikte- çözünen miktarının oranı v (mol)çözeltinin hacmine V (litre olarak), s = v (mol) / V (l), s = m in-va / (M V (l)).
Molar konsantrasyon, 1 litre çözeltideki bir maddenin mol sayısını gösterir: eğer çözelti ondalık ise ( s = 0.1 M = 0.1 mol / l) 1 litre çözeltinin 0.1 mol madde içerdiği anlamına gelir.
Görev 3.8. 4 litre 2 M çözelti hazırlamak için gereken KOH kütlesini belirleyin.
Çözüm. Molar konsantrasyonlu çözümler için şunları elde ederiz:
s = m / (MV),
nerede ile birlikte- Molar konsantrasyon,
m- maddenin kütlesi,
m- bir maddenin molar kütlesi,
V- çözeltinin litre cinsinden hacmi.
Buradan
m = s M V (L) = 2 mol / L 56 g / mol 4 L = 448 g KOH.
Görev 3.9. 1500 ml 0.25 M'lik bir çözelti hazırlamak için kaç ml %98'lik bir H2S04 (ρ = 1.84 g / ml) çözeltisi alınmalıdır?
Çözüm. Çözelti seyreltme problemi. Konsantre bir çözüm için elimizde:
w 1 = m 1 / (V 1 (ml) ρ 1).
Bu çözümün hacmini bulmak gerekir. V 1 (ml) = m 1 / (w 1 ρ 1).
Konsantre bir çözeltiden su ile karıştırılarak seyreltik bir çözelti hazırlandığından, bu iki çözeltideki maddenin kütlesi aynı olacaktır.
Seyreltilmiş bir çözelti için elimizde:
s 2 = m 2 / (M V 2 (l)) ve m 2 = s 2 M V 2 (l).
Kütlenin bulunan değerini konsantre çözeltinin hacmi için ifadenin yerine koyarız ve gerekli hesaplamaları yaparız:
V 1 (ml) = m / (w 1 ρ 1) = (s 2 M V 2) / (w 1 ρ 1) = (0.25 mol / L 98 g / mol 1.5 L) / (0, 98 1.84 g / ml ) = 20,4 ml.
Kimyada kütle kesri nedir? Cevabı biliyor musun? Bir maddedeki bir elementin kütle oranı nasıl bulunur? Hesaplama sürecinin kendisi o kadar da karmaşık değil. Hala bu tür görevlerde zorluk çekiyor musunuz? O zaman şanslısın, bu makaleyi buldun! İlginç? O zaman çabuk oku, şimdi her şeyi anlayacaksın.
Kütle kesri nedir?
Öyleyse, önce kütle kesrinin ne olduğunu bulalım. Herhangi bir kimyager, bir maddedeki bir elementin kütle fraksiyonunun nasıl bulunacağını cevaplayacaktır, çünkü bu terimi sıklıkla problem çözerken veya laboratuvarda kaldıkları süre boyunca kullanırlar. Tabii ki, sonuçta, bunu hesaplamak onların günlük işi. Doğru hesaplamanın çok önemli olduğu laboratuvar koşullarında belirli bir miktarda madde elde etmek ve hepsi bu. olası seçenekler reaksiyonların sonucu, sadece birkaç basit formül bilmeniz ve kütle kesrinin özünü anlamanız gerekir. Bu yüzden bu konu çok önemlidir.
Bu terim “w” sembolü ile gösterilir ve “omega” olarak okunur. Belirli bir maddenin kütlesinin, bir karışım, çözelti veya molekülün toplam kütlesine oranını, kesir veya yüzde olarak ifade eder. Kütle kesirini hesaplamak için formül:
w = m madde / m karışım.
Formülü dönüştürelim.
m = n * M olduğunu biliyoruz, burada m kütledir; n, molar birimlerle ifade edilen madde miktarıdır; M, maddenin gram / mol cinsinden ifade edilen molar kütlesidir. Molar kütle, moleküler kütleye sayısal olarak eşittir. Yalnızca moleküler ağırlık, atomik kütle birimleri veya a olarak ölçülür. e. m Bu ölçü birimi, karbon 12 çekirdeğinin kütlesinin on ikide birine eşittir. Molekül ağırlığının değeri periyodik tabloda bulunabilir.
Belirli bir karışımdaki istenen nesnenin n maddesinin miktarı, çok mantıklı olan belirli bir bileşik için katsayı ile çarpılan indekse eşittir. Örneğin bir moleküldeki atom sayısını hesaplamak için 1 molekül = indekste istenen maddenin kaç atomunun olduğunu bulmanız ve bu sayıyı molekül sayısı = katsayı ile çarpmanız gerekir.
Bu tür hantal tanımlardan veya formüllerden korkmamalısınız, belirli bir mantığı izlerler, hangisini anladıysanız, formülleri bile öğrenemezsiniz. Molar kütle M, verilen maddenin atomik kütleleri A r toplamına eşittir. Atom kütlesinin bir maddenin 1 atomunun kütlesi olduğunu hatırlayın. Yani, kütle kesrinin orijinal formülü:
w = (n madde * M madde) / m karışım.
Bundan, eğer karışım, kütle fraksiyonunun hesaplanması gereken bir maddeden oluşuyorsa, o zaman w = 1 olur, çünkü karışımın kütlesi ve maddenin kütlesi çakışır. Her ne kadar karışım a priori bir maddeden oluşamaz.
Yani, teoriyi anladık, ancak pratikte bir maddedeki bir elementin kütle kesirini nasıl bulacağız? Şimdi her şeyi göstereceğiz ve anlatacağız.
Alınan malzemenin kontrol edilmesi. Kolay seviye mücadelesi
Şimdi iki görevi analiz edeceğiz: kolay ve orta seviye. Okumaya devam etmek!
Bir demir sülfat FeSO 4 * 7 H 2 O molekülündeki demirin kütle fraksiyonunu bulmak gerekir. Bu problem nasıl çözülür? Çözümü daha fazla düşünelim.
Çözüm:
1 mol FeSO 4 * 7 H 2 O alın, ardından demir katsayısını indeksiyle çarparak demir miktarını bulun: 1 * 1 = 1. 1 mol demir verildi. Maddedeki kütlesini buluyoruz: periyodik tablodaki değerden, demirin atom kütlesinin 56 a olduğu görülebilir. e. m. = 56 gram / mol. Bu durumda, A r = M. Bu nedenle, m demir = n * M = 1 mol * 56 gram / mol = 56 gr.
Şimdi tüm molekülün kütlesini bulmamız gerekiyor. Başlangıç malzemelerinin, yani 7 mol su ve 1 mol demir sülfatın kütlelerinin toplamına eşittir.
m = (n su * M su) + (n demir sülfat * M demir sülfat) = (7 mol * (1 * 2 + 16) gram / mol) + (1 mol * (1 mol * 56 gram / mol + 1) mol * 32 gram / mol + 4 mol * 16 gram / mol) = 126 + 152 = 278 g.
Sadece demir kütlesini bileşiğin kütlesine bölmek kalır:
w = 56g / 278g = 0,20143885 ~ 0,2 = %20.
Cevap: %20.
orta zorluk
Daha zor bir problemi çözelim. 500 gr suda 34 gr kalsiyum nitrat çözülür. Ortaya çıkan çözeltide oksijenin kütle fraksiyonunu bulmak gerekir.
Çözüm
Ca (NO 3) 2 ile etkileşiminden beri su gider sadece çözünme işlemi ve reaksiyon ürünleri çözeltiden salınmaz, karışımın kütlesi kalsiyum nitrat ve su kütlelerinin toplamına eşittir.
Çözeltideki oksijenin kütle fraksiyonunu bulmamız gerekiyor. Oksijenin hem çözünen hem de çözücü içinde bulunduğuna dikkat edin. Sudaki gerekli element miktarını bulalım. Bunu yapmak için, n = m / M formülünü kullanarak suyun molünü hesaplıyoruz.
n su = 500 g / (1 * 2 + 16) gram / mol = 27.7777≈28 mol
Su H 2 O formülünden, oksijen miktarının = su miktarının, yani 28 mol olduğunu bulduk.
Şimdi çözünmüş Ca (NO 3) 2'deki oksijen miktarını bulalım. Bunu yapmak için, maddenin miktarını öğreniyoruz:
n Ca (NO3) 2 = 34 g / (40 * 1 + 2 * (14 + 16 * 3)) gram / mol≈0.2 mol.
n Ca (NO3)2, bileşiğin formülünden sonra gelen 1 ila 6 olarak n O'ya atıfta bulunur. Dolayısıyla, nO = 0.2 mol * 6 = 1.2 mol. Toplam oksijen miktarı 1.2 mol + 28 mol = 29.2 mol'dür.
mO = 29.2 mol * 16 gram / mol = 467.2 g.
m çözelti = m su + m Ca (NO3) 2 = 500 gr + 34 gr = 534 gr.
Sadece bir maddedeki kimyasal elementin kütle fraksiyonunu hesaplamak için kalır:
wO = 467,2 g / 534 g≈0,87 = %87.
Cevap: %87.
Bir maddedeki bir elementin kütle fraksiyonunun nasıl bulunacağını size açık bir şekilde açıkladığımızı umuyoruz. Bu konuyu iyi anlarsanız hiç de zor değil. Gelecekteki çabalarınızda size iyi şanslar ve başarılar diliyoruz.
