Tarea 3.1. Determine la masa de agua en 250 g de solución de cloruro de sodio al 10%.

Solución. De w = m agua / m solución Encuentre la masa de cloruro de sodio:
m mezcla = w m solución = 0,1 250 g = 25 g NaCl
Desde m r-ra = m v-va + m r-la, entonces obtenemos:
m(H 2 0) = m solución - m mezcla = 250 g - 25 g = 225 g H 2 0.

Problema 3.2. Determine la masa de cloruro de hidrógeno en 400 ml de solución de ácido clorhídrico con una fracción de masa de 0,262 y una densidad de 1,13 g/ml.

Solución. Desde w = m in-va / (V ρ), entonces obtenemos:
m in-va = w V ρ = 0,262 400 ml 1,13 g/ml = 118 g

Problema 3.3. Se añadieron 80 g de agua a 200 g de una solución salina al 14%. Determine la fracción masiva de sal en la solución resultante.

Solución. Encuentra la masa de sal en la solución original:
m sal = w m solución = 0,14 200 g = 28 g.
La misma masa de sal quedó en la nueva solución. Encuentre la masa de la nueva solución:
solución m = 200 g + 80 g = 280 g.
Encuentre la fracción masiva de sal en la solución resultante:
w = m sal / m solución = 28 g / 280 g = 0,100.

Problema 3.4.¿Qué volumen de una solución de ácido sulfúrico al 78% con una densidad de 1,70 g/ml se debe tomar para preparar 500 ml de una solución de ácido sulfúrico al 12% con una densidad de 1,08 g/ml?

Solución. Para la primera solución tenemos:
w1 = 0,78 Y ρ1 = 1,70 g/ml.
Para la segunda solución tenemos:
V2 = 500 ml, w2 = 0,12 Y ρ2 = 1,08 g/ml.
Dado que la segunda solución se prepara a partir de la primera agregando agua, las masas de sustancia en ambas soluciones son las mismas. Encuentra la masa de la sustancia en la segunda solución. De w 2 = m 2 / (V 2 ρ 2) tenemos:
m 2 = w 2 V 2 ρ 2 = 0,12 500 ml 1,08 g/ml = 64,8 g.
m2 = 64,8 gramos. encontramos
Volumen de la primera solución. De w 1 = metro 1 / (V 1 ρ 1) tenemos:
V1 = m1 / (w1 ρ 1) = 64,8 g / (0,78 1,70 g/ml) = 48,9 ml.

Problema 3.5.¿Qué volumen de una solución de hidróxido de sodio al 4,65% con una densidad de 1,05 g/ml se puede preparar a partir de 50 ml de una solución de hidróxido de sodio al 30% con una densidad de 1,33 g/ml?

Solución. Para la primera solución tenemos:
w1 = 0,0465 Y ρ1 = 1,05 g/ml.
Para la segunda solución tenemos:
V2 = 50 ml, w2 = 0,30 Y ρ2 = 1,33 g/ml.
Dado que la primera solución se prepara a partir de la segunda agregando agua, las masas de sustancia en ambas soluciones son las mismas. Encuentra la masa de la sustancia en la segunda solución. De w 2 = m 2 / (V 2 ρ 2) tenemos:
m 2 = w 2 V 2 ρ 2 = 0,30 50 ml 1,33 g/ml = 19,95 g.
La masa de la sustancia en la primera solución también es igual a m2 = 19,95 gramos.
Encuentra el volumen de la primera solución. De w 1 = metro 1 / (V 1 ρ 1) tenemos:
V 1 = m 1 / (w 1 ρ 1) = 19,95 g / (0,0465 1,05 g/ml) = 409 ml.
Coeficiente de solubilidad (solubilidad): la masa máxima de una sustancia soluble en 100 g de agua a una temperatura determinada. Una solución saturada es una solución de una sustancia que está en equilibrio con el precipitado existente de esa sustancia.

Problema 3.6. El coeficiente de solubilidad del clorato de potasio a 25 °C es 8,6 g. Determine la fracción másica de esta sal en una solución saturada a 25 °C.

Solución. 8,6 g de sal disueltos en 100 g de agua.
La masa de la solución es:
m solución = m agua + m sal = 100 g + 8,6 g = 108,6 g,
y la fracción masiva de sal en la solución es igual a:
w = m sal / m solución = 8,6 g / 108,6 g = 0,0792.

Problema 3.7. La fracción másica de sal en una solución de cloruro de potasio saturada a 20 °C es 0,256. Determinar la solubilidad de esta sal en 100 g de agua.

Solución. Sea la solubilidad de la sal incógnita g en 100 g de agua.
Entonces la masa de la solución es:
m solución = m agua + m sal = (x + 100) g,
y la fracción de masa es igual a:
w = m sal / m solución = x / (100 + x) = 0,256.
Desde aquí
x = 25,6 + 0,256x; 0,744x = 25,6; x = 34,4 gramos por 100 g de agua.
Concentración molar Con- relación de la cantidad de sustancia disuelta v (moles) al volumen de solución V (en litros), ñ = v(mol) / V(l), c = m in-va / (M V(l)).
La concentración molar muestra el número de moles de una sustancia en 1 litro de solución: si la solución es decimolar ( c = 0,1 M = 0,1 mol/l) significa que 1 litro de solución contiene 0,1 mol de sustancia.

Problema 3.8. Determine la masa de KOH necesaria para preparar 4 litros de solución 2 M.

Solución. Para soluciones con concentración molar tenemos:
c = m / (MV),
Dónde Con- concentración molar,
metro- masa de sustancia,
METRO- masa molar de la sustancia,
V- volumen de solución en litros.
Desde aquí
m = c M V(l) = 2 mol/l 56 g/mol 4 l = 448 g KOH.

Problema 3.9.¿Cuántos ml de una solución al 98% de H 2 SO 4 (ρ = 1,84 g/ml) se deben tomar para preparar 1500 ml de una solución 0,25 M?

Solución. El problema de diluir una solución. Para una solución concentrada tenemos:
w 1 = m 1 / (V 1 (ml) ρ 1).
Necesitamos encontrar el volumen de esta solución. V 1 (ml) = m 1 / (w 1 ρ 1).
Dado que una solución diluida se prepara a partir de una solución concentrada mezclando esta última con agua, la masa de la sustancia en estas dos soluciones será la misma.
Para una solución diluida tenemos:
c 2 = m 2 / (M V 2 (l)) Y metro 2 = s 2 M V 2 (l).
Sustituimos el valor de masa encontrado en la expresión del volumen de la solución concentrada y realizamos los cálculos necesarios:
V 1 (ml) = m / (w 1 ρ 1) = (con 2 M V 2) / (w 1 ρ 1) = (0,25 mol/l 98 g/mol 1,5 l) / (0, 98 1,84 g/ml ) = 20,4ml.

Instrucciones

La fracción de masa de una sustancia se encuentra mediante la fórmula: w = m(in)/m(cm), donde w es la fracción de masa de la sustancia, m(in) es la masa de la sustancia, m(cm) es la masa de la mezcla. Si se disuelve, se ve así: w = m(in)/m(solución), donde m(solución) es la masa de la solución. Si es necesario, también se puede encontrar la masa de la solución: m(solución) = m(in) + m(solución), donde m(solución) es la masa del disolvente. Si se desea, la fracción de masa se puede multiplicar por 100%.

Si el enunciado del problema no proporciona un valor de masa, entonces se puede calcular utilizando varias fórmulas, los valores indicados en el enunciado le ayudarán a elegir el correcto; La primera fórmula para: m = V*p, donde m es masa, V es volumen, p es densidad. La siguiente fórmula se ve así: m = n*M, donde m es la masa, n es la cantidad de sustancia, M es la masa molar. La masa molar, a su vez, está formada por las masas atómicas de los elementos que forman la sustancia.

Para comprender mejor este material, resolvamos el problema. Se trató con exceso una mezcla de virutas de cobre y magnesio que pesaban 1,5 g. Como resultado de la reacción, el volumen de hidrógeno es de 0,56 l (). Calcule la fracción de masa de cobre en la mezcla.
En este problema, escribimos su ecuación. De las dos sustancias con exceso de ácido clorhídrico, sólo magnesio: Mg + 2HCl = MgCl2 + H2. Para encontrar la fracción másica de cobre en la mezcla, debes sustituir los valores en la siguiente fórmula: w(Cu) = m(Cu)/m(cm). Se da la masa de la mezcla, encontremos la masa del cobre: ​​m(Cu) = m(cm) – m(Mg). Buscamos masa: m(Mg) = n(Mg)*M(Mg). La ecuación de reacción te ayudará a encontrar la cantidad de magnesio. Encontramos la cantidad de sustancia de hidrógeno: n = V/Vm = 0,56/22,4 = 0,025 mol. La ecuación muestra que n(H2) = n(Mg) = 0,025 mol. Calculamos la masa del magnesio, sabiendo que el molar es 24 g/mol: m(Mg) = 0,025*24 = 0,6 g Calcula la masa del cobre: ​​m(Cu) = 1,5 – 0,6 = 0,9 g. fracción de masa: w(Cu) = 0,9/1,5 = 0,6 o 60%.

Vídeo sobre el tema.

tenga en cuenta

La fracción de masa no puede ser superior a uno o, si se expresa en porcentaje, superior al 100%.

Fuentes:

• "Manual de Química", G.P. Khomchenko, 2005.
• Cálculo de la participación de las ventas por región.

La fracción de masa muestra, como porcentaje o en fracciones, el contenido de una sustancia en una solución o un elemento en la composición de una sustancia. La capacidad de calcular la fracción de masa es útil no sólo en las lecciones de química, sino también cuando se desea preparar una solución o mezcla, por ejemplo, con fines culinarios. O cambie el porcentaje en su composición existente.

Instrucciones

Por ejemplo, para el invierno necesitarás al menos 15 metros cúbicos. Metros de leña de abedul.
Busque la densidad de la leña de abedul en el libro de referencia. Esto es: 650 kg/m3.
Calcule la masa sustituyendo los valores en la misma fórmula de gravedad específica.

metros = 650*15 = 9750 (kg)

Ahora, en función de la capacidad de carga y capacidad de la carrocería, podrás decidir el tipo de vehículo y el número de viajes.

Vídeo sobre el tema.

tenga en cuenta

Las personas mayores están más familiarizadas con el concepto de gravedad específica. La densidad específica de una sustancia es lo mismo que la gravedad específica.

La fracción masiva de una sustancia muestra su contenido en una estructura más compleja, por ejemplo, en una aleación o mezcla. Si se conoce la masa total de una mezcla o aleación, conociendo las fracciones de masa de las sustancias constituyentes, se pueden encontrar sus masas. Puedes encontrar la fracción de masa de una sustancia conociendo su masa y la masa de toda la mezcla. Este valor se puede expresar en fracciones o porcentajes.

necesitarás

• balanza;
• tabla periódica de elementos químicos;
• calculadora.

Instrucciones

Determine la fracción de masa de la sustancia que está en la mezcla a través de las masas de la mezcla y la sustancia misma. Para ello se utiliza una balanza para determinar las masas que componen la mezcla o. Luego dóblalos. Tome la masa resultante como 100%. Para encontrar la fracción de masa de una sustancia en una mezcla, divida su masa m por la masa de la mezcla M y multiplique el resultado por 100% (ω%=(m/M)∙100%). Por ejemplo, se disuelven 20 g de sal de mesa en 140 g de agua. Para encontrar la fracción de masa de la sal, suma las masas de estas dos sustancias M = 140 + 20 = 160 g Luego encuentra la fracción de masa de la sustancia ω% = (20/160)∙100% = 12,5%.

Si necesita encontrar la fracción de masa de un elemento en una sustancia con una fórmula conocida, utilice la tabla periódica de elementos. Utilizándolo, encuentra las masas atómicas de los elementos que se encuentran en la sustancia. Si uno aparece en la fórmula varias veces, multiplica su masa atómica por ese número y suma los resultados. Este será el peso molecular de la sustancia. Para encontrar la fracción de masa de cualquier elemento en dicha sustancia, divida su número de masa en una fórmula química dada M0 por la masa molecular de una sustancia dada M. Multiplique el resultado por 100% (ω%=(M0/M)∙100 %).

Por ejemplo, determine la fracción masiva de elementos químicos en el sulfato de cobre. El cobre (sulfato de cobre II), tiene la fórmula química CuSO4. Las masas atómicas de los elementos incluidos en su composición son iguales a Ar(Cu)=64, Ar(S)=32, Ar(O)=16, los números másicos de estos elementos serán iguales a M0(Cu)=64 , M0(S)=32, M0(O)=16∙4=64, teniendo en cuenta que la molécula contiene 4 átomos. Calcula la masa molecular de la sustancia, es igual a la suma de los números másicos de las sustancias que forman la molécula 64+32+64=160. Determine la fracción másica de cobre (Cu) en la composición del sulfato de cobre (ω%=(64/160)∙100%)=40%. Utilizando el mismo principio, se pueden determinar las fracciones de masa de todos los elementos de esta sustancia. Fracción de masa de azufre (S) ω%=(32/160)∙100%=20%, oxígeno (O) ω%=(64/160)∙100%=40%. Tenga en cuenta que la suma de todas las fracciones masivas de la sustancia debe ser del 100%.

La fracción de masa de un elemento ω(E)% es la relación entre la masa de un elemento dado m (E) en una molécula dada de una sustancia y la masa molecular de esta sustancia Mr (in-va).

La fracción de masa de un elemento se expresa en fracciones de unidad o como porcentaje:

ω(E) = m (E) / Sr(in-va) (1)

ω% (E) = m(E) 100%/Mr(in-va)

La suma de las fracciones de masa de todos los elementos de una sustancia es igual a 1 o 100%.

Como regla general, para calcular la fracción de masa de un elemento, se toma una porción de una sustancia igual a la masa molar de la sustancia, luego la masa de este elemento en esta porción es igual a su masa molar multiplicada por el número de átomos de un elemento dado en la molécula.

Entonces, para una sustancia A x B y en fracciones de unidad:

ω(A) = Ar(E) X / Мr(in-va) (2)

De la proporción (2) derivamos una fórmula de cálculo para determinar los índices (x, y) en la fórmula química de una sustancia si se conocen las fracciones de masa de ambos elementos y la masa molar de la sustancia:

X = ω%(A) Mr(in-va) / Ar(E) 100% (3)

Dividiendo ω% (A) por ω% (B), es decir transformando la fórmula (2), obtenemos:

ω(A) / ω(B) = X Ar(A) / Y Ar(B) (4)

La fórmula de cálculo (4) se puede transformar de la siguiente manera:

X: Y = ω%(A) / Ar(A) : ω%(B) / Ar(B) = X(A) : Y(B) (5)

Las fórmulas de cálculo (3) y (5) se utilizan para determinar la fórmula de una sustancia.

Si se conoce el número de átomos en una molécula de una sustancia para uno de los elementos y su fracción de masa, se puede determinar la masa molar de la sustancia:

Sr(v-va) = Ar(E) X / W(A)

Ejemplos de resolución de problemas sobre el cálculo de fracciones de masa de elementos químicos en una sustancia compleja.

Cálculo de fracciones masivas de elementos químicos en una sustancia compleja.

Ejemplo 1. Determinar las fracciones masivas de elementos químicos en ácido sulfúrico H 2 SO 4 y expresarlas como porcentajes.

Solución

1. Calcule el peso molecular relativo del ácido sulfúrico:

Señor (H 2 SO 4) = 1 2 + 32 + 16 4 = 98

2. Calcular las fracciones de masa de los elementos.

Para ello, el valor numérico de la masa del elemento (teniendo en cuenta el índice) se divide por la masa molar de la sustancia:

Teniendo esto en cuenta y denotando la fracción de masa de un elemento con la letra ω, los cálculos de las fracciones de masa se realizan de la siguiente manera:

ω(H) = 2: 98 = 0,0204, o 2,04%;

ω(S) = 32: 98 = 0,3265, o 32,65%;

ω(O) = 64: 98 =0,6531, o 65,31%

Ejemplo 2. Determine las fracciones masivas de elementos químicos en el óxido de aluminio Al 2 O 3 y exprese como porcentajes.

Solución

1. Calcule el peso molecular relativo del óxido de aluminio:

Señor(Al 2 O 3) = 27 2 + 16 3 = 102

2. Calcule las fracciones de masa de los elementos:

ω(Al) = 54: 102 = 0,53 = 53%

ω(O) = 48: 102 = 0,47 = 47%

Cómo calcular la fracción de masa de una sustancia en un hidrato cristalino.

La fracción de masa de una sustancia es la relación entre la masa de una sustancia determinada en un sistema y la masa de todo el sistema, es decir, ω(X) = metro(X) / metro,

donde ω(X) es la fracción de masa de la sustancia X,

m(X) - masa de sustancia X,

m - masa de todo el sistema

La fracción de masa es una cantidad adimensional. Se expresa como fracción de unidad o como porcentaje.

Ejemplo 1. Determine la fracción de masa de agua de cristalización en cloruro de bario dihidrato BaCl 2 · 2H 2 O.

Solución

La masa molar de BaCl 2 2H 2 O es:

M(BaCl 2 2H 2 O) = 137+ 2 35,5 + 2 18 = 244 g/mol

De la fórmula BaCl 2 2H 2 O se deduce que 1 mol de cloruro de bario dihidrato contiene 2 moles de H 2 O. A partir de esto podemos determinar la masa de agua contenida en BaCl 2 2H 2 O:

metro(H2O) = 2·18 = 36 g.

Encontramos la fracción masiva de agua de cristalización en cloruro de bario dihidrato BaCl 2 · 2H 2 O.

ω(H2O) = m(H2O)/m(BaCl2·2H2O) = 36/244 = 0,1475 = 14,75%.

Ejemplo 2. Se aisló plata que pesaba 5,4 g de una muestra de roca que pesaba 25 g que contenía el mineral argentita Ag 2 S. Determine la fracción de masa de argentita en la muestra.

Determinamos la cantidad de sustancia plateada que se encuentra en la argentita: n(Ag) = m(Ag) / M(Ag) = 5,4 / 108 = 0,05 mol. De la fórmula Ag 2 S se deduce que la cantidad de sustancia argentita es la mitad de la cantidad de sustancia plateada. Determine la cantidad de sustancia argentita: n(Ag 2 S) = 0,5 n(Ag) = 0,5 0,05 = 0,025 mol Calculamos la masa de argentita: m(Ag2S) = n(Ag2S) M(Ag2S) = 0,025 248 = 6,2 g. Ahora determinamos la fracción de masa de argentita en una muestra de roca que pesa 25 g. ω(Ag 2 S) = m(Ag 2 S) / m = 6,2/25 = 0,248 = 24,8%.

Instrucciones

Determine la forma química de la sustancia cuyas fracciones masivas de elementos deben encontrarse. Tome la tabla periódica de Mendeleev y encuentre en ella las celdas de elementos correspondientes a los átomos que forman la molécula de una sustancia determinada. En la celda, encuentre el número másico de cada uno. elemento. Si el valor encontrado del número másico elemento fraccional, redondea al más cercano.

En el caso de que átomos del mismo tipo aparezcan varias veces en una molécula, multiplique su masa atómica por este número. Suma las masas de todos los elementos que componen la molécula para obtener el valor en unidades de masa atómica. Por ejemplo, si necesitas encontrar la masa de una molécula de sal, que es sulfato (Na2SO4), determina la masa atómica del sodio Ar(Na) = 23, del azufre Ar(S) = 32 y de Ar(O) = 16. Dado que la molécula contiene 2 sodio, tome el valor 23*2=46 y 16*4=64, que tiene 4 átomos. Entonces la masa de la molécula de sulfato de sodio será Mr(Na2SO4)=46+32+64=142.

Para calcular las fracciones de masa de los elementos que componen la molécula de una sustancia determinada, encuentre la relación entre las masas de los átomos incluidos en la molécula de la sustancia y la masa de la molécula y multiplique el resultado por 100%. Por ejemplo, si consideramos el sulfato de sodio Na2SO4, calculamos las fracciones de masa de sus elementos de esta manera: - la fracción de masa de sodio será ω(Na)= 23 2 100%/142=32,4%;
- la fracción másica de azufre será ω(S)= 32 100%/142=22,5%;
- la fracción de masa de oxígeno será ω(O)= 16 4 100%/142=45,1%.

Las fracciones de masa muestran los elementos relativos en una molécula determinada de una sustancia. Verifique la exactitud del cálculo sumando las fracciones masivas de la sustancia. Su suma debería ser 100%. En el ejemplo considerado, 32,4%+22,5%+45,1%=100%, se realiza el cálculo.

Quizás sea imposible encontrar un elemento tan esencial para la vida como el oxígeno. Si una persona puede vivir sin comida durante varias semanas, sin agua durante varios días y sin oxígeno, sólo unos minutos. Esta sustancia se utiliza ampliamente en diversos campos de la industria, incluida la industria química, y también como componente del combustible para cohetes (oxidante).

Instrucciones

A menudo es necesario determinar la masa de oxígeno que se encuentra en algún volumen cerrado o como resultado de una reacción química. Por ejemplo: se sometieron a descomposición térmica 20 gramos de permanganato y se completó la reacción. ¿Cuántos gramos de oxígeno se liberaron?

En primer lugar, recuerde que el potasio, también conocido como, tiene la fórmula química KMnO4. Cuando se calienta, se descompone formando manganato de potasio - K2MnO4, el principal - MnO2 y O2. Al escribir la ecuación de reacción y seleccionar los coeficientes, se obtiene:

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2

Dado que el peso molecular aproximado de dos moléculas de permanganato de potasio es 316 y el peso molecular de una molécula de oxígeno es, respectivamente, 32, resolviendo la proporción, calcule:

20 * 32 /316 = 2,02
Es decir, con la descomposición térmica de 20 gramos de permanganato de potasio se obtienen aproximadamente 2,02 gramos de oxígeno. (O redondear 2 gramos).

O, por ejemplo, es necesario determinar la masa de oxígeno ubicada en un volumen cerrado si se conocen su temperatura y presión. Aquí viene al rescate la ecuación universal de Mendeleev-Clapeyron, o en otras palabras, la “ecuación de estado de un gas ideal”. Se parece a esto:

PVm = MRT
P – presión de gas,

V es su volumen,

m es su masa molar,

M – masa,

R – constante universal de los gases,

T – temperatura.

Verá que el valor requerido, es decir, la masa de gas (oxígeno), después de reunir todos los datos iniciales en un sistema de unidades (presión - , temperatura - en grados Kelvin, etc.), se puede calcular fácilmente mediante la fórmula :

Por supuesto, el oxígeno real no es el gas ideal para describir el cual se introdujo esta ecuación. Pero a valores de presión y temperatura cercanos a , las desviaciones de los valores calculados de los reales son tan insignificantes que pueden descuidarse con seguridad.

Vídeo sobre el tema.

¿Qué es la fracción de masa? elemento? Por el nombre mismo se puede entender que se trata de una cantidad que indica la relación de masa. elemento, incluido en la composición de la sustancia, y la masa total de esta sustancia. Se expresa en fracciones de una unidad: porcentaje (centésimas), ppm (miles), etc. ¿Cómo se puede calcular la masa de algo? elemento?

Instrucciones

Para mayor claridad, consideremos el conocido carbono, sin el cual no existiría. Si el carbono es una sustancia (por ejemplo), entonces su masa compartir se puede tomar con seguridad como uno o 100%. Por supuesto, el diamante también contiene impurezas de otros elementos, pero en la mayoría de los casos en cantidades tan pequeñas que pueden pasarse por alto. Pero en modificaciones de carbono como o, el contenido de impurezas es bastante alto y el descuido es inaceptable.

Si el carbono forma parte de una sustancia compleja, se debe proceder de la siguiente manera: escribir la fórmula exacta de la sustancia, luego, conociendo las masas molares de cada elemento incluido en su composición, calcule la masa molar exacta de esta sustancia (por supuesto, teniendo en cuenta el “índice” de cada elemento). Después de esto, determine la masa. compartir, dividiendo la masa molar total elemento por masa molar de la sustancia.

Por ejemplo, necesitas encontrar una masa. compartir carbono en ácido acético. Escribe la fórmula del ácido acético: CH3COOH. Para facilitar los cálculos, conviértalo a la forma: C2H4O2. La masa molar de esta sustancia es la suma de las masas molares de los elementos: 24 + 4 + 32 = 60. En consecuencia, la fracción de masa de carbono en esta sustancia se calcula de la siguiente manera: 24/60 = 0,4.

Si necesita calcularlo como porcentaje, respectivamente, 0,4 * 100 = 40%. Es decir, cada ácido acético contiene (aproximadamente) 400 gramos de carbono.

Por supuesto, las fracciones de masa de todos los demás elementos se pueden encontrar de forma completamente similar. Por ejemplo, la masa en el mismo ácido acético se calcula de la siguiente manera: 32/60 = 0,533 o aproximadamente 53,3%; y la fracción másica de hidrógeno es 4/60 = 0,666 o aproximadamente 6,7%.

Fuentes:

• fracciones de masa de elementos

Una fórmula química es un registro realizado utilizando símbolos generalmente aceptados que caracteriza la composición de la molécula de una sustancia. Por ejemplo, la fórmula del conocido ácido sulfúrico es H2SO4. Se puede ver fácilmente que cada molécula de ácido sulfúrico contiene dos átomos de hidrógeno, cuatro átomos de oxígeno y un átomo. Debe entenderse que esto es sólo una fórmula empírica; caracteriza la composición de la molécula, pero no su "estructuralidad", es decir, la disposición de los átomos entre sí.

necesitarás

• - Tabla periódica.

Instrucciones

Primero, averigüe los elementos que componen la sustancia y los suyos. Por ejemplo: ¿cuál será el nivel de óxido nítrico? Evidentemente, esta molécula contiene dos elementos: nitrógeno y . Ambos son gases, es decir, gases pronunciados. Entonces, ¿qué valencia tienen el nitrógeno y el oxígeno en este compuesto?

Recuerda una regla muy importante: los no metales tienen valencias más altas y más bajas. El más alto corresponde al número de grupo (en este caso, 6 para oxígeno y 5 para nitrógeno), y el más bajo corresponde a la diferencia entre 8 y el número de grupo (es decir, la valencia más baja para el nitrógeno es 3, y para el oxígeno es 2). La única excepción a esta regla es el flúor, que en todas sus formas presenta una valencia igual a 1.

Entonces, ¿qué valencia (mayor o menor) tienen el nitrógeno y el oxígeno? Otra regla: en compuestos de dos elementos, el que se encuentra a la derecha y más arriba en la tabla periódica tiene la valencia más baja. Es bastante obvio que en tu caso se trata de oxígeno. Por lo tanto, en combinación con nitrógeno, el oxígeno tiene una valencia de 2. En consecuencia, el nitrógeno en este compuesto tiene una valencia más alta de 5.

Ahora recuerde la valencia misma: esta es la capacidad de un átomo de cualquier elemento para unirse a sí mismo un cierto número de átomos de otro elemento. Cada átomo de nitrógeno en este compuesto tiene 5 átomos de oxígeno y cada átomo de oxígeno tiene 2 átomos de nitrógeno. ¿Qué es el nitrógeno? Es decir, ¿qué índices tiene cada elemento?

Otra regla ayudará a responder esta pregunta: ¡la suma de las valencias de los elementos incluidos en el compuesto debe ser igual! ¿Cuál es el mínimo común múltiplo de los números 2 y 5? ¡Naturalmente, 10! Dividiéndolo en los valores de valencia del nitrógeno y del oxígeno, encontrarás los índices y el final fórmula compuestos: N2O5.

Vídeo sobre el tema.

La fracción masiva de una sustancia muestra su contenido en una estructura más compleja, por ejemplo, en una aleación o mezcla. Si se conoce la masa total de una mezcla o aleación, conociendo las fracciones de masa de las sustancias constituyentes, se pueden encontrar sus masas. Puedes encontrar la fracción de masa de una sustancia conociendo su masa y la masa de toda la mezcla. Este valor se puede expresar en fracciones o porcentajes.

necesitarás

• balanza;
• tabla periódica de elementos químicos;
• calculadora.

Instrucciones

Determine la fracción de masa de la sustancia que está en la mezcla a través de las masas de la mezcla y la sustancia misma. Para ello se utiliza una balanza para determinar las masas que componen la mezcla o. Luego dóblalos. Tome la masa resultante como 100%. Para encontrar la fracción de masa de una sustancia en una mezcla, divida su masa m por la masa de la mezcla M y multiplique el resultado por 100% (ω%=(m/M)∙100%). Por ejemplo, se disuelven 20 g de sal de mesa en 140 g de agua. Para encontrar la fracción de masa de la sal, suma las masas de estas dos sustancias M = 140 + 20 = 160 g Luego encuentra la fracción de masa de la sustancia ω% = (20/160)∙100% = 12,5%.

Si necesita encontrar la fracción de masa de un elemento en una sustancia con una fórmula conocida, utilice la tabla periódica de elementos. Utilizándolo, encuentra las masas atómicas de los elementos que se encuentran en la sustancia. Si uno aparece en la fórmula varias veces, multiplica su masa atómica por ese número y suma los resultados. Este será el peso molecular de la sustancia. Para encontrar la fracción de masa de cualquier elemento en dicha sustancia, divida su número de masa en una fórmula química dada M0 por la masa molecular de una sustancia dada M. Multiplique el resultado por 100% (ω%=(M0/M)∙100 %).

Por un curso de química sabemos que la fracción de masa es el contenido de un determinado elemento en una sustancia. Parecería que ese conocimiento no sirve de nada para un residente de verano corriente. Pero no se apresure a cerrar la página, ya que la capacidad de calcular la fracción de masa para un jardinero puede resultar muy útil. Sin embargo, para no confundirnos, hablemos de todo en orden.

¿Cuál es la esencia del concepto de "fracción de masa"?

La fracción de masa se mide en porcentajes o simplemente en décimas. Un poco más arriba hablamos de la definición clásica, que se puede encontrar en libros de referencia, enciclopedias o libros de texto escolares de química. Pero no es tan fácil comprender la esencia de lo dicho. Entonces, supongamos que tenemos 500 g de alguna sustancia compleja. Complejo en este caso significa que no es homogéneo en su composición. En general, cualquier sustancia que utilizamos es sal de mesa compleja, incluso simple, cuya fórmula es NaCl, es decir, está formada por moléculas de sodio y cloro. Si continuamos nuestro razonamiento usando la sal de mesa como ejemplo, podemos suponer que 500 gramos de sal contienen 400 g de sodio. Entonces su fracción de masa será del 80% o 0,8.

¿Por qué un residente de verano necesita esto?

Creo que ya sabes la respuesta a esta pregunta. La preparación de todo tipo de soluciones, mezclas, etc. es parte integrante de la actividad económica de cualquier jardinero. En forma de soluciones se utilizan fertilizantes, diversas mezclas de nutrientes y otros medicamentos, por ejemplo, estimulantes del crecimiento "Epin", "Kornevin", etc. Además, a menudo es necesario mezclar sustancias secas, como cemento, arena y otros componentes, o tierra de jardín común, con un sustrato comprado. Al mismo tiempo, la concentración recomendada de estos agentes y medicamentos en soluciones o mezclas preparadas en la mayoría de las instrucciones se da en fracciones de masa.

Por lo tanto, saber cómo calcular la fracción de masa de un elemento en una sustancia ayudará al residente de verano a preparar correctamente la solución necesaria de fertilizante o mezcla de nutrientes, y esto, a su vez, ciertamente afectará la cosecha futura.

Algoritmo de cálculo

Entonces, la fracción de masa de un componente individual es la relación entre su masa y la masa total de la solución o sustancia. Si es necesario convertir el resultado obtenido a porcentaje, entonces se debe multiplicar por 100. Por tanto, la fórmula para calcular la fracción de masa se puede escribir de la siguiente manera:

W = Masa de sustancia / Masa de solución

W = (Masa de sustancia / Masa de solución) x 100%.

Ejemplo de determinación de fracción de masa.

Supongamos que tenemos una solución para cuya preparación se agregaron 5 g de NaCl a 100 ml de agua, y ahora necesitamos calcular la concentración de sal de mesa, es decir, su fracción de masa. Conocemos la masa de la sustancia y la masa de la solución resultante es la suma de dos masas: sal y agua y es igual a 105 g. Por lo tanto, dividimos 5 g entre 105 g, multiplicamos el resultado por 100 y obtenemos. valor deseado del 4,7%. Esta es exactamente la concentración que tendrá la solución salina.

Tarea más práctica

En la práctica, un residente de verano tiene que enfrentarse con mayor frecuencia a problemas de otro tipo. Por ejemplo, es necesario preparar una solución acuosa de algún fertilizante, cuya concentración en peso debe ser del 10%. Para observar con precisión las proporciones recomendadas, debe determinar cuánta sustancia se necesita y en qué volumen de agua deberá disolverse.

La resolución del problema comienza en orden inverso. Primero, debes dividir la fracción de masa expresada como porcentaje entre 100. Como resultado, obtenemos W = 0,1: esta es la fracción de masa de la sustancia en unidades. Ahora denotamos la cantidad de sustancia como x y la masa final de la solución como M. En este caso, el último valor se compone de dos términos: la masa de agua y la masa de fertilizante. Es decir, M = Mv + x. Entonces obtenemos una ecuación simple:

W = x / (Mw + x)

Resolviendo para x, obtenemos:

x = An x Mv / (1 – An)

Sustituyendo los datos disponibles obtenemos la siguiente relación:

x = 0,1 x VM / 0,9

Por lo tanto, si tomamos 1 litro (es decir, 1000 g) de agua para preparar una solución, entonces para preparar una solución de la concentración requerida necesitaremos aproximadamente 111-112 g de fertilizante.

Resolver problemas de dilución o adición.

Supongamos que tenemos 10 litros (10.000 g) de una solución acuosa preparada con una concentración de una determinada sustancia W1 = 30% o 0,3. ¿Cuánta agua será necesario agregarle para reducir la concentración a W2 = 15% o 0,15? En este caso, la fórmula ayudará:

Мв = (W1х М1 / W2) – М1

Sustituyendo los datos iniciales encontramos que la cantidad de agua añadida debe ser:
Mv = (0,3 x 10.000 / 0,15) – 10.000 = 10.000 g

Es decir, es necesario añadir los mismos 10 litros.

Ahora imaginemos el problema inverso: hay 10 litros de una solución acuosa (M1 = 10.000 g) con una concentración de W1 = 10% o 0,1. Necesita obtener una solución con una fracción masiva de fertilizante W2 = 20% o 0,2. ¿Cuánto material de partida será necesario agregar? Para hacer esto necesitas usar la fórmula:

x = M1 x (W2 – W1) / (1 – W2)

Sustituyendo los valores originales, obtenemos x = 1,125 g.

Así, el conocimiento de los conceptos básicos más simples de la química escolar ayudará al jardinero a preparar correctamente soluciones fertilizantes, sustratos nutritivos a partir de varios elementos o mezclas para trabajos de construcción.