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 А x В y 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

Вычисление массовых долей химических элементов в сложном веществе

Пример 1. Определите массовые доли химических элементов в серной кислоте H 2 SO 4 и выразите их в процентах.

Решение

1. Вычисляем относительную молекулярную массу серной кислоты:

Mr (H 2 SO 4) = 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 Al 2 O 3 и выразите их в процентах.

Решение

1. Вычисляем относительную молекулярную массу оксида алюминия:

Mr(Al 2 O 3) = 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 BaCl 2 ·2H 2 O.

Решение

Молярная масса BaCl 2 ·2H 2 O составляет:

М(BaCl 2 ·2H 2 O) = 137+ 2 · 35,5 + 2 · 18 = 244 г/моль

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

m(H2O) = 2 · 18 = 36 г.

Находим массовую долю кристаллизационной воды в дигидрате хлорида бария BaCl 2 ·2H 2 O.

ω(H 2 O) = m(H 2 O)/m(BaCl 2 · 2H 2 O) = 36 / 244 = 0,1475 = 14,75%.

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

Задача 435.
Сколько миллилитров концентрированной соляной кислоты (p = 1,19 г/мл), содержащей 38% (масс.) НСI, нужно взять для приготовления 1 л 2н. раствора?
Решение:
M(НСI) = M Э (НСI) = 36,5 г/моль.
Рассчитаем массу НСI в 1 л 2н раствора её: 2 . 36,5 = 72,93г.
Рассчитаем массу 38%-ного раствора по формуле:

где

Объём раствора, который необходимо взять для приготовления 1 л 2н раствора рассчитаем по формуле:

m (p-pa) = p . V,

где p

Ответ : 161,28 мл.

Задача 436.
К 100 мл 96%-ной (по массе) H 2 SO 4 (плотность 1,84 г/мл) прибавили 400 мл воды. Получился раствор плотностью 1,220 г/мл. Вычислить его эквивалентную концентрацию и массовую долю H 2 SO 4 .
Решение:
Массу раствора 100 мл 96%-ного раствора найдём по формуле:

m(p-pa) = p . V,

где p - плотность, а V – объём раствора, получим:

m (p-pa) = 1,84 . 100 = 184 г.

Массу серной кислоты в данном растворе находим по формуле:

где
- массовая доля растворённого вещества; m (в-ва) - масса растворённого вещества; m (р-ра) - масса раствора.

Рассчитаем массу раствора полученного при смешении 100 мл 96%-ного раствора с 400 мл воды, получим:

m" (p-pa) = (100 + 400) . 1,220 = 610 г.

Определим молярную массу эквивалента H2SO)4 из соотношения:

M Э (В) - молярная масса эквивалента кислоты, г/моль; М(В) - молярная масса кислоты; Z(B) - эквивалентное число; Z (кислоты) равно числу ионов Н + , H 2 SO 4 (((((2.

Тогда эквивалентную концентрацию раствора найдём по формуле:

где
m(B)- масса растворённого вещества, M Э (В) - молярная масса эквивалента растворённого вещества, V – объём раствора (в л или мл).

Рассчитаем массовую долю полученного раствора:

Ответ: 7,2н; 28,96%.

m(p-pa) = p . V,

где p - плотность, а V – объём раствора, получим:

m (p-pa) = 1,18 . 1000 = 1180 г.

Рассчитаем массу соляной кислоты в растворе по формуле:

где
- массовая доля растворённого вещества; m (в-ва) - масса растворённого вещества; m (р-ра) - масса раствора.

Определим молярную массу эквивалента HCl из соотношения:

M Э (В) - молярная масса эквивалента кислоты, г/моль; М(В) - молярная масса кислоты; Z(B) - эквивалентное число; Z (кислоты) равно числу ионов Н + , H 2 SO 4 → 2.

Ответ: 11,8н.

Задача 438.
Какой объем 10%-ной (по массе) серной кислоты (p = 1,07 г/мл) потребуется для нейтрализации раствора, содержащего 16,0 г NaOH?
Решение:
Уравнение реакции нейтрализации раствора NaOH раствором H 2 SO 4 имеет вид:

H 2 SO 4 + 2NaOH ↔ Na 2 SO4 + 2H 2 O

Из уравнения реакции следует, что на нейтрализацию 1 моля NaOH затрачивается 0,5 молей NaOH, значит, эквивалентная масса серной кислоты в данной реакции равна 49 г/моль (М/2 = 98/2 = 49).

Теперь рассчитаем массу серной кислоты, необходимую для нейтрализации 16 г NaOH из пропорции:

Массу раствора, содержащего 19,6 г H 2 SO 4 , рассчитаем по формуле:

где
- массовая доля растворённого вещества; m (в-ва) - масса растворённого вещества; m (р-ра) - масса раствора.

Объём раствора рассчитаем по формуле:

m (p-pa) = p . V,

где - плотность, а V – объём раствора, получим:

Ответ: 183,18 мл.

A) Горение магния cool Плавление льда C) Оседание речного песка в воде
D) Смешивание порошков серы и железа E) кипение воды

2. Молярная масса железа равна
А) 26 г/моль cool 56 г/моль C) 52 г/моль D) 112 г/моль E) 56

3. В формуле 2Na2S число атомов натрия и серы равны
А) 1 и 2 cool 4 и 1 C) 2 и 4 D) 4 и 2 E) 2 и 1

4. Формула оксида Mn (VII)
1. MnO2 cool Mn2O7 C) Mn2O3 D) MnO3 E) MnO

5. В схеме реакции P+O2 ? P2O5 нужно поставить коэффициенты
А) 4, 5, 2 cool 2, 1, 1 C) 2, 5, 2 D 5, 4, 2 E) 2, 4, 5

6. Уравнение реакции замещения это –
A) 4Na + O2 = 2 Na2O cool CaCO3 = CaO +CO2? C) Zn + CuS = ZnS +Cu
D) 2Mg + O2 = 2MgO E) 2H2 + O2 > 2 H2O

7. Железный гвоздь погруженный в раствор хлорида меди (II) покрывается красным налетом меди. Это пример реакции:
A) Обмена cool Разложение C) Замещение D) Соединение E) неn такой реакции

8. Символ химического элемента марганца
A) ?е cool Mg C) О D) Mn E) Mr

9. О химическом элементе, а не о простом веществе азоте идет речь в выражении
A) Азот является составной частью воздуха cool В состав азотной кислоты HNO3 входит азот
C) Формула азота N2 D) Жидкий азот иногда используется для замораживания продуктов
E) азот инертный газ
10. Для алюминия не характерно физическое свойство
A) Электропроводность cool Теплопроводность C) Серебристо-белый цвет
D) Способность намагничиваться E) газ при обычных условиях

11. Признак, позволяющий назвать ржавление гвоздя химической реакцией – это:
A) Выделение тепла cool Выделение газа C) Изменение окраски
D) Появление запаха E) выпадение осадка

12. Сульфид железа – это сложное вещество, а не смесь потому что
A) Его можно разделить магнитом на железо и серу
cool Его можно разделить дистилляцией на железо и серу
C) Состоит из атомов разного химического элемента и его нельзя разделить физическими методами на железо и серу
D) Он нерастворим в воде E) газ при обычных условиях

13. 3.01 * 10 23 атомов железа составляют
A) 2 моль cool 3 моль C) 1 моль D) 0,5 моль E) 1,5 моль

14. 69 г натрия составляют
A) 3 моль cool 1 моль C) 6,3 моль D) 1,5 моль E) 0,5 моль

15.Фильтрованием можно разделить смесь:
A) медных и железных стружек cool сахара и воды C) мела и воды
D) воды и уксусной кислоты E) воды и бензина

16. Взаимодействие магния с кислородом относятся к реакциям:
A) разложения cool обмена C) соединения D) замещения E) неn такой реакции

17. К химическим явлениям относятся:
A) измельчение мрамора cool испарение воды C) таянье льда D) плавление меди E) сгорание угля

19.Чему равна валентность алюминия?
А) 1 cool 2 C)3 D) 4 E) 5

20.Единицы измерения молярной массы:
А) граммы cool грамм/ моль C) моль D) мелограмм E) нет единицы измерения

21. Молярная масса NaHCO3 равна:
А) 156 cool 156 г/ моль C) 84 г/ моль D) 84 E) 84 л

22.Укажите реакцию разложения:
А) 2H2 + O2 > 2 H2O cool 2Na +2H2O > 2NaOH + H2
C) C + O2 > CO2 D) 2NH3 > N2 + 3H2
E) AgNO3 + HCl > AgCl +HNO3

23.Массовая доля кислорода в серной кислоте H2SO4 равна приблизительно:
А) 16% cool 33% C) 65% D) 2% E) 17%

25.В каком из данных рядов расположены только металлы?
А) K, Zn, Fe cool Si, Ca, Bi C)Al, C, Cr D) W, Os, В E) P, Au, Pb

26.Массовая доля серы в веществе SO2 равна:
А)32 % cool 64% C) 50% D) 80% E) 12%

27.Масса сульфида цинка, образовавшегося при нагревании 10 г серы с цинком, равна:
A) 12 г cool 30,31 г C) 25,6 г D) 10,5 г E) 32,4 г

28. Символ химического элемента криптона
A)Ca cool Kr C) K D) Cd E) C

29. Веществом является
A) Воздух B)медь C) Зеркало D) Гранит E) молоко

30. В списке физических свойств лишнее
A) Плотность cool горение C) Теплопроводность
D) Температура кипения E) температура плавления