Alkuaineen massaosa monimutkaisen aineen kaavassa. Valtaosa

Liuenneen aineen fraktiot
ω = m1/m,
missä m1 on liuenneen aineen massa ja m on koko liuoksen massa.

Jos valtaosa tarvitsemasi liuos, kerro saatu luku 100%:lla:
ω \u003d m1 / m x 100 %

Tehtävissä, joissa on tarpeen laskea kunkin mukana olevan alkuaineen massaosuudet kemiallinen, käytä taulukkoa D.I. Mendelejev. Selvitä esimerkiksi kunkin hiilivedyn muodostavan alkuaineen massaosuudet, jotka C6H12

m (C6H12) \u003d 6 x 12 + 12 x 1 \u003d 84 g / mol
ω (C) \u003d 6 m1 (C) / m (C6H12) x 100 % \u003d 6 x 12 g / 84 g / mol x 100 % \u003d 85 %
ω (H) \u003d 12 m1 (H) / m (C6H12) x 100 % \u003d 12 x 1 g / 84 g / mol x 100 % \u003d 15 %

Hyödyllisiä neuvoja

Ratkaise aineen massaosuuden löytämisen tehtävät haihdutuksen, laimentamisen, väkevöinnin, liuosten sekoittamisen jälkeen käyttämällä massaosuuden määrityksestä saatuja kaavoja. Esimerkiksi haihtumisongelma voidaan ratkaista käyttämällä seuraavaa kaavaa
ω 2 \u003d m1 / (m - Dm) \u003d (ω 1 m) / (m - Dm), jossa ω 2 on aineen massaosuus yhdessä irrotetussa liuoksessa, Dm on massojen erotus ennen ja lämmityksen jälkeen.

Lähteet:

  • kuinka määrittää aineen massaosuus

On tilanteita, joissa on tarpeen laskea massa- nesteitä sisälly mihin tahansa astiaan. Tämä voi tapahtua harjoittelun aikana laboratoriossa ja kotitalouden ongelman ratkaisemisen yhteydessä, esimerkiksi korjauksen tai maalauksen yhteydessä.

Ohje

Helpoin tapa on turvautua punnitsemiseen. Punnitse ensin astia yhdessä, kaada neste sitten toiseen sopivan kokoiseen astiaan ja punnita tyhjä astia. Ja sitten jää vain vähentää pienempi arvo suuremmasta arvosta, ja saat. Tietenkin tähän menetelmään voidaan turvautua vain käsiteltäessä ei-viskoosisia nesteitä, jotka ylivuodon jälkeen eivät käytännössä jää ensimmäisen säiliön seinille ja pohjalle. Eli määrä jää silloin, mutta se on niin pieni, että se voidaan jättää huomiotta, tämä tuskin vaikuttaa laskelmien tarkkuuteen.

Ja jos neste on esimerkiksi viskoosia? Miten hän sitten massa-? Tässä tapauksessa sinun on tiedettävä sen tiheys (ρ) ja varattu tilavuus (V). Ja sitten kaikki on alkeellista. Massa (M) lasketaan kaavasta M = ρV. Tietenkin ennen laskemista on tarpeen kääntää tekijät yksittäinen järjestelmä yksiköitä.

Tiheys nesteitä löytyy fysikaalisesta tai kemiallisesta hakuteoksesta. Mutta on parempi käyttää mittauslaitetta - tiheysmittaria (densitometriä). Ja tilavuus voidaan laskea, kun tiedetään säiliön muoto ja kokonaismitat (jos sillä on oikea geometrinen muoto). Esimerkiksi, jos sama glyseriini on sylinterimäisessä tynnyrissä, jonka pohjan halkaisija on d ja korkeus h, tilavuus

Kemiasta tiedetään, että massaosuus on tietyn alkuaineen pitoisuus jossakin aineessa. Vaikuttaa siltä, ​​​​että sellaisesta tiedosta ei ole mitään hyötyä tavalliselle kesäasukkaalle. Mutta älä kiirehdi sulkemaan sivua, koska kyky laskea puutarhurin massaosuus voi olla erittäin hyödyllinen. Puhutaan kuitenkin kaikesta järjestyksessä, jotta se ei menisi sekaan.

Mitä tarkoittaa käsite "massaosuus"?

Massaosuus mitataan prosentteina tai yksinkertaisesti kymmenesosina. Hieman korkeammalla puhuimme klassisesta määritelmästä, joka löytyy hakuteoista, tietosanakirjoista tai koulun kemian oppikirjoista. Mutta sanotun olemuksen ymmärtäminen ei ole niin yksinkertaista. Oletetaan siis, että meillä on 500 g jotakin monimutkaista ainetta. Monimutkainen tässä tapauksessa tarkoittaa, että se ei ole koostumukseltaan homogeeninen. Yleisesti ottaen kaikki käyttämämme aineet ovat monimutkaisia, jopa yksinkertaisia ​​ruokasuoloja, joiden kaava on NaCl, eli se koostuu natrium- ja kloorimolekyyleistä. Jos jatkamme päättelyä ruokasuolan esimerkissä, voimme olettaa, että 500 grammaa suolaa sisältää 400 grammaa natriumia. Silloin sen massaosuus on 80 % tai 0,8.


Miksi puutarhuri tarvitsee tätä?

Luulen, että tiedät jo vastauksen tähän kysymykseen. Kaikenlaisten liuosten, seosten jne. valmistus on olennainen osa Taloudellinen aktiivisuus kuka tahansa puutarhuri. Liuosten muodossa käytetään lannoitteita, erilaisia ​​​​ravinneseoksia sekä muita valmisteita, esimerkiksi kasvua stimuloivia aineita "Epin", "Kornevin" jne. Lisäksi on usein tarpeen sekoittaa kuivia aineita, kuten sementtiä, hiekkaa ja muita komponentteja, tai tavallista puutarhamaata ostetun substraatin kanssa. Samaan aikaan näiden aineiden ja valmisteiden suositeltu pitoisuus valmistetuissa liuoksissa tai seoksissa useimmissa ohjeissa on annettu massa-osuuksina.

Siten aineessa olevan elementin massaosuuden laskeminen auttaa kesäasukasta valmistamaan oikein tarvittavan lannoite- tai ravinneseoksen liuoksen, ja tämä puolestaan ​​​​vaikuttaa välttämättä tulevaan satoon.

Laskenta-algoritmi

Joten yksittäisen komponentin massaosuus on sen massan suhde liuoksen tai aineen kokonaismassaan. Jos saatu tulos on muutettava prosenteiksi, se on kerrottava 100:lla. Näin ollen massaosuuden laskentakaava voidaan kirjoittaa seuraavasti:

W = aineen massa / liuoksen massa

W = (aineen massa / liuoksen massa) x 100 %.

Esimerkki massaosuuden määrittämisestä

Oletetaan, että meillä on liuos, jonka valmistamiseksi 5 g NaCl:a lisättiin 100 ml:aan vettä, ja nyt on tarpeen laskea ruokasuolan pitoisuus, eli sen massaosuus. Tiedämme aineen massan, ja tuloksena olevan liuoksen massa on kahden massan - suolan ja veden - summa ja on 105 g. Näin ollen jaamme 5 g 105 g:lla, kerromme tuloksen 100:lla ja saamme halutun arvon 4,7 %. Tämä on keskittyminen suolavettä.

Käytännöllisempi tehtävä

Käytännössä kesäasukas joutuu usein hoitamaan erilaisia ​​tehtäviä. Esimerkiksi on tarpeen valmistaa lannoitteen vesiliuos, jonka painopitoisuuden tulisi olla 10%. Suositeltujen suhteiden tarkkaa noudattamista varten sinun on määritettävä, mikä määrä ainetta tarvitaan ja mihin tilavuuteen vettä se on liuotettava.

Ongelman ratkaisu alkaa päinvastaisessa järjestyksessä. Ensin sinun tulee jakaa prosentteina ilmaistu massaosuus 100:lla. Tuloksena saadaan W \u003d 0,1 - tämä on aineen massaosuus yksiköissä. Merkitään nyt aineen määrä x:llä ja liuoksen lopullinen massa M. Tässä tapauksessa viimeinen arvo muodostuu kahdesta termistä - vesimassasta ja lannoitteen massasta. Eli M = Mv + x. Siten saamme yksinkertaisen yhtälön:

L = x / (Mw + x)

Ratkaisemalla sen x:lle saamme:

x \u003d L x Mv / (1 - L)

Korvaamalla saatavilla olevat tiedot, saamme seuraavan riippuvuuden:

x \u003d 0,1 x Mv / 0,9

Siten, jos otamme 1 litran (eli 1000 g) vettä liuoksen valmistamiseksi, tarvitaan noin 111-112 g lannoitetta halutun pitoisuuden liuoksen valmistamiseksi.

Laimennus- tai lisäysongelmien ratkaiseminen

Oletetaan, että meillä on 10 litraa (10 000 g) valmiita vesiliuos jossa tietyn aineen pitoisuus W1 = 30 % tai 0,3. Kuinka paljon vettä siihen on lisättävä, jotta pitoisuus putoaa arvoon W2 = 15 % tai 0,15? Tässä tapauksessa kaava auttaa:

Mv \u003d (W1x M1 / ​​​​W2) - M1

Korvaamalla alkutiedot saadaan, että lisätyn veden määrän tulee olla:
Mv \u003d (0,3 x 10 000 / 0,15) - 10 000 \u003d 10 000 g

Eli sinun on lisättävä samat 10 litraa.

Kuvittele nyt käänteinen ongelma - vesiliuosta (M1 = 10 000 g) on ​​10 litraa, jonka pitoisuus on W1 = 10 % tai 0,1. On tarpeen saada liuos, jonka lannoitteen massaosa W2 = 20% tai 0,2. Kuinka paljon lähtöainetta tulisi lisätä? Tätä varten sinun on käytettävä kaavaa:

x \u003d M1 x (W2 - L1) / (1 - L2)

Korvaamalla alkuperäisen arvon, saamme x \u003d 1 125 g.

Siten koulukemian yksinkertaisimpien perusteiden tuntemus auttaa puutarhuria valmistamaan oikein lannoiteliuoksia, ravinnealustoja useista alkuaineista tai seoksia rakennustöihin.

Ohje

Määritä aineen kemiallinen muoto, jonka alkuaineiden massaosuudet haluat löytää. Ota Mendelejevin jaksollinen järjestelmä ja löydä siitä elementtien solut, jotka vastaavat atomeja, jotka muodostavat tämän aineen molekyylin. Etsi solusta kunkin sellaisen massanumero elementti. Jos massaluvun löydetty arvo elementti murto-osa, pyöristä se ylöspäin lähimpään .

Jos samantyyppisiä atomeja esiintyy useita kertoja molekyylissä, kerro niiden atomimassa tällä luvulla. Lisää kaikkien molekyylin muodostavien alkuaineiden massat saadaksesi arvo atomimassayksiköinä. Esimerkiksi, jos sinun on löydettävä suolamolekyylin massa, joka on sulfaatti (Na2SO4), määrittää natriumin atomimassan Ar(Na)=23, rikin Ar(S)=32 ja Ar(O)=16. Koska molekyyli sisältää 2 natriumia, ota sille arvo 23 * 2 = 46 ja jolla on 4 atomia - 16 * 4 = 64. Tällöin molekyylin massa on natriumsulfaattia ja Мr(Na2SO4)=46+32+64=142.

Tietyn aineen molekyylin muodostavien alkuaineiden massaosien laskemiseksi etsi aineen molekyylin muodostavien atomien massojen suhde molekyylin massaan ja kerro tulos 100%. Esimerkiksi jos tarkastellaan natriumsulfaattia Na2SO4, lasketaan sen alkuaineiden massaosuudet seuraavasti: - natriumin massaosuus on ω(Na)= 23 2 100 %/142=32,4 %;
- rikin massaosuus on ω(S)= 32 100 %/142=22,5 %;
- hapen massaosuus on ω(О)= 16 4 100 %/142=45,1 %.

Massaosuudet osoittavat suhteelliset alkuaineet tietyssä aineen molekyylissä. Tarkista laskennan oikeellisuus lisäämällä aineen massaosuudet. Niiden summan pitäisi olla 100 %. Tarkasteltavassa esimerkissä 32,4% + 22,5% + 45,1% \u003d 100%, laskelma tehtiin.

Ehkä on mahdotonta löytää elämälle yhtä tarpeellista alkuainetta kuin happea. Jos ihminen voi elää ilman ruokaa useita viikkoja, ilman vettä useita päiviä, niin ilman happea - vain muutaman minuutin. Tätä ainetta käytetään laajasti teollisuuden eri aloilla, mukaan lukien kemianteollisuus, ja myös rakettipolttoaineen (hapettimen) komponenttina.

Ohje

Usein on tarpeen määrittää hapen massa suljetussa tilavuudessa tai sen seurauksena kemiallinen reaktio. Esimerkiksi: 20 grammaa permanganaattia altistettiin lämpöhajoamiseen, reaktio meni loppuun. Kuinka monta grammaa happea vapautui?

Ensinnäkin, muista, että kaliumia - hänellä - on kemiallinen kaava KMnO4. Kuumennettaessa se hajoaa muodostaen kaliummanganaattia - K2MnO4, pääasiallinen - MnO2 ja O2. Kun olet kirjoittanut reaktioyhtälön ja valinnut kertoimet, saat:

2KMn04 = K2MnO4 + Mn02 + O2

Ottaen huomioon, että kahden kaliumpermanganaattimolekyylin likimääräinen molekyylipaino on 316 ja vastaavasti happimolekyylin molekyylipaino on 32, laske suhde ratkaisemalla:

20 * 32 /316 = 2,02
Eli 20 gramman kaliumpermanganaattia lämpöhajoamalla saadaan noin 2,02 grammaa happea. (Tai pyöristettynä 2 grammaa).

Tai esimerkiksi hapen massa on määritettävä suljetussa tilavuudessa, jos sen lämpötila ja paine tunnetaan. Tässä tulee apuun universaali Mendeleev-Clapeyron-yhtälö, eli toisin sanoen "ideaalikaasutilayhtälö". Se näyttää tältä:

PVm = MRT
P on kaasun paine,

V on sen tilavuus,

m on sen moolimassa,

M - massa,

R on yleinen kaasuvakio,

T on lämpötila.

Näet, että vaadittu arvo, eli kaasun (hapen) massa, voidaan laskea helposti kaavan avulla sen jälkeen, kun kaikki lähtötiedot on tuotu yhteen yksikköjärjestelmään (paine - , lämpötila - Kelvin-asteina jne.) :

Todellinen happi ei tietenkään ole ihanteellinen kaasu, jota varten tämä yhtälö otettiin käyttöön. Mutta lähellä olevilla paine- ja lämpötila-arvoilla laskettujen arvojen poikkeamat todellisista ovat niin merkityksettömiä, että ne voidaan turvallisesti jättää huomiotta.

Liittyvät videot

Mikä on massaosa elementti? Itse nimestä voit ymmärtää, että tämä on arvo, joka ilmaisee massan suhteen elementti, joka on osa ainetta, ja tämän aineen kokonaismassa. Se ilmaistaan ​​yksikön murto-osina: prosentteina (sadasosia), ppm:inä (tuhansina) jne. Kuinka voit laskea a:n massan elementti?

Ohje

Selvyyden vuoksi harkitse kaikkien hyvin tuntemaa hiiltä, ​​jota ilman ei olisi olemassa. Jos hiili on aine (esimerkiksi), niin sen massa Jaa voidaan turvallisesti ottaa yksikkönä tai 100%. Tietenkin timantti sisältää myös muiden alkuaineiden epäpuhtauksia, mutta useimmissa tapauksissa niin pieniä määriä, että ne voidaan jättää huomiotta. Mutta sellaisissa hiilen muunnelmissa kuin tai, epäpuhtauksien pitoisuus on melko korkea, ja laiminlyöntiä ei voida hyväksyä.

Jos hiili on osa monimutkaista ainetta, sinun on toimittava seuraavasti: kirjoita aineen tarkka kaava ja tiedä sitten kunkin aineen moolimassat elementti sen koostumukseen sisältyvän, laske tämän aineen tarkka moolimassa (tietysti ottaen huomioon kunkin "indeksi" elementti). Sen jälkeen määritä massa Jaa jakamalla kokonaismoolimassa elementti aineen moolimassasta.

Sinun on esimerkiksi löydettävä massa Jaa hiiltä etikkahapossa. Kirjoita etikkahapon kaava: CH3COOH. Laskennan helpottamiseksi muunna se muotoon: C2H4O2. Tämän aineen moolimassa muodostuu alkuaineiden moolimassoista: 24 + 4 + 32 = 60. Tämän mukaisesti hiilen massaosuus tässä aineessa lasketaan seuraavasti: 24/60 = 0,4.

Jos sinun on laskettava se prosentteina, 0,4 * 100 = 40%. Eli jokainen etikkahappo sisältää (noin) 400 grammaa hiiltä.

Tietenkin kaikkien muiden alkuaineiden massaosuudet voidaan löytää täsmälleen samalla tavalla. Esimerkiksi massa samassa etikkahapossa lasketaan seuraavasti: 32/60 \u003d 0,533 tai noin 53,3 %; ja vedyn massaosuus on 4/60 = 0,666 eli noin 6,7 %.

Lähteet:

  • alkuaineiden massaosuudet

Kemiallinen kaava on yleisesti hyväksyttyjen symbolien avulla tehty tietue, joka kuvaa aineen molekyylin koostumusta. Esimerkiksi hyvin tunnetun rikkihapon kaava on H2SO4. Voidaan helposti nähdä, että jokainen rikkihappomolekyyli sisältää kaksi vetyatomia, neljä happiatomia ja yhden atomin. On ymmärrettävä, että tämä on vain empiirinen kaava, se kuvaa molekyylin koostumusta, mutta ei sen "rakennetta", eli atomien järjestelyä suhteessa toisiinsa.

Tarvitset

  • - Jaksollinen järjestelmä.

Ohje

Selvitä ensin aineen koostumuksen elementit ja ne. Esimerkiksi: mikä on typpioksidi? Ilmeisesti tämän kahden elementin molekyylin koostumus: typpi ja. Molemmat ovat kaasuja, toisin sanoen lausuttuja. Joten mikä on typen ja hapen valenssi tässä yhdisteessä?

Muista hyvin tärkeä sääntö: ei-metalleilla on korkeampi ja pienempi valenssi. Suurin vastaa ryhmänumeroa (tässä tapauksessa 6 hapen ja 5 typen osalta) ja pienin vastaa eroa 8:n ja ryhmänumeron välillä (eli typen pienin valenssi on 3 ja hapen valenssi - 2). Ainoa poikkeus tähän sääntöön on fluori, jolla on kaikissa ominaisuuksissaan yksi valenssi, joka on yhtä suuri kuin 1.

Joten mikä on typen ja hapen valenssi - korkeampi tai pienempi? Toinen sääntö: kahden alkuaineen yhdisteissä pienimmän valenssin osoittaa se, joka sijaitsee jaksollisessa taulukossa oikealla ja yläpuolella. On aivan selvää, että sinun tapauksessasi se on happea. Siksi yhdessä typen kanssa hapen valenssi on 2. Näin ollen tämän yhdisteen typellä on korkeampi valenssi 5.

Muista nyt omavalenssi: tämä on elementin atomin kyky kiinnittää itseensä tietty määrä toisen alkuaineen atomeja. Jokainen typpiatomi tässä yhdisteessä "" 5 happiatomia ja jokainen happiatomi - 2 typpiatomia. Mikä on typpi? Eli mitä indeksejä kullakin elementillä on?

Toinen sääntö auttaa vastaamaan tähän kysymykseen: yhdisteeseen sisältyvien alkuaineiden valenssien summan on oltava yhtä suuri! Mikä on lukujen 2 ja 5 pienin yhteinen kerrannainen? Luonnollisesti 10! Jakamalla sen typen ja hapen valenssilla, löydät indeksit ja lopullisen kaava yhdisteet: N2O5.

Liittyvät videot

Aineen massaosuus osoittaa sen sisällön monimutkaisemmassa rakenteessa, esimerkiksi seoksessa tai seoksessa. Jos seoksen tai lejeeringin kokonaismassa tiedetään, voidaan tietää niiden massat, kun tiedetään aineosien massaosuudet. Aineen massaosuuden selvittämiseksi voit tietää sen massan ja koko seoksen massan. Tämä arvo voidaan ilmaista murto-osina tai prosentteina.

Tarvitset

  • vaa'at;
  • kemiallisten alkuaineiden jaksollinen järjestelmä;
  • laskin.

Ohje

Määritä seoksessa olevan aineen massaosuus seoksen ja itse aineen massoista. Määritä seoksen muodostavat massat vaa'alla tai . Taita ne sitten ylös. Ota tuloksena oleva massa 100 %:ksi. Saadaksesi selville aineen massaosuuden seoksessa, jaa sen massa m seoksen M massalla ja kerrotaan tulos 100 %:lla (ω%=(m/M)∙100%). Esimerkiksi 20 g ruokasuolaa liuotetaan 140 g:aan vettä. Suolan massaosuuden selvittämiseksi laske yhteen näiden kahden aineen massat М=140+20=160 g ja laske sitten aineen massaosuus ω%=(20/160)∙100%=12,5%.

Jos haluat löytää tai massaosuuden aineesta, jonka kaava tunnetaan, käytä alkuaineiden jaksollista taulukkoa. Etsi siitä aineissa olevien alkuaineiden atomimassat. Jos yksi on kaavassa useita kertoja, kerro sen atomimassa tällä luvulla ja laske tulokset yhteen. Tämä on aineen molekyylipaino. Sellaisen aineen minkä tahansa alkuaineen massaosuuden selvittämiseksi jaa sen massaluku annetussa kemiallisessa kaavassa M0 tietyn aineen M molekyylipainolla. Kerro tulos 100 %:lla (ω%=(M0/M)∙100 %).

Kun tiedät kemiallisen kaavan, voit laskea aineen kemiallisten alkuaineiden massaosuuden. elementti aineissa on merkitty kreikalla. kirjain "omega" - ω E / V ja se lasketaan kaavalla:

missä k on tämän alkuaineen atomien lukumäärä molekyylissä.

Mikä on vedyn ja hapen massaosuus vedessä (H 2 O)?

Ratkaisu:

Mr (H 2O) \u003d 2 * A r (H) + 1 * A r (O) \u003d 2 * 1 + 1 * 16 \u003d 18

2) Laske vedyn massaosuus vedessä:

3) Laske hapen massaosuus vedessä. Koska veden koostumus sisältää vain kahden kemiallisen alkuaineen atomeja, hapen massaosuus on yhtä suuri:

Riisi. 1. Tehtävän 1 ratkaisun muotoilu

Laske aineen H 3 PO 4 alkuaineiden massaosuus.

1) Laske aineen suhteellinen molekyylipaino:

M r (H 3 RO 4) \u003d 3 * A r (H) + 1 * A r (P) + 4 * A r (O) \u003d 3 * 1 + 1 * 31 + 4 * 16 \u003d 98

2) Laskemme vedyn massaosuuden aineessa:

3) Laske aineen fosforin massaosuus:

4) Laske aineen hapen massaosuus:

1. Kokoelma kemian tehtäviä ja harjoituksia: 8. luokka: P.A. oppikirjaan. Orzhekovsky ja muut. "Kemia, luokka 8" / P.A. Oržekovski, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006.

2. Ushakova O.V. Kemian työkirja: 8. luokka: oppikirjaan P.A. Oržekovski ym. "Kemia. Luokka 8” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Oržekovski; alla. toim. prof. P.A. Oržekovski - M .: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (s. 34-36)

3. Kemia: 8. luokka: oppikirja. kenraalille laitokset / P.A. Oržekovski, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§15)

4. Tietosanakirja lapsille. Osa 17. Kemia / Luku. toimittanut V.A. Volodin, johtava. tieteellinen toim. I. Leenson. - M.: Avanta +, 2003.

1. Yksi kokoelma digitaalisia koulutusresursseja ().

2. "Chemistry and Life" -lehden sähköinen versio ().

4. Videotunti aiheesta "Massaosa kemiallinen alkuaine asiassa" ().

Kotitehtävät

1. s.78 nro 2 oppikirjasta "Kemia: 8. luokka" (P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005).

2. Kanssa. 34-36 №№ 3.5 kemian työkirjasta: 8. luokka: P.A. oppikirjaan. Oržekovski ym. "Kemia. Luokka 8” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Oržekovski; alla. toim. prof. P.A. Oržekovski - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.

Ratkaisu Kahden tai useamman komponentin homogeenista seosta kutsutaan.

Aineita, joita sekoitetaan liuokseksi, kutsutaan komponentit.

Ratkaisun komponentit ovat liuennutta ainetta, joita voi olla useampi kuin yksi ja liuotin. Esimerkiksi sokerin vesiliuoksen tapauksessa sokeri on liuennut aine ja vesi liuotin.

Joskus liuottimen käsitettä voidaan soveltaa yhtäläisesti mihin tahansa komponenttiin. Tämä koskee esimerkiksi niitä liuoksia, jotka saadaan sekoittamalla kahta tai useampaa nestettä, jotka ovat ihanteellisesti liukoisia toisiinsa. Joten erityisesti liuoksessa, joka koostuu alkoholista ja vedestä, sekä alkoholia että vettä voidaan kutsua liuottimeksi. Useimmiten vettä sisältävien liuosten yhteydessä on kuitenkin perinteisesti tapana kutsua vettä liuottimeksi ja toista komponenttia liuenneeksi aineeksi.

Kuten määrälliset ominaisuudet liuoksen koostumusta käytetään useimmiten sellaista käsitettä kuin valtaosa aineet liuoksessa. Aineen massaosuus on tämän aineen massan suhde sen liuoksen massaan, jossa se on:

missä ω (in-va) - liuoksen sisältämän aineen massaosa (g), m(v-va) - liuoksen sisältämän aineen massa (g), m (p-ra) - liuoksen massa (g).

Kaavasta (1) seuraa, että massaosuus voi saada arvot välillä 0 - 1, eli se on yksikön murto-osa. Tässä suhteessa massaosuus voidaan ilmaista myös prosentteina (%), ja juuri tässä muodossa se esiintyy melkein kaikissa ongelmissa. Massaosuus prosentteina ilmaistuna lasketaan kaavan (1) kaltaisella kaavalla sillä ainoalla erolla, että liuenneen aineen massan suhde koko liuoksen massaan kerrotaan 100 %:lla:

Liuokselle, joka koostuu vain kahdesta komponentista, voidaan laskea liuenneen aineen massaosuus ω(r.v.) ja liuottimen massaosuus ω(liuotin).

Liuenneen aineen massaosuutta kutsutaan myös liuoksen pitoisuus.

Kaksikomponenttisessa liuoksessa sen massa on liuenneen aineen ja liuottimen massojen summa:

Myös kaksikomponenttisen liuoksen tapauksessa liuenneen aineen ja liuottimen massaosien summa on aina 100 %:

Ilmeisesti edellä kirjoitettujen kaavojen lisäksi pitäisi tietää myös kaikki ne kaavat, jotka on suoraan matemaattisesti johdettu niistä. Esimerkiksi:

On myös muistettava kaava, joka liittyy aineen massaan, tilavuuteen ja tiheyteen:

m = ρ∙V

ja sinun on myös tiedettävä, että veden tiheys on 1 g / ml. Tästä syystä veden tilavuus millilitroina on numeerisesti yhtä suuri kuin veden massa grammoina. Esimerkiksi 10 ml vettä on massa 10 g, 200 ml - 200 g jne.

Ongelmien onnistuneen ratkaisemisen kannalta on yllä olevien kaavojen tuntemisen lisäksi erittäin tärkeää saattaa niiden soveltamisen taidot automaattisuuteen. Tämä voidaan saavuttaa vain ratkaisemalla suuri numero monipuolisia tehtäviä. Tehtävät todellisista USE-kokeista aiheesta "Laskelmat "liuoksessa olevan aineen massaosuuden" käsitteellä voidaan ratkaista.

Esimerkkejä ratkaisutehtävistä

Esimerkki 1

Laske kaliumnitraatin massaosuus liuoksessa, joka on saatu sekoittamalla 5 g suolaa ja 20 g vettä.

Ratkaisu:

Meidän tapauksessamme liuennut aine on kaliumnitraatti ja liuotin vesi. Siksi kaavat (2) ja (3) voidaan kirjoittaa vastaavasti seuraavasti:

Ehdosta m (KNO 3) \u003d 5 g ja m (H 2 O) \u003d 20 g, joten:

Esimerkki 2

Mikä massa vettä on lisättävä 20 grammaan glukoosia, jotta saadaan 10 % glukoosiliuos.

Ratkaisu:

Ongelman ehdoista seuraa, että liuennut aine on glukoosi ja liuotin vesi. Sitten kaava (4) voidaan kirjoittaa meidän tapauksessamme seuraavasti:

Tilan perusteella tiedämme glukoosin massaosuuden (pitoisuuden) ja itse glukoosin massan. Merkitään veden massa x g, voimme kirjoittaa seuraavan ekvivalentin yhtälön yllä olevan kaavan perusteella:

Ratkaisemalla tämän yhtälön löydämme x:

nuo. m(H 2 O) \u003d x g \u003d 180 g

Vastaus: m (H 2 O) \u003d 180 g

Esimerkki 3

150 g 15-prosenttista natriumkloridiliuosta sekoitettiin 100 g:aan saman suolan 20-prosenttista liuosta. Mikä on suolan massaosuus tuloksena olevassa liuoksessa? Anna vastauksesi lähimpään kokonaislukuun.

Ratkaisu:

Ratkaisujen valmisteluun liittyvien ongelmien ratkaisemiseksi on kätevää käyttää seuraavaa taulukkoa:

1. ratkaisu
2. ratkaisu
3. ratkaisu
m r.v.
m ratkaisu
ω r.v.

missä m r.v. , mr-ra ja ω r.v. ovat liuenneen aineen massan, liuoksen massan ja liuenneen aineen massaosuuden arvot, vastaavasti yksittäiset kullekin liuokselle.

Ehdosta tiedämme, että:

m (1) liuos = 150 g,

ω (1) r.v. = 15 %

m (2) liuos = 100 g,

ω (1) r.v. = 20 %

Lisäämällä kaikki nämä arvot taulukkoon, saamme:

Meidän tulee muistaa seuraavat laskelmissa tarvittavat kaavat:

ω r.v. = 100 % ∙ m r.v. /m liuos, m r.v. = m r-ra ∙ ω r.v. / 100 % , m liuos = 100 % ∙ m r.v. /ω r.v.

Aloitetaan taulukon täyttäminen.

Jos vain yksi arvo puuttuu riviltä tai sarakkeesta, se voidaan laskea. Poikkeuksena on viiva, jossa on ω r.v., kun tiedetään arvot kahdessa solussaan, kolmannen solun arvoa ei voida laskea.

Ensimmäisestä sarakkeesta puuttuu arvo vain yhdestä solusta. Joten voimme laskea sen:

m (1) r.v. = m (1) r-ra ∙ ω (1) r.v. /100 % = 150 g ∙ 15 %/100 % = 22,5 g

Samoin tiedämme arvot toisen sarakkeen kahdessa solussa, mikä tarkoittaa:

m (2) r.v. = m (2) r-ra ∙ ω (2) r.v. /100 % = 100 g ∙ 20 %/100 % = 20 g

Syötetään lasketut arvot taulukkoon:

Nyt meillä on kaksi arvoa ensimmäisellä rivillä ja kaksi arvoa toisella rivillä. Joten voimme laskea puuttuvat arvot (m (3) r.v. ja m (3) r-ra):

m (3) r.v. = m (1) r.v. + m (2) r.v. = 22,5 g + 20 g = 42,5 g

m (3) liuos = m (1) liuos + m (2) liuos = 150 g + 100 g = 250 g.

Syötetään lasketut arvot taulukkoon, saamme:

Nyt ollaan lähelle halutun arvon ω (3) r.v laskemista. . Sarakkeessa, jossa se sijaitsee, kahden muun solun sisältö tunnetaan, joten voimme laskea sen:

ω (3)r.v. = 100 % ∙ m (3) r.v. / m (3) liuos = 100 % ∙ 42,5 g / 250 g = 17 %

Esimerkki 4

200 g:aan 15-prosenttista natriumkloridiliuosta lisättiin 50 ml vettä. Mikä on suolan massaosuus tuloksena olevassa liuoksessa. Anna vastauksesi lähimpään sadasosaan _______%

Ratkaisu:

Ensinnäkin sinun tulee kiinnittää huomiota siihen, että lisätyn veden massan sijaan meille annetaan sen tilavuus. Laskemme sen massan tietäen, että veden tiheys on 1 g / ml:

m alanumero (H20) = V ulkoinen. (H 2 O) ∙ ρ (H2O) = 50 ml ∙ 1 g/ml = 50 g

Jos tarkastellaan vettä 0-prosenttisena natriumkloridiliuoksena, joka sisältää vastaavasti 0 g natriumkloridia, ongelma voidaan ratkaista käyttämällä samaa taulukkoa kuin yllä olevassa esimerkissä. Piirretään tällainen taulukko ja lisätään siihen tuntemamme arvot:

Ensimmäisessä sarakkeessa tunnetaan kaksi arvoa, joten voimme laskea kolmannen:

m (1) r.v. = m (1)r-ra ∙ ω (1)r.v. /100 % = 200 g ∙ 15 %/100 % = 30 g,

Toisella rivillä tunnetaan myös kaksi arvoa, joten voimme laskea kolmannen:

m (3) liuos = m (1) liuos + m (2) liuos = 200 g + 50 g = 250 g,

Syötä lasketut arvot asianmukaisiin soluihin:

Nyt on tullut tunnetuksi kaksi arvoa ensimmäisellä rivillä, mikä tarkoittaa, että voimme laskea m (3) r.v:n arvon. kolmannessa solussa:

m (3) r.v. = m (1) r.v. + m (2) r.v. = 30 g + 0 g = 30 g

ω (3)r.v. = 30/250 ∙ 100 % = 12 %.