Instruire

Determinați forma chimică a substanței, fracțiunile de masă ale elementelor cărora doriți să le aflați. Luați sistemul periodic al lui Mendeleev și găsiți în el celulele elementelor corespunzătoare atomilor care alcătuiesc molecula acestei substanțe. În celulă, găsiți numărul de masă al fiecăruia dintre ele element. Dacă valoarea găsită a numărului de masă element fracționar, rotunjiți-l la cel mai apropiat .

În cazul în care atomi de același tip apar de mai multe ori într-o moleculă, înmulțiți masa lor atomică cu acest număr. Adăugați masele tuturor elementelor care alcătuiesc molecula pentru a obține valoarea în unități de masă atomică. De exemplu, dacă trebuie să găsiți masa unei molecule de sare, care este sulfat (Na2SO4), determină masa atomică de sodiu Ar(Na)=23, sulf Ar(S)=32 și Ar(O)=16. Deoarece molecula conține 2 sodiu, atunci pentru ea ia valoarea 23 * 2 = 46 și, care are 4 atomi - 16 * 4 = 64. Apoi masa moleculei va fi sulfat de sodiu și va fi Мr(Na2SO4)=46+32+64=142.

Pentru a calcula fracțiile de masă ale elementelor care alcătuiesc molecula unei substanțe date, găsiți raportul dintre masele atomilor care alcătuiesc molecula substanței și masa moleculei și înmulțiți rezultatul cu 100%. De exemplu, dacă luăm în considerare sulfatul de sodiu Na2SO4, calculați fracțiile de masă ale elementelor acestuia astfel: - fracția de masă a sodiului va fi ω(Na)= 23 2 100%/142=32,4%;
- fracția de masă a sulfului va fi ω(S)= 32 100%/142=22,5%;
- fracția de masă a oxigenului va fi ω(О)= 16 4 100%/142=45,1%.

Fracțiile de masă arată elementele relative dintr-o moleculă dată a unei substanțe. Verificați corectitudinea calculului prin adăugarea fracțiilor de masă ale substanței. Suma lor ar trebui să fie de 100%. În exemplul luat în considerare, 32,4% + 22,5% + 45,1% \u003d 100%, calculul a fost făcut.

Poate că este imposibil să găsești un element atât de necesar vieții precum oxigenul. Dacă o persoană poate trăi fără hrană câteva săptămâni, fără apă câteva zile, atunci fără oxigen - doar câteva minute. Această substanță este utilizată pe scară largă în diferite domenii ale industriei, inclusiv în domeniul chimic, precum și ca componentă a combustibilului pentru rachete (oxidant).

Instruire

Adesea este nevoie să se determine masa de oxigen într-un volum închis sau ca rezultat al unei reacții chimice. De exemplu: 20 de grame de permanganat au fost supuse la descompunere termică, reacția a mers până la sfârșit. Câte grame de oxigen au fost eliberate?

În primul rând, amintiți-vă că potasiul - alias - are formula chimică KMnO4. Când este încălzit, se descompune, formând manganat de potasiu - K2MnO4, principalul - MnO2 și O2. După ce ați scris ecuația reacției și alegând coeficienții, obțineți:

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2

Având în vedere că greutatea moleculară aproximativă a două molecule de permanganat de potasiu este 316, iar greutatea moleculară a unei molecule de oxigen, respectiv, este 32, prin rezolvarea proporției, calculați:

20 * 32 /316 = 2,02
Adică, prin descompunerea termică a 20 de grame de permanganat de potasiu se obțin aproximativ 2,02 grame de oxigen. (Sau rotunjite 2 grame).

Sau, de exemplu, este necesar să se determine masa de oxigen într-un volum închis, dacă temperatura și presiunea acestuia sunt cunoscute. Aici vine în ajutor ecuația universală Mendeleev-Clapeyron sau, cu alte cuvinte, „ecuația de stare a gazului ideal”. Arata cam asa:

PVm = MRT
P este presiunea gazului,

V este volumul său,

m este masa sa molară,

M - masa,

R este constanta universală a gazului,

T este temperatura.

Vedeți că valoarea necesară, adică masa de gaz (oxigen), după aducerea tuturor datelor inițiale într-un singur sistem de unități (presiune - , temperatură - în grade Kelvin etc.), poate fi calculată cu ușurință prin formula :

Desigur, oxigenul real nu este un gaz ideal, pentru descrierea căruia a fost introdusă această ecuație. Dar la valori de presiune și temperatură apropiate de , abaterile valorilor calculate față de cele reale sunt atât de nesemnificative încât pot fi neglijate în siguranță.

Videoclipuri similare

Ce este fracția de masă element? Din numele în sine, puteți înțelege că aceasta este o valoare care indică raportul masei element, care face parte din substanță și masa totală a acestei substanțe. Se exprimă în fracții de unitate: procente (sutimi), ppm (mii), etc. Cum se poate calcula masa lui a element?

Instruire

Pentru claritate, luați în considerare carbonul, binecunoscut de toată lumea, fără de care nu ar exista. Dacă carbonul este o substanță (de exemplu,), atunci masa sa acțiune poate fi luat în siguranță ca unitate sau 100%. Desigur, diamantul conține și impurități ale altor elemente, dar în cele mai multe cazuri, în cantități atât de mici încât pot fi neglijate. Dar în astfel de modificări ale carbonului sau, conținutul de impurități este destul de mare, iar neglijarea este inacceptabilă.

Dacă carbonul face parte dintr-o substanță complexă, trebuie să procedați după cum urmează: scrieți formula exactă a substanței, apoi, cunoscând masele molare ale fiecărei element incluse în compoziția sa, calculați masa molară exactă a acestei substanțe (desigur, ținând cont de „indicele” fiecărei element). După aceea, determinați masa acțiune prin împărțirea masei molare totale element asupra masei molare a substanței.

De exemplu, trebuie să găsiți masa acțiune carbon în acid acetic. Scrieți formula acidului acetic: CH3COOH. Pentru a facilita calculele, convertiți-l în forma: C2H4O2. Masa molară a acestei substanțe este formată din masele molare ale elementelor: 24 + 4 + 32 = 60. În consecință, fracția de masă a carbonului din această substanță se calculează astfel: 24/60 = 0,4.

Dacă trebuie să îl calculați ca procent, respectiv, 0,4 * 100 = 40%. Adică, fiecare acid acetic conține (aproximativ) 400 de grame de carbon.

Desigur, fracțiile de masă ale tuturor celorlalte elemente pot fi găsite exact în același mod. De exemplu, masa în același acid acetic este calculată după cum urmează: 32/60 \u003d 0,533 sau aproximativ 53,3%; iar fracția de masă a hidrogenului este 4/60 = 0,666 sau aproximativ 6,7%.

Surse:

• fracțiuni de masă ale elementelor

O formulă chimică este o înregistrare realizată folosind simboluri general acceptate care caracterizează compoziția unei molecule a unei substanțe. De exemplu, formula binecunoscutului acid sulfuric este H2SO4. Se poate observa cu ușurință că fiecare moleculă de acid sulfuric conține doi atomi de hidrogen, patru atomi de oxigen și un atom. Trebuie înțeles că aceasta este doar o formulă empirică, ea caracterizează compoziția moleculei, dar nu „structuralitatea”, adică aranjarea atomilor unul față de celălalt.

Vei avea nevoie

• - Tabelul periodic.

Instruire

Mai întâi, aflați elementele din compoziția substanței și ele. De exemplu: care va fi oxidul nitric? Evident, compoziția moleculei acestor două elemente: azot și. Ambele sunt gaze, adică pronunțate. Deci, care este valența azotului și a oxigenului în acest compus?

Amintește-ți foarte regula importanta: nemetalele au valenţe mai mari şi mai mici. Cel mai mare corespunde numărului de grup (în acest caz, 6 pentru oxigen și 5 pentru azot), iar cel mai mic corespunde diferenței dintre 8 și numărul grupului (adică cea mai mică valență pentru azot este 3, iar pentru oxigen - 2). Singura excepție de la această regulă este fluorul, care în toate proprietățile sale prezintă o valență egală cu 1.

Deci care este valența - mai mare sau mai mică - au azotul și oxigenul? O altă regulă: în compușii a două elemente, valența cea mai mică este indicată de cea care se află în Tabelul Periodic în dreapta și deasupra. Este destul de evident că în cazul tău este oxigen. Prin urmare, în combinație cu azotul, oxigenul are o valență de 2. În consecință, azotul din acest compus are o valență mai mare de 5.

Acum amintiți-vă de auto-valența: aceasta este capacitatea unui atom al unui element de a atașa la sine un anumit număr de atomi ai altui element. Fiecare atom de azot din acest compus "" 5 atomi de oxigen și fiecare atom de oxigen - 2 atomi de azot. Ce este azotul? Adică ce indici are fiecare element?

O altă regulă vă va ajuta să răspundeți la această întrebare: suma valențelor elementelor incluse în compus trebuie să fie egală! Care este cel mai mic multiplu comun al lui 2 și 5? Normal, 10! Împărțind-o la valențele azotului și oxigenului, veți găsi indicii și finalul formulă compuși: N2O5.

Videoclipuri similare

Fracția de masă a unei substanțe își arată conținutul într-o structură mai complexă, de exemplu, într-un aliaj sau amestec. Dacă se cunoaște masa totală a unui amestec sau aliaj, atunci cunoscând fracțiunile de masă ale substanțelor constitutive, se pot găsi masele acestora. Găsi fractiune in masa substanță, îi puteți cunoaște masa și masa întregului amestec. Această valoare poate fi exprimată în unități fracționale sau procente.

Vei avea nevoie

• cântare;
• tabelul periodic elemente chimice;
• calculator.

Instruire

Determinați fracția de masă a substanței care se află în amestec prin masele amestecului și substanța însăși. Pentru a face acest lucru, utilizați o balanță pentru a determina masele care alcătuiesc amestecul sau . Apoi pliați-le. Luați masa rezultată ca 100%. Pentru a găsi fracția de masă a unei substanțe dintr-un amestec, împărțiți masa sa m la masa amestecului M și înmulțiți rezultatul cu 100% (ω%=(m/M)∙100%). De exemplu, 20 g de sare de masă se dizolvă în 140 g de apă. Pentru a afla fracția de masă a sării, adăugați masele acestor două substanțe М=140+20=160 g. Apoi găsiți fracția de masă a substanței ω%=(20/160)∙100%=12,5%.

Dacă trebuie să găsiți fracția de masă a unui element dintr-o substanță cu o formulă cunoscută, utilizați tabelul periodic al elementelor. Din el, găsiți masele atomice ale elementelor care se află în substanțe. Dacă unul este în formulă de mai multe ori, înmulțiți masa atomică cu acel număr și adăugați rezultatele. Aceasta va fi greutatea moleculară a substanței. Pentru a afla fracția de masă a oricărui element dintr-o astfel de substanță, împărțiți numărul său de masă într-un anumit număr formula chimica M0 cu greutatea moleculară a substanței date M. Înmulțiți rezultatul cu 100% (ω%=(M0/M)∙100%).

Din secolul al XVII-lea Chimia nu mai este o știință descriptivă. Oamenii de știință în chimie au început să folosească pe scară largă măsurarea materiei. Proiectarea balanțelor, care fac posibilă determinarea maselor de probe, a fost îmbunătățită din ce în ce mai mult. Pentru substanțele gazoase, pe lângă masă, s-au măsurat și volumul și presiunea. Utilizarea măsurătorilor cantitative a făcut posibilă înțelegerea esenței transformărilor chimice, determinarea compoziției substanțelor complexe.

După cum știți deja, compoziția unei substanțe complexe include două sau mai multe elemente chimice. În mod evident, masa întregii materie este compusă din masele elementelor ei constitutive. Aceasta înseamnă că fiecare element reprezintă o anumită parte din masa materiei.

Fracția de masă a unui element este raportul dintre masa acestui element dintr-o substanță complexă și masa întregii substanțe, exprimată în fracțiuni de unitate (sau în procente):

Fracția de masă a unui element dintr-un compus este desemnată cu o literă minusculă latină w(“double-ve”) și arată ponderea (partea din masă) atribuibilă acestui element în masa totală a substanței. Această valoare poate fi exprimată în fracții de unitate sau ca procent. Desigur, fracția de masă a unui element dintr-o substanță complexă este întotdeauna mai mică decât unitate (sau mai mică de 100%). La urma urmei, o parte a întregului este întotdeauna mai mică decât întregul, la fel cum o felie de portocală este mai mică decât o portocală.

De exemplu, oxidul de mercur conține două elemente, mercur și oxigen. Când se încălzesc 50 g din această substanță, se obțin 46,3 g mercur și 3,7 g oxigen (Fig. 57). Calculați fracția de masă a mercurului dintr-o substanță complexă:

Fracția de masă a oxigenului din această substanță poate fi calculată în două moduri. Prin definiție, fracția de masă a oxigenului din oxidul de mercur este egală cu raportul dintre masa oxigenului și masa oxidului:

Știind că suma fracțiilor de masă ale elementelor dintr-o substanță este egală cu unu (100%), fracția de masă a oxigenului poate fi calculată prin diferența:

w(O) \u003d 1 - 0,926 \u003d 0,074,

w(O) = 100% - 92,6% = 7,4%.

Pentru a găsi fracțiile de masă ale elementelor prin metoda propusă, este necesar să se efectueze un experiment chimic complex și consumator de timp pentru a determina masa fiecărui element. Dacă se cunoaște formula unei substanțe complexe, aceeași problemă se rezolvă mult mai ușor.

Pentru a calcula fracția de masă a unui element, înmulțiți masa atomică relativă a acestuia cu numărul de atomi ( n) a unui element dat din formulă și împărțit la greutatea moleculară relativă a substanței:

De exemplu, pentru apă (Fig. 58):

Domnul(H 2 O) \u003d 1 2 + 16 \u003d 18,

Sarcina 1.Calculați fracțiunile de masă ale elementelor din amoniac, a căror formulă este NH3 .

Dat:

substanță amoniac NH3.

Găsi:

w(N) w(H).

Soluţie

1) Calculați greutatea moleculară relativă a amoniacului:

Domnul(NH3) = A r(N) + 3 A r(H) = 14 + 3 1 = 17.

2) Aflați fracția de masă a azotului din substanță:

3) Calculați fracția de masă a hidrogenului în amoniac:

w(H) = 1 - w(N) = 1 - 0,8235 = 0,1765 sau 17,65%.

Răspuns. w(N) = 82,35%, w(H) = 17,65%.

Sarcina 2.Calculați fracțiunile de masă ale elementelor din acid sulfuric, care are formula H2SO4 .

Dat:

acid sulfuric H2SO4.

Găsi:

w(H) w(S) w(O).

Soluţie

1) Calculați greutatea moleculară relativă a acidului sulfuric:

Domnul(H 2 SO 4) \u003d 2 A r(H) + A r(S)+4 A r(O) = 2 1 + 32 + 4 16 = 98.

2) Aflați fracția de masă a hidrogenului din substanță:

3) Calculați fracția de masă a sulfului în acid sulfuric:

4. Calculați fracția de masă a oxigenului din substanță:

w(O) = 1 – ( w(H) + w(S)) = 1 - (0,0204 + 0,3265) = 0,6531 sau 65,31%.

Răspuns. w(H) = 2,04%, w(S) = 32,65%, w(O) = 65,31%.

Mai des, chimiștii trebuie să rezolve problema inversă: să determine formula unei substanțe complexe prin fracțiuni de masă ale elementelor. Cum se rezolvă astfel de probleme, vom ilustra cu un exemplu istoric.

Din minerale naturale - tenorit și cuprit - au fost izolați doi compuși ai cuprului cu oxigen (oxizi). Diferă unul de celălalt prin culoare și fracțiuni de masă ale elementelor. În oxidul negru, fracția de masă a cuprului a fost de 80%, iar fracția de masă a oxigenului a fost de 20%. În oxidul de cupru roșu, fracțiunile de masă ale elementelor au fost de 88,9% și, respectiv, 11,1%. Care sunt formulele acestor substanțe complexe? Să facem niște calcule simple.

Exemplul 1 Calculul formulei chimice a oxidului de cupru negru ( w(Cu) = 0,8 și w(O) = 0,2).

X y- prin numărul de atomi ai elementelor chimice din compoziţia sa: Cu X O y.

2) Raportul indicilor este egal cu raportul coeficientilor din împărțirea fracției de masă a elementului din compus la masa atomică relativă a elementului:

3) Raportul rezultat trebuie redus la raportul numerelor întregi: indicii din formula care arată numărul de atomi nu pot fi fracționați. Pentru a face acest lucru, împărțim numerele rezultate la cele mai mici (adică oricare) dintre ele:

Formula este CuO.

Exemplul 2 Calculul formulei pentru oxidul de cupru roșu din fracțiunile de masă cunoscute w(Cu) = 88,9% și w(O) = 11,1%.

Dat:

w(Cu) = 88,9%, sau 0,889,

w(O) = 11,1% sau 0,111.

Găsi:

Soluţie

1) Notați formula oxidului Cu X O y.

2) Aflați raportul indicilor Xși y:

3) Oferim raportul dintre indici și raportul numerelor întregi:

Răspuns. Formula compusului este Cu2O.

Și acum să complicăm puțin sarcina.

Sarcina 3.Conform analizei elementare, compoziția sării amare calcinate, care a fost folosită de alchimiști ca laxativ, este următoarea: fracția de masă a magneziului este de 20,0%, fracția de masă a sulfului este de 26,7%, fracția de masă a oxigenului este de 53,3. %.

Dat:

w(Mg) = 20,0%, sau 0,2,

w(S) = 26,7%, sau 0,267,

w(O) = 53,3% sau 0,533.

Găsi:

Soluţie

1) Notați formula unei substanțe folosind indici x, y, z: Mg X S y O z.

2) Aflați raportul indicilor:

3) Determinați valoarea indicilor x, y, z:

Răspuns. Formula substanței este MgSO4.

1. Cum se numește fracția de masă a unui element dintr-un compus? Cum se calculează această valoare?

2. Calculați fracțiile de masă ale elementelor din substanțe: a) dioxid de carbon CO2;
b) sulfură de calciu CaS; c) azotat de sodiu NaN03; d) oxid de aluminiu Al 2 O 3.

3. În care dintre îngrășămintele cu azot este fracția de masă a nutrientului azotat cea mai mare: a) clorură de amoniu NH 4 Cl; b) sulfat de amoniu (NH4)2S04; c) uree (NH2)2CO?

4. În pirita minerală, 7 g de fier reprezintă 8 g de sulf. Calculați fracțiile de masă ale fiecărui element din această substanță și determinați-i formula.

5. Fracția de masă a azotului într-unul dintre oxizii săi este de 30,43%, iar fracția de masă a oxigenului este de 69,57%. Determinați formula oxidului.

6. În Evul Mediu, o substanță numită potasiu era extrasă din cenușa unui foc și se folosea la fabricarea săpunului. Fracțiile de masă ale elementelor din această substanță: potasiu - 56,6%, carbon - 8,7%, oxigen - 34,7%. Determinați formula pentru potasiu.

§ 5.1 Reacții chimice. Ecuații reacții chimice

O reacție chimică este transformarea unei substanțe în alta. Cu toate acestea, această definiție necesită o adăugare semnificativă. LA reactor nuclear sau în accelerator, unele substanțe sunt transformate în altele, dar astfel de transformări nu se numesc chimice. Ce se întâmplă aici? Reacțiile nucleare au loc într-un reactor nuclear. Ele constau în faptul că nucleele elementelor, atunci când se ciocnesc cu particule de înaltă energie (pot fi neutroni, protoni și nuclee ale altor elemente), sunt rupte în fragmente, care sunt nucleele altor elemente. De asemenea, este posibilă fuzionarea nucleelor ​​între ele. Aceste noi nuclee primesc apoi electroni de la mediu inconjuratorși astfel formarea a două sau mai multe substanțe noi este finalizată. Toate aceste substanțe sunt câteva elemente ale sistemului periodic. Exemple reactii nucleare, folosite pentru a descoperi elemente noi, sunt date în §4.4.

Spre deosebire de reacțiile nucleare, în reacțiile chimice miezurile nu sunt afectate atomi. Toate modificările apar numai în învelișurile exterioare ale electronilor. Sunt rupte singure legături chimice iar altele se formează.

Reacțiile chimice sunt fenomene în care unele substanțe cu o anumită compoziție și proprietăți sunt transformate în alte substanțe - cu o compoziție diferită și alte proprietăți. În același timp, în interior nuclee atomice nu are loc nicio schimbare.

Luați în considerare o reacție chimică tipică: arderea gaz natural(metan) în oxigenul atmosferic. Cei dintre voi care aveți o sobă pe gaz acasă puteți vedea această reacție în bucătăria dumneavoastră în fiecare zi. Scriem reacția așa cum se arată în Fig. 5-1.

Orez. 5-1. Metanul CH 4 și oxigenul O 2 reacționează între ele formând dioxid de carbon CO 2 și apă H 2 O. În acest caz, legăturile dintre C și H sunt rupte în molecula de metan și în locul lor apar legături de carbon cu oxigenul. Atomii de hidrogen care au aparținut anterior metanului formează legături cu oxigenul. Figura arată clar că pentru implementarea cu succes a reacției la unu luați o moleculă de metan Două molecule de oxigen.

Nu este foarte convenabil să scrieți o reacție chimică folosind desene de molecule. Prin urmare, formulele prescurtate ale substanțelor sunt folosite pentru a înregistra reacțiile chimice - așa cum se arată în partea de jos a Fig. 5-1. O astfel de înregistrare se numește ecuația reacției chimice.

Numărul de atomi ai diferitelor elemente din partea stângă și dreaptă a ecuației este același. Pe partea stângă a unu un atom de carbon în molecula de metan (CH 4), iar în dreapta - aceeași găsim atomul de carbon în compoziția moleculei de CO 2. Cu siguranță îi vom găsi pe toți cei patru atomi de hidrogen din partea stângă a ecuației și din dreapta - în compoziția moleculelor de apă.

Într-o ecuație de reacție chimică pentru a egaliza numărul de atomi identici în părți diferite se folosesc ecuatii cote, care sunt înregistrate inainte de formule de substanțe. Coeficienții nu trebuie confundați cu indici din formulele chimice.

Luați în considerare o altă reacție - transformarea oxidului de calciu CaO (var nestins) în hidroxid de calciu Ca (OH) 2 (var stins) sub acțiunea apei.

Orez. 5-2. Oxidul de calciu CaO atașează o moleculă de apă H 2 O cu formațiunea
hidroxid de calciu Ca (OH) 2.

Spre deosebire de ecuațiile matematice, ecuațiile chimice nu pot schimba părțile din stânga și din dreapta. Substanțele din partea stângă a ecuației unei reacții chimice se numesc reactivi, iar în dreapta produși de reacție. Dacă schimbăm părțile din stânga și din dreapta în ecuația din Fig. 5-2, atunci obținem ecuația complet diferit reactie chimica:

Dacă reacția dintre CaO și H 2 O (Fig. 5-2) începe spontan și continuă cu eliberarea un numar mare căldură, apoi pentru a efectua ultima reacție, în care Ca (OH) 2 servește ca reactiv, este necesară o încălzire puternică.

Rețineți că o săgeată poate fi folosită în loc de semnul egal într-o ecuație de reacție chimică. Săgeata este convenabilă pentru că arată direcţie cursul reacției.

De asemenea, adăugăm că reactanții și produșii nu pot fi neapărat molecule, ci și atomi - dacă un element sau elemente în forma lor pură participă la reacție. De exemplu:

H2 + CuO \u003d Cu + H2O

Există mai multe moduri de clasificare a reacțiilor chimice, dintre care vom lua în considerare două.

Conform primei dintre ele, toate reacțiile chimice se disting pe baza modificări ale numărului de substanțe inițiale și finale. Aici puteți găsi 4 tipuri de reacții chimice:

Reacții CONEXIUNI,

Reacții EXPANSIUNI,

Reacții SCHIMB VALUTAR,

Reacții ÎNLOCUIRE.

Să aducem exemple concrete astfel de reactii. Pentru a face acest lucru, revenim la ecuațiile pentru obținerea varului stins și la ecuația pentru obținerea varului nestins:

CaO + H2O \u003d Ca (OH) 2

Ca (OH) 2 \u003d CaO + H 2O

Aceste reacții sunt diferite tipuri reacții chimice. Prima reacție este o reacție tipică conexiuni, deoarece atunci când curge, două substanțe CaO și H 2 O se combină într-una singură: Ca (OH) 2.

A doua reacție Ca (OH) 2 \u003d CaO + H 2 O este o reacție tipică descompunere: aici o substanță Ca(OH) 2 se descompune pentru a forma alte două.

În reacții schimb valutar cantitatea de reactanți și produse este de obicei aceeași. În astfel de reacții, materiile prime schimbă atomi și chiar părți întregi ale moleculelor lor. De exemplu, când o soluție de CaBr2 este turnată într-o soluție de HF, se formează un precipitat. În soluție, ionii de calciu și hidrogen schimbă ioni de brom și fluor între ei. Reacția are loc într-o singură direcție deoarece ionii de calciu și fluor se leagă de compusul insolubil CaF 2 și după aceea „schimbul invers” de ioni nu mai este posibil:

CaBr2 + 2HF = CaF2¯ + 2HBr

Când soluțiile de CaCl 2 și Na 2 CO 3 sunt drenate, un precipitat precipită și el, deoarece ionii de calciu și sodiu schimbă particule de CO 3 2– și Cl între ele pentru a forma un compus insolubil - carbonatul de calciu CaCO 3 .

CaCl 2 + Na 2 CO 3 \u003d CaCO 3 ¯ + 2NaCl

Săgeata de lângă produsul de reacție indică faptul că acest compus este insolubil și precipită. Astfel, săgeata poate fi folosită și pentru a indica îndepărtarea unui produs dintr-o reacție chimică sub formă de precipitat (¯) sau gaz (). De exemplu:

Zn + 2HCl \u003d H 2 + ZnCl 2

Ultima reacție aparține unui alt tip de reacții chimice - reacții substituţie. Zinc înlocuit hidrogenul în combinație cu clorul (HCl). Hidrogenul este eliberat sub formă de gaz.

Reacțiile de substituție pot să semene în exterior cu reacțiile de schimb. Diferența constă în faptul că atomii unora simplu substanțe care înlocuiesc atomii unuia dintre elementele dintr-o substanță complexă. De exemplu:

2NaBr + Cl 2 \u003d 2NaCl + Br 2 - reacție substituţie;

în partea stângă a ecuației există o substanță simplă - o moleculă de clor Cl 2, iar în partea dreaptă este o substanță simplă - o moleculă de brom Br 2.

În reacții schimb valutar iar reactanţii şi produşii sunt substanţe complexe. De exemplu:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 \u003d CaCO 3 ¯ + 2NaCl - reacție schimb valutar;

în această ecuație, reactanții și produșii sunt substanțe complexe.

Împărțirea tuturor reacțiilor chimice în reacții de combinare, descompunere, substituție și schimb nu este singura. Există o altă modalitate de clasificare: pe baza unei modificări (sau a lipsei de schimbare) a stărilor de oxidare ale reactanților și produselor. Pe această bază, toate reacțiile sunt împărțite în redox reacții și toate celelalte (nu redox).

Reacția dintre Zn și HCl nu este doar o reacție de substituție, ci și reactie redox, deoarece stările de oxidare ale reactanților se modifică în ea:

Zn 0 + 2H +1 Cl \u003d H 2 0 + Zn +2 Cl 2 - o reacție de substituție și, în același timp, o reacție redox.

Instruire

Fracția de masă a unei substanțe se găsește prin formula: w \u003d m (c) / m (cm), unde w este fracția de masă a substanței, m (c) este masa substanței, m (cm) este masa amestecului. Dacă este dizolvat, atunci arată astfel: w \u003d m (c) / m (p-ra), unde m (p-ra) este masa soluției. Masa soluției, dacă este necesar, poate fi găsită și: m (p-ra) \u003d m (c) + m (p-la), unde m (p-la) este masa solventului. Dacă se dorește, fracția de masă poate fi înmulțită cu 100%.

Dacă valoarea masei nu este dată în starea problemei, atunci poate fi calculată folosind mai multe formule, datele din condiție vă vor ajuta să alegeți cea potrivită. Prima formulă pentru: m = V * p, unde m este masa, V este volumul, p este densitatea. Următoarea formulă arată astfel: m \u003d n * M, unde m este masa, n este cantitatea de substanță, M este masa molară. Masa molară, la rândul ei, este formată din masele atomice ale elementelor care alcătuiesc substanța.

Pentru o mai bună înțelegere a acestui material, să rezolvăm problema. Un amestec de pilitură de cupru și magneziu cântărind 1,5 g a fost tratat cu un exces. Ca rezultat al reacției, hidrogenul cu un volum de 0,56 l (). Calculați fracția de masă a cuprului din amestec.
În această problemă, scriem ecuația acesteia. Din două substanțe în exces de acid clorhidric numai magneziu: Mg + 2HCl = MgCl2 + H2. Pentru a găsi fracția de masă a cuprului din amestec, este necesar să înlocuiți valorile în următoarea formulă: w(Cu) = m(Cu)/m(cm). Este dată masa amestecului, găsim masa cuprului: m (Cu) \u003d m (cm) - m (Mg). Căutăm masa: m (Mg) \u003d n (Mg) * M (Mg). Ecuația reacției vă va ajuta să găsiți cantitatea de substanță de magneziu. Găsim cantitatea de substanță hidrogen: n \u003d V / Vm \u003d 0,56 / 22,4 \u003d 0,025 mol. Ecuația arată că n(H2) = n(Mg) = 0,025 mol. Calculăm masa magneziului, știind că molarul este de 24 g / mol: m (Mg) \u003d 0,025 * 24 \u003d 0,6 g. Găsim masa cuprului: m (Cu) \u003d 1,5 - 0,6 \u003d 0,9 g. Restul se calculează fracția de masă: w(Cu) = 0,9/1,5 = 0,6 sau 60%.

Videoclipuri similare

Notă

Fracția de masă nu poate fi mai mare de unu sau, dacă este exprimată în procente, mai mare de 100%.

Surse:

• „Manual în Chimie”, G.P. Homcenko, 2005.
• Calculul ponderii vânzărilor pe regiune

Fracția de masă arată în procente sau în fracții conținutul unei substanțe în orice soluție sau element din compoziția unei substanțe. Capacitatea de a calcula fracția de masă este utilă nu numai în lecțiile de chimie, ci și atunci când doriți să pregătiți o soluție sau un amestec, de exemplu, în scopuri culinare. Sau modificați procentul din compoziția pe care o aveți deja.

Instruire

De exemplu, ai nevoie de cel puțin 15 metri cubi pentru iarnă. metri de lemn de foc de mesteacan.
Căutați densitatea de referință a lemnului de foc de mesteacăn. Este: 650 kg/mc.
Calculați masa prin înlocuirea valorilor în aceeași formulă de greutate specifică.

m = 650*15 = 9750 (kg)

Acum, în funcție de capacitatea de transport și capacitatea caroseriei, puteți decide tipul de vehicul și numărul de călătorii.

Videoclipuri similare

Notă

Oamenii în vârstă sunt mai familiarizați cu conceptul de greutate specifică. Greutatea specifică a unei substanțe este aceeași cu greutatea specifică.

Fracția de masă a unei substanțe își arată conținutul într-o structură mai complexă, de exemplu, într-un aliaj sau amestec. Dacă se cunoaște masa totală a unui amestec sau aliaj, atunci cunoscând fracțiunile de masă ale substanțelor constitutive, se pot găsi masele acestora. Pentru a afla fracția de masă a unei substanțe, puteți cunoaște masa acesteia și masa întregului amestec. Această valoare poate fi exprimată în unități fracționale sau procente.

Vei avea nevoie

• cântare;
• tabel periodic al elementelor chimice;
• calculator.

Instruire

Determinați fracția de masă a substanței care se află în amestec prin masele amestecului și substanța însăși. Pentru a face acest lucru, utilizați o balanță pentru a determina masele care alcătuiesc amestecul sau . Apoi pliați-le. Luați masa rezultată ca 100%. Pentru a găsi fracția de masă a unei substanțe dintr-un amestec, împărțiți masa sa m la masa amestecului M și înmulțiți rezultatul cu 100% (ω%=(m/M)∙100%). De exemplu, 20 g de sare de masă se dizolvă în 140 g de apă. Pentru a afla fracția de masă a sării, adăugați masele acestor două substanțe М=140+20=160 g. Apoi găsiți fracția de masă a substanței ω%=(20/160)∙100%=12,5%.

Dacă trebuie să găsiți fracția de masă a unui element dintr-o substanță cu o formulă cunoscută, utilizați tabelul periodic al elementelor. Din el, găsiți masele atomice ale elementelor care se află în substanțe. Dacă unul este în formulă de mai multe ori, înmulțiți masa atomică cu acel număr și adăugați rezultatele. Aceasta va fi greutatea moleculară a substanței. Pentru a găsi fracția de masă a oricărui element dintr-o astfel de substanță, împărțiți numărul său de masă în formula chimică dată M0 la greutatea moleculară a substanței date M. Înmulțiți rezultatul cu 100% (ω%=(M0/M)∙100 %).

De exemplu, determinați fracția de masă a elementelor chimice în sulfat de cupru. Cuprul (sulfat de cupru II), are formula chimică CuSO4. Masele atomice ale elementelor incluse în compoziția sa sunt egale cu Ar(Cu)=64, Ar(S)=32, Ar(O)=16, numerele de masă ale acestor elemente vor fi egale cu M0(Cu)=64 , M0(S)=32, M0(O)=16∙4=64, tinand cont ca molecula contine 4 atomi. Calculați greutatea moleculară a unei substanțe, aceasta este egală cu suma numerelor de masă ale substanțelor care alcătuiesc molecula 64+32+64=160. Determinați fracția de masă a cuprului (Cu) în compoziția sulfatului de cupru (ω%=(64/160)∙100%)=40%. Prin același principiu, este posibil să se determine fracțiile de masă ale tuturor elementelor din această substanță. Fracția de masă de sulf (S) ω%=(32/160)∙100%=20%, oxigen (O) ω%=(64/160)∙100%=40%. Vă rugăm să rețineți că suma tuturor fracțiilor de masă ale substanței trebuie să fie de 100%.

>>

Fracția de masă a unui element dintr-o substanță complexă

Paragraful vă va ajuta:

> aflați care este fracția de masă a unui element dintr-un compus și determinați valoarea acestuia;
> calculați masa elementului într-o anumită masă a compusului, pe baza fracției de masă a elementului;
> formula corect rezolvarea problemelor chimice.

Fiecare dificil substanţă (component chimic) este format din mai multe elemente. Pentru utilizarea eficientă a acestuia este necesară cunoașterea conținutului de elemente din compus. De exemplu, cel mai bun îngrășământ cu azot este considerat a fi cel care conține cea mai mare cantitate de azot (acest element este necesar pentru plante). În mod similar, se evaluează calitatea minereului metalic, determinând cât de mult este " bogat» pe un element metalic.

Conţinut elementîn compus caracterizează fracția sa de masă. Această valoare este indicată de litera latină w („dublu-ve”).

Să derivăm o formulă pentru calcularea fracției de masă a unui element dintr-un compus din masele cunoscute ale compusului și ale elementului. Notăm fracția de masă a elementului cu litera x. Ținând cont de faptul că masa compusului este un întreg, iar masa unui element este o parte a întregului, alcătuim proporția:

Rețineți că masele elementului și ale compusului trebuie luate în aceleași unități de măsură (de exemplu, în grame).

Este interesant

În doi compuși ai sulfului - SO 2 și MoS 3 - fracțiunile de masă ale elementelor sunt aceleași și se ridică la 0,5 (sau 50%) fiecare.

Fracția de masă nu are dimensiune. Este adesea exprimat ca procent. În acest caz formulă ia forma:

Este evident că suma fracțiilor de masă ale tuturor elementelor din compus este 1 (sau 100%).

Să dăm câteva exemple de rezolvare a problemelor de calcul. Starea problemei și soluția ei sunt întocmite în acest fel. O foaie de caiet sau tablă este împărțită printr-o linie verticală în două părți inegale. În partea stângă, mai mică, starea problemei este abreviată, este trasată o linie orizontală și sub ea indică ceea ce trebuie găsit sau calculat. Formulele matematice, explicația, calculele și răspunsul sunt scrise în partea dreaptă.

80 g de compus conțin 32 g oxigen. Calculați fracția de masă a oxigenului din compus.

Fracția de masă a unui element dintr-un compus este de asemenea calculată folosind formula chimică a compusului. Deoarece masele atomilor si molecule sunt proporționale cu masele atomice și moleculare relative, atunci

unde N(E) este numărul de atomi de element din formula compusului.

Din fracția de masă cunoscută a elementului, este posibil să se calculeze masa elementului conținută într-o anumită masă a compusului. Din formula matematică pentru fracția de masă a unui element rezultă:

m(E) = w(E) m(compuși).

Ce masă de azot este conținută în azotatul de amoniu (îngrășământ cu azot) cântărind 1 kg, dacă fracția de masă a acestui element din compus este de 0,35?

Conceptul de „fracție de masă” este utilizat pentru a caracteriza compoziția cantitativă a amestecurilor de substanțe. Relevant formula matematica arata asa:

concluzii

Fracția de masă a unui element dintr-un compus este raportul dintre masa elementului și masa corespunzătoare a compusului.

Fracția de masă a unui element dintr-un compus este calculată din masele cunoscute ale elementului și ale compusului sau din formula sa chimică.

?
92. Cum se calculează fracția de masă a unui element dintr-un compus dacă: a) se cunosc masa elementului și masa corespunzătoare a compusului; b) formula chimică a compusului?

93. 20 g dintr-o substanță conțin 16 g brom. Găsiți fracția de masă a acestui element în substanță, exprimând-o ca o fracție obișnuită, zecimal si in procente.

94. Calculați (de preferință oral) fracțiile de masă ale elementelor din compuși cu următoarele formule: SO 2 , LiH, CrO 3 .

95. Comparând formulele substanțelor, precum și valorile maselor atomice relative, determinați în care dintre substanțele fiecărei perechi fracția de masă a primului element din formulă este mai mare:

a) N20, NO; b) CO, CO2; c) B2O3, B2S3.

96. Efectuați calculele necesare pentru acidul acetic CH 3 COOH și glicerol C 3 H 5 (OH) 3 și completați tabelul:

C x H y O z	M r (C x H y O z)	toaleta)	L(H)	W(O)

97. Fracția de masă a azotului dintr-un anumit compus este de 28%. Ce masă de compus conține 56 g de azot?

98. Fracția de masă a calciului în combinația sa cu hidrogenul este 0,952. Determinați masa de hidrogen conținută în 20 g de compus.

99. Amestecați 100 g de ciment și 150 g de nisip. Care este fracția de masă a cimentului din amestecul preparat?

Popel P. P., Kriklya L. S., Chimie: Pdruch. pentru 7 celule. zahalnosvit. navch. zakl. - K .: Centrul Expoziţional „Academia”, 2008. - 136 p.: il.

Conținutul lecției rezumatul lecției și cadru suport prezentarea lecției tehnologii interactive care accelerează metodele de predare Practică chestionare, testare online sarcini și exerciții teme pentru acasă ateliere și întrebări de instruire pentru discuțiile de clasă Ilustrații materiale video și audio fotografii, imagini grafice, tabele, scheme benzi desenate, pilde, proverbe, cuvinte încrucișate, anecdote, glume, citate Suplimente rezumate cheat sheets cipuri pentru articole curios (MAN) literatura principală și glosar suplimentar de termeni Îmbunătățirea manualelor și lecțiilor corectarea erorilor din manual înlocuirea cunoștințelor învechite cu altele noi Doar pentru profesori calendar planuri programe de instruire recomandări metodologice

Fracția de masă a elementului ω (E)% este raportul dintre masa unui element dat m (E) dintr-o moleculă luată a unei substanțe și greutatea moleculară a acestei substanțe Mr (in-va).

Fracția de masă a unui element este exprimată în fracții de unitate sau ca procent:

ω (E) \u003d m (E) / Domnul (in-va) (1)

ω% (E) \u003d m (E) 100% / Mr (in-va)

Suma fracțiilor de masă ale tuturor elementelor unei substanțe este egală cu 1 sau 100%.

De regulă, pentru a calcula fracția de masă a unui element, o porțiune dintr-o substanță este luată egală cu masa molară a substanței, apoi masa unui element dat din această porțiune este egală cu masa sa molară înmulțită cu numărul de atomi ai unui element dat dintr-o moleculă.

Deci, pentru o substanță A x B y în fracții de unitate:

ω (A) \u003d Ar (E) X / Mr (in-va) (2)

Din proporția (2), derivăm formula de calcul pentru determinarea indicilor (x, y) în formula chimică a unei substanțe, dacă se cunosc fracțiile de masă ale ambelor elemente și masa molară a substanței:

X \u003d ω% (A) Mr (in-va) / Ar (E) 100% (3)

Împărțirea ω% (A) la ω% (B), adică. formula de transformare (2), obtinem:

ω(A) / ω(B) = X Ar(A) / Y Ar(B) (4)

Formula de calcul (4) poate fi transformată după cum urmează:

X: Y \u003d ω% (A) / Ar (A) : ω% (B) / Ar (B) \u003d X (A) : Y (B) (5)

Formulele de calcul (3) și (5) sunt utilizate pentru a determina formula substanței.

Dacă se cunosc numărul de atomi dintr-o moleculă a unei substanțe pentru unul dintre elemente și fracția sa de masă, se poate determina masa molară a substanței:

Mr(in-va) \u003d Ar (E) X / W (A)

Exemple de rezolvare a problemelor pentru calcularea fracțiilor de masă ale elementelor chimice dintr-o substanță complexă

Calculul fracțiilor de masă ale elementelor chimice dintr-o substanță complexă

Exemplul 1. Determinați fracțiile de masă ale elementelor chimice în acid sulfuric H 2 SO 4 și exprimați-le în procente.

Soluţie

1. Calculați greutatea moleculară relativă a acidului sulfuric:

Domnul (H 2 SO 4) \u003d 1 2 + 32 + 16 4 \u003d 98

2. Calculăm fracțiile de masă ale elementelor.

Pentru a face acest lucru, valoarea numerică a masei elementului (ținând cont de indice) este împărțită la masa molară a substanței:

Luând în considerare acest lucru și notând fracția de masă a elementului cu litera ω, calculele fracțiilor de masă se efectuează după cum urmează:

ω(H) = 2: 98 = 0,0204, sau 2,04%;

ω(S) = 32: 98 = 0,3265, sau 32,65%;

ω(O) \u003d 64: 98 \u003d 0,6531 sau 65,31%

Exemplul 2. Determinați fracțiile de masă ale elementelor chimice în oxid de aluminiu Al 2 O 3 și exprimați-le în procente.

Soluţie

1. Calculați greutatea moleculară relativă a oxidului de aluminiu:

Mr(Al 2 O 3) \u003d 27 2 + 16 3 \u003d 102

2. Calculăm fracțiile de masă ale elementelor:

ω(Al) = 54: 102 = 0,53 = 53%

ω(O) = 48: 102 = 0,47 = 47%

Cum se calculează fracția de masă a unei substanțe într-un hidrat cristalin

Fracția de masă a unei substanțe este raportul dintre masa unei substanțe date din sistem și masa întregului sistem, adică. ω(X) = m(X) / m,

unde ω(X) - fracția de masă a substanței X,

m(X) - masa substanței X,

m - masa întregului sistem

Fracția de masă este o mărime adimensională. Se exprimă ca fracție de unitate sau ca procent.

Exemplul 1. Se determină fracția de masă a apei de cristalizare în clorură de bariu dihidrat BaCl 2 2H 2 O.

Soluţie

Masa molară a BaCl 2 2H 2 O este:

M (BaCl 2 2H 2 O) \u003d 137 + 2 35,5 + 2 18 \u003d 244 g / mol

Din formula BaCl 2 2H 2 O rezultă că 1 mol de clorură de bariu dihidrat conţine 2 mol H 2 O. Din aceasta se poate determina masa de apă conţinută în BaCl 2 2H 2 O:

m(H2O) = 2 18 = 36 g.

Găsim fracția de masă a apei de cristalizare în clorură de bariu dihidrat BaCl 2 2H 2 O.

ω (H 2 O) \u003d m (H 2 O) / m (BaCl 2 2H 2 O) \u003d 36 / 244 \u003d 0,1475 \u003d 14,75%.

Exemplul 2. Argintul cântărind 5,4 g a fost izolat dintr-o probă de rocă cântărind 25 g conţinând mineralul argentit Ag2S. Determinaţi fracţia de masă a argentitului din probă.

Determinați cantitatea de substanță de argint în argentit: n(Ag) \u003d m (Ag) / M (Ag) \u003d 5,4 / 108 \u003d 0,05 mol. Din formula Ag 2 S rezultă că cantitatea de substanță argentită este jumătate din cantitatea de substanță de argint. Determinați cantitatea de substanță argentită: n (Ag 2 S) \u003d 0,5 n (Ag) \u003d 0,5 0,05 \u003d 0,025 mol Calculăm masa argentitei: m (Ag 2 S) \u003d n (Ag 2 S) M (Ag2S) \u003d 0,025 248 \u003d 6,2 g. Acum determinăm fracția de masă a argentitei dintr-o probă de rocă, cântărind 25 g. ω (Ag 2 S) \u003d m (Ag 2 S) / m \u003d 6,2 / 25 \u003d 0,248 \u003d 24,8%.