کسر جرمی نسبی یک عنصر. کسر جرمی عنصر

مفهوم "سهم" احتمالاً برای شما آشناست.

به عنوان مثال، تکه هندوانه نشان داده شده در شکل یک چهارم کل هندوانه است، یعنی سهم آن 1/4 یا 25 درصد است.

برای درک بهتر کسر جرمی، یک کیلوگرم شیرینی (1000 گرم) را تصور کنید که مادری برای سه فرزندش خریده است. از این کیلوگرم، کوچکترین بچه نصف تمام آب نبات ها را گرفت (البته ناعادلانه!). بزرگ ترین - فقط 200 گرم و وسط - 300 گرم.

این بدان معنی است که کسر جرمی شیرینی برای کوچکترین کودک نصف یا 1/2 یا 50٪ خواهد بود. فرزند وسط 30 درصد و بزرگ ترین فرزند 20 درصد خواهد داشت. لازم به ذکر است که کسر جرمی می تواند یک کمیت بدون بعد (چهارم، نصف، سوم، 1/5، 1/6 و غیره) باشد یا به صورت درصد (%) اندازه گیری شود. هنگام حل مسائل محاسباتی، بهتر است کسر جرمی را به یک کمیت بدون بعد تبدیل کنید.

کسر جرمی ماده در محلول

هر محلولی از یک حلال و یک املاح تشکیل شده است. آب رایج ترین حلال معدنی است. حلال های آلی می توانند الکل، استون، دی اتیل اتر و غیره باشند. اگر بیان مسئله نشان دهنده حلال نباشد، محلول آبی در نظر گرفته می شود.

کسر جرمی ماده محلول با فرمول محاسبه می شود:

$\omega_\text(in-va)=\dfrac(m_\text(in-va))(m_\text(r-ra))(\cdot 100\%)$

بیایید به نمونه هایی از حل مسئله نگاه کنیم.

برای تهیه 150 گرم محلول شکر 10 درصد چند گرم شکر و آب لازم است؟

راه حل

m (محلول) = 150 گرم

$\omega$(قند)=10%=0.1

m(قند) =؟

m(قند) = $\omega\textrm((قند)) \cdot m(p-pa) = 0.1 \cdot 150 \textrm(g) = 15 \textrm(g)$

m (آب) = m (محلول) - m (شکر) = 150 گرم - 15 گرم = 135 گرم.

پاسخ: باید 15 گرم شکر و 135 گرم آب مصرف کنید.

محلول 350 میلی لیتر. و چگالی 1.142 گرم در میلی لیتر حاوی 28 گرم کلرید سدیم است. کسر جرمی نمک موجود در محلول را پیدا کنید.

راه حل

V(محلول)=350 میلی لیتر.

$\rho$(محلول)=1.142 گرم در میلی لیتر

$\omega(NaCl)$=؟

m(محلول) =V(محلول) $\cdot \rho$(محلول)=350 میلی لیتر $\cdot$ 1.142 g/ml=400g

$\omega(NaCl)=\dfrac(m(NaCl))(m\textrm((محلول)))=\dfrac(28\textrm(g)) (400\textrm(g)) = 0.07 $=7%

پاسخ: کسر جرمی کلرید سدیم $\omega(NaCl)$=7%

کسر جرمی یک عنصر در یک مولکول

فرمول یک ماده شیمیایی، برای مثال $H_2SO_4$، حاوی اطلاعات مهم زیادی است. این یا یک مولکول جداگانه از یک ماده را نشان می دهد که با جرم اتمی نسبی مشخص می شود، یا یک مول از یک ماده را که با جرم مولی مشخص می شود. فرمول ترکیب کیفی (شامل هیدروژن، گوگرد و اکسیژن) و ترکیب کمی (شامل دو اتم هیدروژن، یک اتم گوگرد و چهار اتم اکسیژن) را نشان می دهد. با استفاده از فرمول شیمیایی می توانید جرم مولکول را به عنوان یک کل (جرم مولکولی) پیدا کنید و همچنین نسبت جرم عناصر موجود در مولکول را محاسبه کنید: m(H) : m(S) : m(O) = 2: 32: 64 = 1: 16: 32. هنگام محاسبه نسبت جرمی عناصر، باید جرم اتمی آنها و تعداد اتم های مربوطه را در نظر گرفت: $m(H_2)=1*2=2$ , $m(S)=32*1=32$, $m(O_4)=16*4 =64$

اصل محاسبه کسر جرمی یک عنصر شبیه به اصل محاسبه کسر جرمی یک ماده در یک محلول است و با استفاده از یک فرمول مشابه پیدا می شود:

$\omega_\text(عناصر)=\dfrac(Ar_(\text(عناصر))\cdot n_(\textrm(اتم ها)))(m_\text(مولکول ها))(\cdot 100\%) $

کسر جرمی عناصر موجود در اسید سولفوریک را بیابید.

راه حل

روش 1 (نسبت):

بیایید جرم مولی اسید سولفوریک را پیدا کنیم:

$M(H_2SO_4) = 1\cdot 2 + 32 + 16 \cdot 4=98\hspace(2pt)\textrm(g/mol)$

یک مولکول اسید سولفوریک حاوی یک اتم گوگرد است، به این معنی که جرم گوگرد در اسید سولفوریک خواهد بود: $m(S) = Ar(S) \cdot n(S) = 32\textrm(g/mol) \cdot 1 $ = 32 گرم در مول

بیایید جرم کل مولکول را 100٪ و جرم گوگرد را X٪ در نظر بگیریم و نسبت را تشکیل دهیم:

$M(H_2SO_4)$=98 گرم در مول - 100%

m(S) = 32g/mol - X%

کجا $X=\dfrac(32\textrm(g/mol) \cdot 100\%)(98\textrm(g/mol)) =32، 65\% =32\%$ است

روش 2 (فرمول):

$\omega(S)=\dfrac(Ar_(\text(عناصر))\cdot n_(\textrm(اتم ها)))(m_\text(مولکول ها))(\cdot 100\%)=\dfrac(Ar( S)\cdot 1)(M(H_2SO_4))(\cdot 100\%)=\dfrac(32\textrm(g/mol)\cdot 1)(98\textrm(g/mol))(\cdot 100\ %) \approx32, 7\%$

به طور مشابه، با استفاده از فرمول، کسر جرمی هیدروژن و اکسیژن را محاسبه می کنیم:

$\omega(H)=\dfrac(Ar(H)\cdot 2)(M(H_2SO_4))(\cdot 100\%)=\dfrac(1\textrm(g/mol)\cdot 2)(98\ textrm(g/mol))(\cdot 100\%)\approx2\%$

$\omega(O)=\dfrac(Ar(O)\cdot 4)(M(H_2SO_4))(\cdot 100\%)=\dfrac(16\textrm(g/mol)\cdot 4)(98\ textrm(g/mol))(\cdot 100\%)\approx65، 3\%$

با دانستن فرمول شیمیایی، می توانید کسر جرمی عناصر شیمیایی یک ماده را محاسبه کنید. عنصر در ماده در یونانی نشان داده می شود. حرف "امگا" - ω E/V و با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

که k تعداد اتم های این عنصر در مولکول است.

کسر جرمی هیدروژن و اکسیژن در آب چقدر است (H 2 O)؟

راه حل:

M r (H 2 O) = 2*A r (H) + 1*A r (O) = 2*1 + 1* 16 = 18

2) کسر جرمی هیدروژن در آب را محاسبه کنید:

3) کسر جرمی اکسیژن در آب را محاسبه کنید. از آنجایی که آب فقط دارای اتم های دو عنصر شیمیایی است، کسر جرمی اکسیژن برابر با:

برنج. 1. فرمول بندی راه حل مسئله 1

کسر جرمی عناصر موجود در ماده H 3 PO 4 را محاسبه کنید.

1) جرم مولکولی نسبی ماده را محاسبه کنید:

M r (H 3 PO 4) = 3*A r (N) + 1*A r (P) + 4*A r (O) = 3*1 + 1* 31 +4*16 = 98

2) کسر جرمی هیدروژن در ماده را محاسبه کنید:

3) کسر جرمی فسفر موجود در ماده را محاسبه کنید:

4) کسر جرمی اکسیژن موجود در ماده را محاسبه کنید:

1. مجموعه مسائل و تمرینات شیمی: پایه هشتم: به کتاب درسی پ.ا. Orzhekovsky و دیگران. "شیمی، کلاس هشتم" / P.A. اورژکوفسکی، N.A. تیتوف، اف.ف. هگل - M.: AST: Astrel، 2006.

2. Ushakova O.V. کتاب کار شیمی: پایه هشتم: به کتاب درسی P.A. Orzhekovsky و دیگران. "شیمی. کلاس هشتم» / O.V. اوشاکووا، پی.آی. بسپالوف، پ.ا. اورژکوفسکی؛ زیر. ویرایش پروفسور P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat، 2006. (ص 34-36)

3. شیمی: پایه هشتم: کتاب درسی. برای آموزش عمومی مؤسسات / P.A. اورژکوفسکی، L.M. مشچریاکووا، ال.اس. پونتاک. M.: AST: Astrel، 2005. (§15)

4. دایره المعارف برای کودکان. جلد 17. شیمی / فصل. ed.V.A. ولودین، وید. علمی ویرایش آی. لینسون. - M.: آوانتا +، 2003.

1. مجموعه یکپارچه منابع آموزشی دیجیتال ().

2. نسخه الکترونیکی مجله "شیمی و زندگی" ().

4. درس ویدیویی با موضوع "کسر جرمی یک عنصر شیمیایی در یک ماده" ().

مشق شب

1. ص78 شماره 2از کتاب درسی "شیمی: کلاس هشتم" (P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005).

2. با. 34-36 شماره 3.5از کتاب کار در شیمی: پایه هشتم: به کتاب درسی P.A. Orzhekovsky و دیگران. "شیمی. کلاس هشتم» / O.V. اوشاکووا، پی.آی. بسپالوف، پ.ا. اورژکوفسکی؛ زیر. ویرایش پروفسور P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat، 2006.

موضوع درس: کسر جرمی یک عنصر شیمیایی در یک ترکیب.

هدف از درس: یادگیری محاسبه کسر جرمی عناصر در یک ترکیب با استفاده از فرمول ترکیب و تعیین فرمول شیمیایی یک ماده پیچیده با استفاده از کسر جرمی شناخته شده عناصر شیمیایی.

مفاهیم اساسی. کسر جرمی یک عنصر شیمیایی

نتایج یادگیری برنامه ریزی شده

موضوع. قادر به محاسبه کسر جرمی یک عنصر در یک ترکیب با استفاده از فرمول آن و تعیین فرمول شیمیایی یک ماده پیچیده با استفاده از کسر جرمی شناخته شده عناصر شیمیایی باشد.

فرا موضوع . توسعه توانایی ایجاد قیاس و استفاده از الگوریتم برای حل مسائل آموزشی و شناختی.

انواع اصلی فعالیت های دانشجویی کسر جرمی یک عنصر در یک ترکیب را با استفاده از فرمول آن محاسبه کنید. فرمول شیمیایی یک ماده پیچیده را با استفاده از کسر جرمی شناخته شده عناصر شیمیایی ایجاد کنید.

ساختار درس

من. مرحله سازمانی

II. به روز رسانی دانش مرجع

III. یادگیری مطالب جدید

IV. تحکیم. جمع بندی درس

V. مشق شب

در طول کلاس ها

زمان سازماندهی

بررسی تکالیف

به روز رسانی دانش پایه

تعاریف را ارائه دهید: جرم اتمی نسبی، جرم مولکولی نسبی.

جرم اتمی نسبی را با چه واحدهایی می توان اندازه گرفت؟

جرم مولکولی نسبی را با چه واحدهایی می توان اندازه گرفت؟

یادگیری مطالب جدید.

کار با کتاب درسی کتاب کار.

بچه ها، فرض کنید ما یک ماده داریم - اسید سولفوریکاچ 2 بنابراین 4,

آیا می توانیم بفهمیم که کدام اتم ها بخشی از ترکیب هستند؟

و تعدادشون؟

و در چه نسبت جرمی با هم ترکیب می شوند؟

محاسبه نسبت جرم شیمیایی

عناصر موجود در یک ماده پیچیده (صفحه 51)

چگونه می توان فهمید که عناصر با چه نسبت جرمی در ترکیبی که فرمول آن ترکیب شده استاچ 2 بنابراین 4 ?

متر(اچ): متر(اس): متر(O)= 2*2 + 32 + 16*4= 2:32:64 = 1:16:32.

1+16+32 = 49، یعنی 49 قسمت در جرم اسید سولفوریک، شامل 1 قسمت در جرم هیدروژن، 16 قسمت در جرم گوگرد، 32 قسمت در جرم اکسیژن است.

بچه ها نظرتون چیه میشه نسبت هر عنصر رو در ترکیب حساب کنیم؟

امروز با مفهوم جدید کسر جرمی یک عنصر در یک ترکیب آشنا می شویم.

دبلیو- کسر جرمی عنصر در ترکیب.

n- تعداد اتم های عنصر

آقای- وزن مولکولی نسبی

محاسبه کسر جرمی عناصر شیمیایی

در یک ماده پیچیده (RT)

1. الگوریتم محاسبه کسر جرمی یک عنصر در یک ترکیب را مطالعه کنید.

کار شماره 1 (RT)

استخراج فرمول های شیمیایی اگر کسر جرمی عناصر شیمیایی مشخص باشد،

در این ماده گنجانده شده است. (RT)

2. الگوریتم محاسبه کسر جرمی یک عنصر در یک ترکیب را مطالعه کنید.

مشکل شماره 5 (RT)

تلفیق مطالب مورد مطالعه.

RT صفحه 25 شماره 2.

RT صفحه 27 شماره 6.

جمع بندی درس.

امروز در کلاس چه مفاهیم جدیدی یاد گرفتید؟

کار مستقل.

مشق شب:

مطالعه §15 ص 51 - 53;
پاسخ به سوالات شماره 3،4،7 ص 53-54 (به صورت مکتوب).

پ فهرست ادبیات استفاده شده

کتاب درسی. شیمی پایه هشتم. خودکار GE. رودزیتیس، F.G. فلدمن انتشارات Prosveshcheniye، 2014.

کتاب کار شیمی. خودکار Borovskikh T.A.

کسر جرمینسبت جرم یک جزء معین m(X) به جرم کل محلول M(محلول) نامیده می شود. کسر جرمی با نماد ω (امگا) نشان داده می شود و در کسری از یک واحد یا به صورت درصد بیان می شود:

ω(X) = m(X)/M(محلول) (در کسری از وحدت).

ω(X) = m(X) 100/M(محلول) (بر حسب درصد).

غلظت مولی مقدار ماده محلول در 1 لیتر محلول است. با نماد c(X) نشان داده می شود و بر حسب mol/l اندازه گیری می شود:

c(X) = n(X)/V = m(X)/M(X) V.

در این فرمول، n(X) مقدار ماده X موجود در محلول، M(X) جرم مولی ماده X است.

بیایید به چند کار معمولی نگاه کنیم.

جرم برومید سدیم موجود در 300 گرم محلول 15٪ را تعیین کنید.

راه حل.
جرم برومید سدیم با فرمول تعیین می شود: m(NaBr) = ω M(محلول)/100.
m(NaBr) = 15300/100 = 45 گرم.
پاسخ: 45

2. جرم نیترات پتاسیم که باید در 200 گرم آب حل شود تا محلول 8٪ به دست آید، ______ گرم است (پاسخ خود را به نزدیکترین عدد کامل گرد کنید.)

راه حل.
فرض کنید m(KNO 3) = x g، سپس M(محلول) = (200 + x) g.
کسر جرمی نیترات پتاسیم در محلول:
ω(KNO 3) = x/(200 + x) = 0.08;
x = 16 + 0.08x;
0.92x = 16;
x = 17.4.
پس از گرد کردن x = 17 گرم.
پاسخ: 17

3. جرم کلرید کلسیمی که باید به 400 گرم از محلول 5 درصد همان نمک اضافه شود تا کسر جرمی آن دو برابر شود برابر با______ گرم است (پاسخ خود را با نزدیکترین دهم بنویسید).

راه حل.
جرم CaCl 2 در محلول اصلی برابر است با:
m(CaCl2) = ω M(محلول);
m(CaCl 2) = 0.05 400 = 20 گرم.
کسر جرمی CaCl 2 در محلول نهایی ω 1 = 0.05 2 = 0.1 است.
بگذارید جرم CaCl 2 که باید به محلول اصلی اضافه شود x g باشد.
سپس جرم محلول نهایی M 1 (محلول) = (400 + x) گرم.
کسر جرمی CaCl 2 در محلول نهایی:

با حل این معادله، x = 22.2 گرم به دست می آید.
پاسخ: 22.2 گرم

4. جرم الکلی که باید از 120 گرم محلول الکلی 2 درصدی ید تبخیر شود تا غلظت آن به 5 درصد افزایش یابد، برابر با _____________ گرم است (پاسخ خود را به دهم دهم بنویسید).

راه حل.
بیایید جرم ید را در محلول اصلی تعیین کنیم:
m(I 2) = ω M(حلول);
m(I 2) = 0.02 120 = 2.4 گرم،
پس از تبخیر، جرم محلول برابر با:
M 1 (محلول) = m(I 2)/ω 1
M 1 (محلول) = 2.4/0.05 = 48 گرم.
بر اساس تفاوت در جرم محلول ها، جرم الکل تبخیر شده را پیدا می کنیم: 120-48 = 72 گرم.
پاسخ: 72

5. جرم آبی که باید به 200 گرم محلول برومید سدیم 20 درصد اضافه شود تا محلول 5 درصد به دست آید، _________ گرم است (پاسخ خود را به نزدیکترین عدد کامل گرد کنید.)

راه حل.
اجازه دهید جرم سدیم بروماید را در محلول اصلی تعیین کنیم:
m(NaBr) = ω M(محلول);
m(NaBr) = 0.2 200 = 40 گرم.
بگذارید جرم آبی که برای رقیق کردن محلول باید اضافه شود x g باشد، سپس با توجه به شرایط مشکل:

از اینجا به x = 600 گرم می رسیم.
پاسخ: 600 گرم

6. کسر جرمی سولفات سدیم در محلول حاصل از مخلوط کردن 200 گرم از محلول های 5% و 400 گرم از محلول های 10% Na 2 SO 4 برابر با _____________ است. (پاسخ خود را به نزدیکترین دهم گرد کنید.)

راه حل.
اجازه دهید جرم سولفات سدیم را در اولین محلول اولیه تعیین کنیم:
m 1 (Na 2 SO 4) = 0.05 200 = 10 گرم.
اجازه دهید جرم سولفات سدیم را در محلول اولیه دوم تعیین کنیم:
m 2 (Na 2 SO 4) = 0.1 400 = 40 گرم.
بیایید جرم سولفات سدیم را در محلول نهایی تعیین کنیم: m(Na 2 SO 4) = 10 + 40 = 50 گرم.
اجازه دهید جرم محلول نهایی را تعیین کنیم: M(محلول) = 200 + 400 = 600 گرم.
بیایید کسر جرمی Na 2 SO 4 را در محلول نهایی تعیین کنیم: 50/600 = 8.3٪
پاسخ: 8,3%.

علاوه بر حل مشکلات با راه حل ها:

"قاعده صلیب" طرح مورب قانون اختلاط برای موارد با دو راه حل است.

http://pandia.ru/text/78/476/images/image034_1.jpg" alt="" width="400" height="120">
وزن یک قطعه: 300/50 = 6 گرم.
سپس
m1 = 6 15 = 90 گرم، .
متر مربع = 6 35 = 210 گرم.

باید 90 گرم محلول 60 درصد و 210 گرم محلول 10 درصد مخلوط کنید.