Frazione di massa relativa di un elemento. Frazione di massa dell'elemento
Il concetto di "condividi" probabilmente ti è già familiare.
Ad esempio, il pezzo di anguria mostrato nella figura è un quarto dell'intera anguria, ovvero la sua quota è 1/4 o 25%.
Per capire meglio cos'è una frazione di massa, immagina un chilogrammo di caramelle (1000 g) che una madre ha comprato per i suoi tre figli. Da questo chilogrammo, il bambino più piccolo ha ricevuto la metà di tutti i dolci (ingiustamente, ovviamente!). Il più anziano - solo 200 g e la media - 300 g.
Ciò significa che la frazione di massa dei dolci nel bambino più piccolo sarà la metà, o 1/2 o 50%. Il figlio di mezzo avrà il 30% e il figlio più grande avrà il 20%. Va sottolineato che la frazione di massa può essere un valore adimensionale (quarto, metà, terzo, 1/5, 1/6, ecc.), e può essere misurata in percentuale (%). Quando si risolvono problemi di calcolo, è meglio convertire la frazione di massa in una quantità adimensionale.
Frazione di massa di una sostanza in soluzione
Qualsiasi soluzione è composta da un solvente e un soluto. L'acqua è il solvente inorganico più comune. Possono essere solventi organici alcol, acetone, etere dietilico, ecc.. Se un solvente non è specificato nella dichiarazione del problema, la soluzione è considerata acquosa.
La frazione di massa di un soluto si calcola con la formula:
$\omega_\text(v-v)=\dfrac(m_\text(v-v))(m_\text(p-ra))(\cdot 100\%)$
Considera esempi di risoluzione dei problemi.
Quanti grammi di zucchero e acqua occorre assumere per preparare 150 g di una soluzione di zucchero al 10%?
Soluzione
m(r-ra)=150 g
$\omega$(zucchero)=10%=0,1
m(zucchero)=?
m(zucchero) = $\omega\textrm((zucchero)) \cdot m(p-pa) = 0.1 \cdot 150 \textrm(r) = 15 \textrm(r)$
m (acqua) \u003d m (soluzione) - m (zucchero) \u003d 150g - 15g \u003d 135g.
RISPOSTA: occorre assumere 15 g di zucchero e 135 g di acqua.
Soluzione con un volume di 350 ml. e una densità di 1,142 g/ml contiene 28 g di cloruro di sodio. Trova la frazione di massa di sale nella soluzione.
Soluzione
V(soluzione)=350 ml.
$\rho$(soluzione)=1,142 g/ml
$\omega(NaCl)$=?
m(r-ra) =V(r-ra) $\cdot \rho$(r-ra)=350 ml $\cdot$ 1.142 g/ml=400g
$\omega(NaCl)=\dfrac(m(NaCl))(m\textrm((p-ra))))=\dfrac(28\textrm(r)) (400\textrm(r)) = 0,07 $= 7%
RISPOSTA: frazione di massa del cloruro di sodio $\omega(NaCl)$=7%
FRAZIONE DI MASSA DI UN ELEMENTO IN UNA MOLECOLA
La formula per una sostanza chimica, come $H_2SO_4$, contiene molte informazioni importanti. Denota o una singola molecola di una sostanza, che è caratterizzata da una massa atomica relativa, o 1 mole di una sostanza, che è caratterizzata da una massa molare. La formula mostra la composizione qualitativa (costituita da idrogeno, zolfo e ossigeno) e quantitativa (costituita da due atomi di idrogeno, un atomo di zolfo e quattro atomi di ossigeno). Usando la formula chimica, puoi trovare la massa della molecola nel suo insieme (peso molecolare), così come calcolare il rapporto tra le masse degli elementi nella molecola: m(H) : m(S) : m(O ) = 2: 32: 64 = 1: 16: 32. Quando si calcolano i rapporti delle masse degli elementi, si deve tenere conto della loro massa atomica e del numero di atomi corrispondenti: $m(H_2)=1*2=2 $, $m(S)=32*1=32$, $m(O_4)=16*4 =64$
Il principio del calcolo della frazione di massa di un elemento è simile al principio del calcolo della frazione di massa di una sostanza in soluzione e si trova utilizzando una formula simile:
$\omega_\testo(elemento)=\dfrac(Ar_(\testo(elemento))\cdot n_(\textrm(atomi)))(m_\testo(molecole))(\cdot 100\%) $
Trova la frazione di massa degli elementi nell'acido solforico.
Soluzione
Metodo 1 (proporzione):
Trova la massa molare dell'acido solforico:
$M(H_2SO_4) = 1\cpunto 2 + 32 + 16 \cpunto 4=98\hspazio(2pt)\testorm(g/mol)$
Una molecola di acido solforico contiene un atomo di zolfo, quindi la massa di zolfo nell'acido solforico sarà: $m(S) = Ar(S) \cdot n(S) = 32\textrm(g/mol) \cdot 1$= 32 g/mol
Prendiamo la massa dell'intera molecola come 100% e la massa di zolfo come X% e formiamo la proporzione:
$M(H_2SO_4)$=98 g/mol - 100%
m(S) = 32 g/mol - X%
Da cui $X=\dfrac(32\textrm(g/mol) \cdot 100\%)(98\textrm(g/mol)) =32, 65\% =32\%$
Metodo 2 (formula):
$\omega(S)=\dfrac(Ar_(\testo(elemento))\cdot n_(\textrm(atomi)))(m_\testo(molecole))(\cdot 100\%)=\dfrac( Ar( S)\cdot 1)(M(H_2SO_4))(\cdot 100\%)=\dfrac(32\textrm(g/mol)\cdot 1)(98\textrm(g/mol))(\cdot 100\ %) \circa32, 7\%$
Allo stesso modo, usando la formula, calcoliamo le frazioni di massa di idrogeno e ossigeno:
$\omega(H)=\dfrac(Ar(H)\cdot 2)(M(H_2SO_4))(\cdot 100\%)=\dfrac(1\textrm(g/mol)\cdot 2)(98\ testorm(g/mol))(\cdot 100\%)\approssimativamente2\%$
$\omega(O)=\dfrac(Ar(O)\cdot 4)(M(H_2SO_4))(\cdot 100\%)=\dfrac(16\textrm(g/mol)\cdot 4)(98\ testorm(g/mol))(\cdot 100\%)\circa65, 3\%$
Conoscendo la formula chimica, puoi calcolare la frazione di massa degli elementi chimici in una sostanza. elemento nelle sostanze è indicato dal greco. la lettera "omega" - ω E / V ed è calcolata dalla formula:
dove k è il numero di atomi di questo elemento nella molecola.
Qual è la frazione di massa di idrogeno e ossigeno nell'acqua (H 2 O)?
Soluzione:
M r (H 2 O) \u003d 2 * A r (H) + 1 * A r (O) \u003d 2 * 1 + 1 * 16 \u003d 18
2) Calcola la frazione di massa dell'idrogeno nell'acqua:
3) Calcolare la frazione di massa dell'ossigeno nell'acqua. Poiché la composizione dell'acqua comprende atomi di soli due elementi chimici, la frazione di massa dell'ossigeno sarà pari a:
Riso. 1. Formulazione della soluzione del problema 1
Calcola la frazione di massa degli elementi nella sostanza H 3 PO 4.
1) Calcolare il peso molecolare relativo della sostanza:
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) Calcoliamo la frazione di massa dell'idrogeno nella sostanza:
3) Calcolare la frazione di massa del fosforo nella sostanza:
4) Calcolare la frazione di massa dell'ossigeno nella sostanza:
1. Raccolta di compiti ed esercizi di chimica: 8° grado: al libro di testo di P.A. Orzhekovsky e altri "Chimica, grado 8" / P.A. Orzhekovsky, NA Titov, FF Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006.
2. Ushakova O.V. Quaderno di chimica: classe 8: al libro di testo di P.A. Orzhekovsky e altri: “Chimica. Grado 8" / O.V. Ushakova, PI Bespalov, PA Orzekovskij; sotto. ed. prof. PAPÀ. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (pag. 34-36)
3. Chimica: 8a elementare: libro di testo. per generale istituzioni / P.A. Orzhekovsky, LM Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005.(§15)
4. Enciclopedia per bambini. Volume 17. Chimica / Capitolo. a cura di V.A. Volodin, guida. scientifico ed. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003.
1. Un'unica raccolta di risorse educative digitali ().
2. Versione elettronica della rivista "Chimica e vita" ().
4. Lezione video sull'argomento "Frazione di massa di un elemento chimico in una sostanza" ().
Compiti a casa
1. p.78 n. 2 dal libro di testo "Chimica: 8° grado" (P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005).
2. Insieme a. 34-36 №№ 3.5 dal Workbook in Chemistry: 8th grade: al libro di testo di P.A. Orzhekovsky e altri: “Chimica. Grado 8" / O.V. Ushakova, PI Bespalov, PA Orzekovskij; sotto. ed. prof. PAPÀ. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.
ARGOMENTO DELLA LEZIONE: Frazione di massa di un elemento chimico in un composto.
LO SCOPO DELLA LEZIONE: Insegnare come calcolare la frazione di massa degli elementi in un composto secondo la formula del composto e stabilire la formula chimica di una sostanza complessa da frazioni di massa note di elementi chimici.
Concetti basilari. Frazione di massa di un elemento chimico.
Risultati di apprendimento pianificati
materia. Essere in grado di calcolare la frazione di massa di un elemento in un composto secondo la sua formula e stabilire la formula chimica di una sostanza complessa da frazioni di massa note di elementi chimici.
Metasoggetto . Per formare la capacità di stabilire analogie, utilizzare algoritmi per risolvere problemi educativi e cognitivi.
Le principali attività degli studenti. Calcola la frazione di massa di un elemento in un composto usando la sua formula. Stabilire la formula chimica di una sostanza complessa in base alle frazioni di massa note di elementi chimici.
Struttura della lezione
io. Fase organizzativa
II. Aggiornamento delle conoscenze di base
III. Imparare nuovo materiale
IV. Consolidamento. Riassumendo la lezione
V. Compiti a casa
Durante le lezioni
Organizzare il tempo.
Controllo dei compiti.
Aggiornamento delle conoscenze di base.
Dare definizioni: massa atomica relativa, massa molecolare relativa.
In quali unità si può misurare la massa atomica relativa?
In quali unità si può misurare il peso molecolare relativo?
Imparare nuovo materiale.
Lavora con il libro di testo. Cartella di lavoro.
Ragazzi, diciamo che abbiamo una sostanza - acido solforicoH 2 COSÌ 4,
Possiamo scoprire quali atomi fanno parte del composto.
E il loro numero?
E in quale rapporto di massa si combinano?
Calcolo dei rapporti di massa chimica
elementi in materia complessa. (pagina 51)
E come puoi scoprire in quali rapporti di massa gli elementi sono collegati in un composto la cui formula èH 2 COSÌ 4 ?
m(H): m(S): m(o)= 2*2 + 32 + 16*4= 2:32:64 = 1:16:32.
1 + 16 + 32 \u003d 49, ovvero 49 parti di massa di acido solforico, contiene 1 parte di massa di idrogeno, 16 parti di massa di zolfo, 32 parti di massa di ossigeno.
Ragazzi, cosa ne pensate, possiamo calcolare la proporzione di ogni elemento nel composto?
Oggi faremo conoscenza con il nuovo concetto di frazione di massa di un elemento in un composto.
w- frazione di massa dell'elemento nel composto.
nè il numero di atomi dell'elemento.
Sig- peso molecolare relativo.
Calcolo delle frazioni di massa di elementi chimici
in materia complessa. (RT)
1. Studiare l'algoritmo per calcolare la frazione di massa di un elemento in un composto.
Compito n. 1 (RT)
Derivazione di formule chimiche, se si conoscono le frazioni di massa degli elementi chimici,
incluso in questa sostanza. (RT)
2. Studiare l'algoritmo per calcolare la frazione di massa di un elemento in un composto.
Compito #5 (RT)
Consolidamento del materiale studiato.
RT Pag. 25 N. 2.
RT Pag. 27 N. 6.
Riassumendo la lezione.
Quali nuovi concetti hai imparato in classe oggi?
Lavoro indipendente.
Compiti a casa:
studio §15 pp. 51 - 53;
rispondere alle domande n. 3,4,7 pp. 53-54 (per iscritto).
P elenco della letteratura usata.
Manuale. Grado di chimica 8. ed. GE Rudzitis, FG Feldman. Casa editrice "Illuminismo", 2014.
Quaderno di chimica. ed. Borovskikh TA
Frazione di massa detto rapporto tra la massa di un dato componente m (X) e la massa dell'intera soluzione M (p-ra). La frazione di massa è indicata dal simbolo ω (omega) ed è espressa in frazioni di unità o in percentuale:
ω (X) \u003d m (X) / M (r-ra) (in frazioni di unità);
ω (X) \u003d m (X) 100 / M (p-ra) (in percentuale).
La concentrazione molare è la quantità di soluto in 1 litro di soluzione. È indicato dal simbolo c (X) e si misura in mol / l:
c(X) = n(X)/V = m(X)/M(X) V.
In questa formula, n(X) è la quantità di sostanza X contenuta nella soluzione, M(X) è la massa molare della sostanza X.
Consideriamo alcuni compiti tipici.
- Determinare la massa di bromuro di sodio contenuta in 300 g di una soluzione al 15%.
Soluzione.
La massa del bromuro di sodio è determinata dalla formula: m (NaBr) \u003d ω M (p-ra) / 100;
m(NaBr) = 15 300/100 = 45 g.
Risposta: 45
2. La massa di nitrato di potassio che deve essere disciolta in 200 g di acqua per ottenere una soluzione all'8% è ______ g (arrotonda la risposta al numero intero più vicino).
Soluzione.
Sia m(KNO 3) = x r, quindi M(p-ra) = (200 + x) r.
Frazione di massa di nitrato di potassio in soluzione:
ω (KNO 3) \u003d x / (200 + x) \u003d 0,08;
x = 16 + 0,08x;
0,92x = 16;
x = 17,4.
Dopo aver arrotondato x = 17 g.
Risposta: 17 anni
3. La massa di cloruro di calcio che deve essere aggiunta a 400 g di una soluzione al 5% dello stesso sale per raddoppiarne la frazione di massa è di ______ g (scrivere la risposta al decimo più vicino).
Soluzione.
La massa di CaCl 2 nella soluzione iniziale è:
m (CaCl 2) \u003d ω M (soluzione);
m (CaCl 2) \u003d 0,05 400 \u003d 20 g.
La frazione di massa di CaCl 2 nella soluzione finale è ω 1 = 0,05 2 = 0,1.
Sia x g la massa di CaCl 2 da aggiungere alla soluzione iniziale.
Quindi la massa della soluzione finale M 1 (r-ra) \u003d (400 + x) g.
Frazione di massa di CaCl 2 nella soluzione finale:
Risolvendo questa equazione, otteniamo x \u003d 22,2 g.
Risposta: 22.2
4. La massa di alcol che deve essere evaporata da 120 g di una soluzione alcolica al 2% di iodio per aumentarne la concentrazione al 5% è _____________ g (scrivere la risposta al decimo più vicino.)
Soluzione.
Determina la massa di iodio nella soluzione iniziale:
m (I 2) \u003d ω M (r-ra);
m (I 2) \u003d 0,02 120 \u003d 2,4 g,
Dopo l'evaporazione, la massa della soluzione è diventata uguale a:
M 1 (r-ra) \u003d m (I 2) / ω 1
M 1 (r-ra) \u003d 2,4 / 0,05 \u003d 48 g.
Dalla differenza delle masse delle soluzioni, troviamo la massa dell'alcol evaporato: 120-48 \u003d 72 g.
Risposta: 72
5. La massa d'acqua che deve essere aggiunta a 200 g di una soluzione di bromuro di sodio al 20% per ottenere una soluzione al 5% è _________ g (arrotonda la risposta al numero intero più vicino).
Soluzione.
Determinare la massa di bromuro di sodio nella soluzione iniziale:
m(NaBr) = ω M(r-ra);
m (NaBr) \u003d 0,2 200 \u003d 40 g.
Lascia che la massa d'acqua da aggiungere per diluire la soluzione sia x g, quindi in base alla condizione del problema:
Da qui otteniamo x = 600 g.
Risposta: 600
6. La frazione in massa di solfato di sodio in una soluzione ottenuta miscelando 200 g di soluzioni al 5% e 400 g di soluzioni al 10% di Na 2 SO 4 è pari a _____________%. (Arrotonda la tua risposta ai decimi.)
Soluzione.
Determinare la massa di solfato di sodio nella prima soluzione iniziale:
m 1 (Na 2 SO 4) \u003d 0,05 200 \u003d 10 g.
Determinare la massa di solfato di sodio nella seconda soluzione iniziale:
m 2 (Na 2 SO 4) \u003d 0,1 400 \u003d 40 g.
Determiniamo la massa di solfato di sodio nella soluzione finale: m (Na 2 SO 4) \u003d 10 + 40 \u003d 50 g.
Determiniamo la massa della soluzione finale: M (p-ra) \u003d 200 + 400 \u003d 600 g.
Determiniamo la frazione di massa di Na 2 SO 4 nella soluzione finale: 50/600 = 8,3%
Risposta: 8,3%.
Oltre a risolvere i problemi per le soluzioni:
La “regola della croce” è lo schema diagonale della regola della mescolanza per casi con due soluzioni.
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Peso di una parte: 300/50 = 6 g.
Quindi
m1 = 6 15 = 90 g, .
m2 = 6 35 = 210 g.
È necessario mescolare 90 g di una soluzione al 60% e 210 g di una soluzione al 10%.
