要素の相対質量分率。 元素の質量分率
「共有」の概念は、おそらくすでにおなじみです。
たとえば、図に示されているスイカは、スイカ全体の4分の1です。つまり、そのシェアは1/4または25%です。
質量分率が何であるかをよりよく理解するために、母親が3人の子供のために購入した1キログラムの菓子(1000g)を想像してみてください。 このキログラムから、最年少の子供はすべてのお菓子の半分を手に入れました(もちろん、不当に!)。 最年長-わずか200g、平均-300g。
これは、最年少の子供のお菓子の質量分率が半分、または1/2または50%になることを意味します。 真ん中の子供は30%、年長の子供は20%になります。 質量分率は無次元値(1/4、1/2、3番目、1 / 5、1 / 6など)であり、パーセンテージ(%)として測定できることを強調しておく必要があります。 計算問題を解くときは、質量分率を無次元量に変換することをお勧めします。
溶液中の物質の質量分率
すべての溶液は、溶媒と溶質で構成されています。 水は最も一般的な無機溶媒です。 アルコール、アセトン、ジエチルエーテルなどは有機溶媒である可能性があります。問題のある状態で溶媒が指定されていない場合、溶液は水性であると見なされます。
溶質の質量分率は、次の式で計算されます。
$ \ omega_ \ text(v-v)= \ dfrac(m_ \ text(v-v))(m_ \ text(p-ra))(\ cdot 100 \%)$
問題解決の例を考えてみましょう。
150 gの10%砂糖溶液を調製するには、何グラムの砂糖と水を摂取する必要がありますか?
決断
m(r-ra)= 150g
$ \ omega $(砂糖)= 10%= 0.1
m(砂糖)=?
m(砂糖)= $ \ omega \ textrm((砂糖))\ cdot m(p-pa)= 0.1 \ cdot 150 \ textrm(r)= 15 \ textrm(r)$
m(水)\ u003d m(溶液)-m(砂糖)\ u003d 150g-15g \u003d135g。
答え:15gの砂糖と135gの水を飲む必要があります。
350mlの容量の溶液。 密度1.142g/ mlには、28gの塩化ナトリウムが含まれています。 溶液中の塩の質量分率を求めます。
決断
V(溶液)=350ml。
$ \ rho $(solution)= 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%
答え:塩化ナトリウムの質量分率$ \ omega(NaCl)$ = 7%
分子内の元素の質量分率
$ H_2SO_4 $などの化学物質の式には、多くの重要な情報が含まれています。 これは、相対原子質量によって特徴付けられる物質の単一分子、またはモル質量によって特徴付けられる物質の1モルのいずれかを示します。 この式は、定性的(水素、硫黄、および酸素で構成される)および定量的組成(2つの水素原子、硫黄原子および4つの酸素原子で構成される)を示しています。 化学式を使用して、分子全体の質量(分子量)を求め、分子内の元素の質量の比率を計算することができます:m(H):m(S):m(O )= 2:32:64 = 1:16:32。元素の質量の比率を計算するときは、それらの原子質量と対応する原子の数を考慮する必要があります。$ m(H_2)= 1 * 2 = 2 $、$ m(S)= 32 * 1 = 32 $、$ m(O_4)= 16 * 4 = 64 $
元素の質量分率を計算する原理は、溶液中の物質の質量分率を計算する原理と同様であり、同様の式を使用して求められます。
$ \ omega_ \ text(element)= \ dfrac(Ar _(\ text(element))\ cdot n _(\ textrm(atoms)))(m_ \ text(molecules))(\ cdot 100 \%)$
硫酸中の元素の質量分率を求めます。
決断
方法1(比率):
硫酸のモル質量を求めます。
$ M(H_2SO_4)= 1 \ cdot 2 + 32 + 16 \ cdot 4 = 98 \ hspace(2pt)\ textrm(g / mol)$
1つの硫酸分子には1つの硫黄原子が含まれているため、硫酸中の硫黄の質量は次のようになります。$ m(S)= Ar(S)\ cdot n(S)= 32 \ textrm(g / mol)\ cdot 1 $ = 32g / mol
分子全体の質量を100%、硫黄の質量をX%とし、次の比率を構成します。
$ M(H_2SO_4)$ = 98 g / mol-100%
m(S)= 32g / mol-X%
Wherece $ X = \ dfrac(32 \ textrm(g / mol)\ cdot 100 \%)(98 \ textrm(g / mol))= 32、65 \%= 32 \%$
方法2(式):
$ \ omega(S)= \ dfrac(Ar _(\ text(element))\ cdot n _(\ textrm(atoms)))(m_ \ text(molecules))(\ 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 \%$
同様に、次の式を使用して、水素と酸素の質量分率を計算します。
$ \ 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 \%$
化学式がわかれば、物質中の化学元素の質量分率を計算できます。 物質中の元素はギリシャ語で表されます。 文字「オメガ」-ωE/Vであり、次の式で計算されます。
ここで、kは分子内のこの元素の原子数です。
水中の水素と酸素の質量分率(H 2 O)はどれくらいですか?
決断:
M r(H 2 O)\ u003d 2 * A r(H)+ 1 * A r(O)\ u003d 2 * 1 + 1 * 16 \ u003d 18
2)水中の水素の質量分率を計算します。
3)水中の酸素の質量分率を計算します。 水の組成には2つの化学元素のみの原子が含まれているため、酸素の質量分率は次のようになります。
米。 1.問題1の解決策の定式化
物質H3PO4の元素の質量分率を計算します。
1)物質の相対分子量を計算します。
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)物質中の水素の質量分率を計算します。
3)物質中のリンの質量分率を計算します。
4)物質中の酸素の質量分率を計算します。
1.化学の課題と演習のコレクション:8年生:P.A。による教科書へ Orzhekovsky他。「化学、8年生」/ P.A. Orzhekovsky、N.A. ティトフ、F.F。 ヘーゲル。 -M .: AST:Astrel、2006年。
2. Ushakova O.V. 化学ワークブック:8年生:P.A。による教科書へ Orzhekovsky他。「化学。 グレード8インチ/O.V. ウシャコバ、P.I。 Bespalov、P.A. Orzhekovsky; 下。 ed。 教授 P.A. Orzhekovsky-M。:AST:Astrel:Profizdat、2006.(p。34-36)
3.化学:中学2年生:教科書。 一般向け 機関/P.A. Orzhekovsky、L.M. Meshcheryakova、L.S. ポンタク。 M .: AST:Astrel、2005年(§15)
4.子供のための百科事典。 ボリューム17。化学/章。 V.A.編集 ヴォロディン、一流。 科学的 ed。 I.リーンソン。 -M .: Avanta +、2003年。
1.デジタル教育リソースの単一のコレクション()。
2.ジャーナル「ChemistryandLife」の電子版()。
4.トピック「物質中の化学元素の質量分率」に関するビデオレッスン()。
宿題
1. p.78 No. 2教科書「化学:8年生」(P.A. Orzhekovsky、L.M。Meshcheryakova、L.S。Pontak。M .: AST:Astrel、2005)から。
2. と。 34-36№№3.5化学のワークブックから:8年生:P.A。による教科書へ Orzhekovsky他。「化学。 グレード8インチ/O.V. ウシャコバ、P.I。 Bespalov、P.A. Orzhekovsky; 下。 ed。 教授 P.A. Orzhekovsky-M .: AST:Astrel:Profizdat、2006年。
レッスンのトピック: 化合物中の化学元素の質量分率。
レッスンの目的: 化合物の式に従って化合物の元素の質量分率を計算し、化学元素の既知の質量分率から複雑な物質の化学式を確立する方法を教えること。
基本概念。 化学元素の質量分率。
計画された学習成果
主題。 化合物の元素の質量分率をその式に従って計算し、化学元素の既知の質量分率から複雑な物質の化学式を確立できるようにすること。
メタサブジェクト 。 類推を確立する能力を形成するには、アルゴリズムを使用して教育的および認知的問題を解決します。
学生の主な活動。 式を使用して、化合物の元素の質量分率を計算します。 化学元素の既知の質量分率に従って、複雑な物質の化学式を確立します。
レッスンの構成
私。 組織段階
II。 基本的な知識の更新
III。 新素材を学ぶ
IV。 統合。 レッスンのまとめ
V。 宿題
授業中
時間を整理します。
宿題をチェックしています。
基本的な知識の更新。
定義を与える: 相対原子質量、相対分子量。
相対原子質量はどの単位で測定できますか?
相対分子量はどの単位で測定できますか?
新しい材料を学ぶ。
教科書で作業します。 ワークブック。
みんな、私たちが物質を持っているとしましょう-硫酸H 2 それで 4,
どの原子が化合物の一部であるかを知ることができますか?
彼らの数はどうですか?
そして、それらはどのような質量比で組み合わされますか?
化学質量比の計算
複雑な問題の要素。 (51ページ)
そして、どのような質量比で元素が結合している化合物の式がH 2 それで 4 ?
m(H): m(S): m(O)= 2*2 + 32 + 16*4= 2:32:64 = 1:16:32.
1 + 16 + 32 \ u003d 49、つまり49質量部の硫酸には、1質量部の水素、16質量部の硫黄、32質量部の酸素が含まれています。
皆さん、どう思いますか、化合物の各元素の割合を計算できますか?
今日は、化合物中の元素の質量分率の新しい概念について学びます。
W-化合物中の元素の質量分率。
n元素の原子数です。
氏-相対分子量。
化学元素の質量分率の計算
複雑な問題で。 (RT)
1.化合物の元素の質量分率を計算するためのアルゴリズムを研究します。
タスク#1(RT)
化学元素の質量分率がわかっている場合の化学式の導出、
この物質に含まれています。 (RT)
2.化合物の元素の質量分率を計算するためのアルゴリズムを研究します。
タスク#5(RT)
調査した資料の統合。
RTp。25No.2。
RTp。27No.6。
レッスンのまとめ。
今日の授業でどのような新しい概念を学びましたか?
独立した仕事。
宿題:
研究§15pp.51-53;
質問No.3,4,7pp。53-54(書面)に答えてください。
P 使用済み文献のリスト。
教科書。 化学グレード8。 ed。 G.E. Rudzitis、F.G. フェルドマン。 出版社「啓蒙主義」、2014年。
化学ワークブック。 ed。 Borovskikh T.A.
質量分率与えられた成分の質量m(X)と溶液全体の質量M(p-ra)の比率と呼ばれます。 質量分率は記号ω(オメガ)で表され、単位の分数またはパーセンテージで表されます。
ω(X)\ u003d m(X)/ M(r-ra)(単位の分数);
ω(X)\ u003d m(X)100 / M(p-ra)(パーセント)。
モル濃度は、1リットルの溶液中の溶質の量です。 記号c(X)で示され、mol/lで測定されます。
c(X)= n(X)/ V = m(X)/ M(X)V。
この式で、n(X)は溶液に含まれる物質Xの量、M(X)は物質Xのモル質量です。
いくつかの典型的なタスクを考えてみましょう。
- 300 gの15%溶液に含まれる臭化ナトリウムの質量を測定します。
決断.
臭化ナトリウムの質量は、次の式で決定されます。m(NaBr)\u003dωM(p-ra)/ 100;
m(NaBr)= 15 300/100=45g。
答え: 45
2. 8%の溶液を得るために200gの水に溶解しなければならない硝酸カリウムの質量は______gです(最も近い整数にあなたの答えを丸めてください。)
決断。
m(KNO 3)= x rとすると、M(p-ra)=(200 + x)rとなります。
溶液中の硝酸カリウムの質量分率:
ω(KNO 3)\ u003d x /(200 + x)\ u003d 0.08;
x = 16 + 0.08x;
0.92x = 16;
x=17.4。
丸め後x=17g。
答え: 17年
3.質量分率を2倍にするために、同じ塩の5%溶液400gに加える必要のある塩化カルシウムの質量は______gです(答えを10分の1に書き留めてください)。
決断.
初期溶液中のCaCl2の質量は次のとおりです。
m(CaCl 2)\u003dωM(溶液);
m(CaCl 2)\ u003d 0.05 400 \ u003d20g。
最終溶液中のCaCl2の質量分率は、ω1 = 0.05 2=0.1です。
初期溶液に添加するCaCl2の質量をxgとします。
次に、最終解の質量M 1(r-ra)\ u003d(400 + x)g。
最終溶液中のCaCl2の質量分率:
この方程式を解くと、x \ u003d22.2gが得られます。
答え: 22.2
4.濃度を5%に上げるためにヨウ素の2%アルコール溶液120 gから蒸発させる必要のあるアルコールの質量は_____________gです(答えを10分の1に書き留めてください)。
決断。
初期溶液中のヨウ素の質量を決定します。
m(I 2)\u003dωM(r-ra);
m(I 2)\ u003d 0.02 120 \ u003d 2.4 g、
蒸発後、溶液の質量は次のようになりました。
M 1(r-ra)\ u003d m(I 2)/ω1
M 1(r-ra)\ u003d 2.4 / 0.05 \ u003d48g。
溶液の質量の違いから、蒸発したアルコールの質量がわかります:120-48 \u003d72g。
答え:72
5. 5%の溶液を得るために200 gの20%臭化ナトリウム溶液に加える必要のある水の質量は_________ gです(答えを最も近い整数に丸めてください)。
決断。
初期溶液中の臭化ナトリウムの質量を決定します。
m(NaBr)=ωM(r-ra);
m(NaBr)\ u003d 0.2 200 \ u003d40g。
溶液を希釈するために追加する水の質量をxgとすると、問題の状態に応じて次のようになります。
ここから、x =600gが得られます。
答え: 600
6. 200 gの5%溶液と400 gの10%Na 2 SO 4溶液を混合して得られた溶液中の硫酸ナトリウムの質量分率は_____________%に等しい。 (答えを10分の1に丸めます。)
決断。
最初の初期溶液中の硫酸ナトリウムの質量を決定します。
m 1(Na 2 SO 4)\ u003d 0.05 200 \ u003d10g。
2番目の初期溶液中の硫酸ナトリウムの質量を決定します。
m 2(Na 2 SO 4)\ u003d 0.1 400 \ u003d40g。
最終溶液中の硫酸ナトリウムの質量を決定しましょう:m(Na 2 SO 4)\ u003d 10 + 40 \ u003d50g。
最終的な解の質量を決定しましょう:M(p-ra)\ u003d 200 + 400 \ u003d600g。
最終溶液中のNa2SO 4の質量分率を決定しましょう:50/600 = 8.3%
答え: 8,3%.
解決策の問題を解決することに加えて:
「クロスのルール」は、2つのソリューションを持つ場合のミキシングルールの対角スキームです。
http://pandia.ru/text/78/476/images/image034_1.jpg "alt =" "width =" 400 "height =" 120 ">
1つの部品の重量:300/50=6g。
それで
m1 = 6 15 = 90 g 、。
m2 = 6 35=210g。
60%溶液90gと10%溶液210gを混合する必要があります。