Względny ułamek masowy pierwiastka. Udział masowy pierwiastka
Pojęcie „udostępniania” jest już prawdopodobnie Ci znane.
Na przykład kawałek arbuza pokazany na rysunku stanowi jedną czwartą całego arbuza, czyli jego udział wynosi 1/4 lub 25%.
Aby lepiej zrozumieć, czym jest ułamek masowy, wyobraź sobie kilogram słodyczy (1000g), które matka kupiła dla trójki swoich dzieci. Z tego kilograma najmłodsze dziecko dostało połowę wszystkich słodyczy (oczywiście niesprawiedliwie!). Najstarszy - tylko 200g, a średni - 300g.
Oznacza to, że ułamek masowy słodyczy u najmłodszego dziecka będzie wynosił połowę, 1/2 lub 50%. Średnie dziecko będzie miało 30%, a starsze dziecko będzie miało 20%. Należy podkreślić, że ułamek masowy może być wartością bezwymiarową (ćwierć, połowa, trzecia, 1/5, 1/6 itd.) i może być mierzony w procentach (%). Przy rozwiązywaniu problemów obliczeniowych lepiej jest przeliczyć ułamek masowy na wielkość bezwymiarową.
Udział masowy substancji w roztworze
Każdy roztwór składa się z rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej. Woda jest najpowszechniejszym rozpuszczalnikiem nieorganicznym. Rozpuszczalnikami organicznymi mogą być alkohol, aceton, eter dietylowy itp. Jeśli w warunkach problemu nie określono rozpuszczalnika, rozwiązanie uważa się za wodny.
Ułamek masowy substancji rozpuszczonej oblicza się według wzoru:
$\omega_\text(v-v)=\dfrac(m_\text(v-v))(m_\text(p-ra))(\cdot 100\%)$
Rozważ przykłady rozwiązywania problemów.
Ile gramów cukru i wody należy zużyć, aby przygotować 150 g 10% roztworu cukru?
Decyzja
m(r-ra)=150g
$\omega$(cukier)=10%=0,1
m(cukier)=?
m(cukier) = $\omega\textrm((cukier)) \cdot m(p-pa) = 0,1 \cdot 150 \textrm(r) = 15 \textrm(r)$
m (woda) \u003d m (roztwór) - m (cukier) \u003d 150g - 15g \u003d 135g.
ODPOWIEDŹ: potrzebujesz 15g cukru i 135g wody.
Roztwór o objętości 350 ml. a gęstość 1,142 g/ml zawiera 28 g chlorku sodu. Znajdź ułamek masowy soli w roztworze.
Decyzja
V(roztwór)=350 ml.
$\rho$(roztwór)=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%
ODPOWIEDŹ: ułamek masowy chlorku sodu $\omega(NaCl)$=7%
Ułamek masowy pierwiastka w cząsteczce
Wzór na substancję chemiczną, taką jak $H_2SO_4$, zawiera wiele ważnych informacji. Oznacza albo pojedynczą cząsteczkę substancji, która charakteryzuje się względną masą atomową, albo 1 mol substancji, która charakteryzuje się masą molową. Wzór przedstawia skład jakościowy (składa się z wodoru, siarki i tlenu) i ilościowy (składa się z dwóch atomów wodoru, atomu siarki i czterech atomów tlenu). Korzystając ze wzoru chemicznego, możesz znaleźć masę cząsteczki jako całości (masę cząsteczkową), a także obliczyć stosunek mas pierwiastków w cząsteczce: m(H) : m(S) : m(O ) = 2:32:64 = 1:16:32. Przy obliczaniu stosunków mas pierwiastków należy wziąć pod uwagę ich masy atomowe oraz liczbę odpowiadających im atomów: $m(H_2)=1*2=2 $, $m(S)=32*1=32$, $m(O_4)=16*4 =64$
Zasada obliczania ułamka masowego pierwiastka jest podobna do zasady obliczania ułamka masowego substancji w roztworze i znajduje się przy użyciu podobnego wzoru:
$\omega_\text(element)=\dfrac(Ar_(\text(element))\cdot n_(\textrm(atomy)))(m_\text(cząsteczki))(\cdot 100\%) $
Znajdź ułamek masowy pierwiastków w kwasie siarkowym.
Decyzja
Metoda 1 (proporcja):
Znajdź masę molową kwasu siarkowego:
$M(H_2SO_4) = 1\cdot 2 + 32 + 16 \cdot 4=98\hspace(2pt)\textrm(g/mol)$
Jedna cząsteczka kwasu siarkowego zawiera jeden atom siarki, więc masa siarki w kwasie siarkowym będzie wynosić: $m(S) = Ar(S) \cdot n(S) = 32\textrm(g/mol) \cdot 1$= 32g/mol
Przyjmujemy masę całej cząsteczki jako 100%, a masę siarki jako X% i uzupełniamy proporcję:
$M(H_2SO_4)$=98 g/mol - 100%
m(S) = 32g/mol - X%
Skąd $X=\dfrac(32\textrm(g/mol) \cdot 100\%)(98\textrm(g/mol)) =32, 65\% =32\%$
Metoda 2 (wzór):
$\omega(S)=\dfrac(Ar_(\text(element))\cdot n_(\textrm(atomy)))(m_\text(cząsteczki))(\cdot 100\%)=\dfrac( Ar( S)\cdot 1)(M(H_2SO_4))(\cdot 100\%)=\dfrac(32\textrm(g/mol)\cdot 1)(98\textrm(g/mol))(\cdot 100\ %) \ok32, 7\%$
Podobnie, korzystając ze wzoru, obliczamy ułamki masowe wodoru i tlenu:
$\omega(H)=\dfrac(Ar(H)\cdot 2)(M(H_2SO_4))(\cdot 100\%)=\dfrac(1\textrm(g/mol)\cdot 2)(98\ textrm(g/mol))(\cdot 100\%)\około2\%$
$\omega(O)=\dfrac(Ar(O)\cdot 4)(M(H_2SO_4))(\cdot 100\%)=\dfrac(16\textrm(g/mol)\cdot 4)(98\ textrm(g/mol))(\cdot 100\%)\około65, 3\%$
Znając wzór chemiczny, możesz obliczyć ułamek masowy pierwiastków chemicznych w substancji. pierwiastek w substancjach jest oznaczony przez grecki. litera „omega” - ω E / V i jest obliczana według wzoru:
gdzie k jest liczbą atomów tego pierwiastka w cząsteczce.
Jaki jest ułamek masowy wodoru i tlenu w wodzie (H 2 O)?
Decyzja:
M r (H 2 O) \u003d 2 * A r (H) + 1 * A r (O) \u003d 2 * 1 + 1 * 16 \u003d 18
2) Oblicz ułamek masowy wodoru w wodzie:
3) Oblicz ułamek masowy tlenu w wodzie. Ponieważ skład wody zawiera atomy tylko dwóch pierwiastków chemicznych, ułamek masowy tlenu będzie równy:
Ryż. 1. Sformułowanie rozwiązania problemu 1
Oblicz ułamek masowy pierwiastków w substancji H 3 PO 4.
1) Oblicz względną masę cząsteczkową substancji:
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) Obliczamy ułamek masowy wodoru w substancji:
3) Oblicz ułamek masowy fosforu w substancji:
4) Oblicz ułamek masowy tlenu w substancji:
1. Zbiór zadań i ćwiczeń z chemii: klasa 8: do podręcznika autorstwa P.A. Orzhekovsky i inni „Chemia, klasa 8” / P.A. Orżekowski, N.A. Titow, F.F. Hegla. - M.: AST: Astrel, 2006.
2. Uszakowa O.V. Zeszyt ćwiczeń z chemii: klasa 8: do podręcznika P.A. Orzhekovsky i inni „Chemia. Klasa 8” / O.V. Uszakowa, P.I. Bespałow, P.A. Orżekowski; pod. wyd. prof. rocznie Orzhekovsky - M .: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (s. 34-36)
3. Chemia: klasa 8: podręcznik. dla generała instytucje / P.A. Orżekowski, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontaku. M.: AST: Astrel, 2005.(§15)
4. Encyklopedia dla dzieci. Tom 17. Chemia / Rozdział. pod redakcją V.A. Wołodin, prowadzący. naukowy wyd. I.Leensona. - M.: Avanta +, 2003.
1. Pojedynczy zbiór cyfrowych zasobów edukacyjnych ().
2. Elektroniczna wersja czasopisma „Chemia i życie” ().
4. Lekcja wideo na temat „Ułamek masowy pierwiastka chemicznego w substancji” ().
Zadanie domowe
1. str.78 nr 2 z podręcznika „Chemia: 8 klasa” (PA Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M .: AST: Astrel, 2005).
2. z. 34-36 №№ 3.5 z Ćwiczeń z chemii: klasa 8: do podręcznika P.A. Orzhekovsky i inni „Chemia. Klasa 8” / O.V. Uszakowa, P.I. Bespałow, P.A. Orżekowski; pod. wyd. prof. rocznie Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.
TEMAT LEKCJI: Udział masowy pierwiastka chemicznego w związku.
CEL LEKCJI: Nauczenie, jak obliczyć ułamek masowy pierwiastków w związku według wzoru związku i ustalić wzór chemiczny złożonej substancji ze znanych ułamków masowych pierwiastków chemicznych.
Podstawowe koncepcje. Udział masowy pierwiastka chemicznego.
Planowane efekty uczenia się
Przedmiot. Umieć obliczyć ułamek masowy pierwiastka w związku zgodnie z jego wzorem i ustalić wzór chemiczny złożonej substancji na podstawie znanych ułamków masowych pierwiastków chemicznych.
Metapodmiot . Aby wykształcić umiejętność ustalania analogii, używaj algorytmów do rozwiązywania problemów edukacyjnych i poznawczych.
Główne zajęcia studentów. Oblicz ułamek masowy pierwiastka w związku, korzystając z jego wzoru. Ustal wzór chemiczny złożonej substancji zgodnie ze znanymi udziałami masowymi pierwiastków chemicznych.
Struktura lekcji
I. Etap organizacyjny
II. Aktualizacja podstawowej wiedzy
III. Nauka nowego materiału
IV. Konsolidacja. Podsumowując lekcję
V. Zadanie domowe
Podczas zajęć
Organizowanie czasu.
Sprawdzam pracę domową.
Aktualizacja podstawowej wiedzy.
Podaj definicje: względna masa atomowa, względna masa cząsteczkowa.
W jakich jednostkach można zmierzyć względną masę atomową?
W jakich jednostkach można zmierzyć względną masę cząsteczkową?
Nauka nowego materiału.
Pracuj z podręcznikiem. Zeszyt ćwiczeń.
Chłopaki, powiedzmy, że mamy substancję - kwas siarkowyH 2 WIĘC 4,
Czy możemy dowiedzieć się, które atomy są częścią związku.
A co z ich liczbą?
A w jakim stosunku masy się łączą?
Obliczanie chemicznych stosunków masowych
elementy w złożonej materii. (strona 51)
A jak możesz dowiedzieć się, w jakich stosunkach masowych pierwiastki są połączone w związku o wzorzeH 2 WIĘC 4 ?
m(H): m(S): m(O)= 2*2 + 32 + 16*4= 2:32:64 = 1:16:32.
1 + 16 + 32 \u003d 49, czyli 49 części masowych kwasu siarkowego, zawiera 1 część masową wodoru, 16 części masowych siarki, 32 części masowe tlenu.
Chłopaki, jak myślicie, czy możemy obliczyć proporcje każdego pierwiastka w związku?
Dzisiaj zapoznamy się z nową koncepcją udziału masowego pierwiastka w związku.
W- udział masowy pierwiastka w mieszance.
nto liczba atomów pierwiastka.
Pan- względna masa cząsteczkowa.
Obliczanie ułamków masowych pierwiastków chemicznych
w złożonej materii. (RT)
1. Przestudiuj algorytm obliczania udziału masowego pierwiastka w związku.
Zadanie nr 1 (RT)
Wyprowadzanie wzorów chemicznych, jeśli znane są ułamki masowe pierwiastków chemicznych,
zawarte w tej substancji. (RT)
2. Przestudiuj algorytm obliczania udziału masowego pierwiastka w związku.
Zadanie nr 5 (RT)
Konsolidacja badanego materiału.
RT s. 25 nr 2.
RT s. 27 nr 6.
Podsumowując lekcję.
Jakich nowych pojęć nauczyłeś się dzisiaj na zajęciach?
Niezależna praca.
Zadanie domowe:
studium §15 s. 51 - 53;
odpowiedzieć na pytania nr 3,4,7 s. 53-54 (pisemnie).
P wykaz wykorzystanej literatury.
Podręcznik. Klasa chemii 8. wyd. G.E. Rudzitis, F.G. Feldmana. Wydawnictwo „Oświecenie”, 2014.
skoroszyt chemii. wyd. Borowskich T.A.
Ułamek masowy nazywany stosunkiem masy danego składnika m (X) do masy całego roztworu M (p-ra). Ułamek masowy jest oznaczony symbolem ω (omega) i wyrażany jest w ułamkach jednostki lub w procentach:
ω (X) \u003d m (X) / M (r-ra) (we ułamkach jednostki);
ω (X) \u003d m (X) 100 / M (p-ra) (w procentach).
Stężenie molowe to ilość substancji rozpuszczonej w 1 litrze roztworu. Jest oznaczony symbolem c (X) i jest mierzony w mol / l:
c(X) = n(X)/V = m(X)/M(X) V.
We wzorze tym n(X) to ilość substancji X zawartej w roztworze, M(X) to masa molowa substancji X.
Rozważmy kilka typowych zadań.
- Określić masę bromku sodu zawartego w 300 g 15% roztworu.
Decyzja.
Masę bromku sodu określa się wzorem: m (NaBr) \u003d ω M (p-ra) / 100;
m(NaBr) = 15 300/100 = 45 g.
Odpowiedź: 45
2. Masa azotanu potasu, którą należy rozpuścić w 200 g wody, aby uzyskać 8% roztwór, wynosi ______ g. (Zaokrąglij odpowiedź do najbliższej liczby całkowitej).
Decyzja.
Niech m(KNO 3) = x r, to M(p-ra) = (200 + x) r.
Udział masowy azotanu potasu w roztworze:
ω (KNO 3) \u003d x / (200 + x) \u003d 0,08;
x = 16 + 0,08x;
0,92x = 16;
x = 17,4.
Po zaokrągleniu x = 17 g.
Odpowiedź: 17 lat
3. Masa chlorku wapnia, którą należy dodać do 400 g 5% roztworu tej samej soli, aby podwoić jego udział masowy, wynosi ______ g. (Odpowiedź zapisz z dokładnością do dziesiątej części).
Decyzja.
Masa CaCl 2 w początkowym roztworze wynosi:
m (CaCl 2) \u003d ω M (roztwór);
m (CaCl 2) \u003d 0,05 400 \u003d 20 g.
Udział masowy CaCl2 w roztworze końcowym wynosi ω 1 = 0,05 2 = 0,1.
Niech masa CaCl 2 dodawanego do roztworu początkowego wynosi x g.
Następnie masa końcowego roztworu M 1 (r-ra) \u003d (400 + x) g.
Udział masowy CaCl2 w roztworze końcowym:
Rozwiązując to równanie, otrzymujemy x \u003d 22,2 g.
Odpowiedź: 22,2
4. Masa alkoholu, który należy odparować ze 120 g 2% alkoholowego roztworu jodu w celu zwiększenia jego stężenia do 5%, wynosi ______________ g. (Odpowiedź zapisz z dokładnością do dziesiątej części).
Decyzja.
Określ masę jodu w początkowym roztworze:
m (I 2) \u003d ω M (r-ra);
m (I 2) \u003d 0,02 120 \u003d 2,4 g,
Po odparowaniu masa roztworu stała się równa:
M 1 (r-ra) \u003d m (I 2) / ω 1
M 1 (r-ra) \u003d 2,4 / 0,05 \u003d 48 g.
Na podstawie różnicy mas roztworów znajdujemy masę odparowanego alkoholu: 120-48 \u003d 72 g.
Odpowiedź: 72
5. Masa wody, którą należy dodać do 200 g 20% roztworu bromku sodu, aby otrzymać 5% roztwór, wynosi _________ g. (Zaokrąglij odpowiedź do najbliższej liczby całkowitej).
Decyzja.
Wyznacz masę bromku sodu w roztworze początkowym:
m(NaBr) = ωM(r-ra);
m (NaBr) \u003d 0,2 200 \u003d 40 g.
Niech masa wody, którą trzeba dodać do rozcieńczenia roztworu, wynosi x g, a następnie zgodnie ze stanem problemu:
Stąd otrzymujemy x = 600 g.
Odpowiedź: 600
6. Udział masowy siarczanu sodu w roztworze otrzymanym przez zmieszanie 200 g 5% i 400 g 10% roztworów Na 2 SO 4 jest równy ____________%. (Zaokrąglij swoją odpowiedź do dziesiątych).
Decyzja.
Określ masę siarczanu sodu w pierwszym roztworze początkowym:
m 1 (Na 2 SO 4) \u003d 0,05 200 \u003d 10 g.
Wyznacz masę siarczanu sodu w drugim roztworze początkowym:
m 2 (Na 2 SO 4) \u003d 0,1 400 \u003d 40 g.
Określmy masę siarczanu sodu w roztworze końcowym: m (Na 2 SO 4) \u003d 10 + 40 \u003d 50 g.
Określmy masę końcowego rozwiązania: M (p-ra) \u003d 200 + 400 \u003d 600 g.
Określmy udział masowy Na 2 SO 4 w roztworze końcowym: 50/600 = 8,3%
Odpowiedź: 8,3%.
Oprócz rozwiązywania problemów dla rozwiązań:
„Reguła krzyża” to ukośny schemat reguły mieszania dla przypadków z dwoma rozwiązaniami.
http://pandia.ru/text/78/476/images/image034_1.jpg" alt="" width="400" height="120">
Waga jednej części: 300/50 = 6 g.
Następnie
m1 = 6 15 = 90 g, .
m2 = 6 35 = 210 g.
Konieczne jest zmieszanie 90 g 60% roztworu i 210 g 10% roztworu.
