Hvad er massefraktion i kemi? Kender du svaret? Hvordan finder man massefraktionen af et grundstof i et stof? Selve beregningsprocessen er slet ikke så kompliceret. Har du stadig problemer med at udføre denne form for arbejde? Så smilede lykken til dig, du fandt denne artikel! Interessant? Så læs videre, nu vil du forstå alt.
Hvad er massefraktion?
Så lad os først finde ud af, hvad en massebrøk er. Hvordan man finder massefraktionen af et grundstof i et stof, vil enhver kemiker svare på, da de ofte bruger dette udtryk, når de løser problemer eller under deres ophold i laboratoriet. Selvfølgelig, fordi dens beregning er deres daglige opgave. For at opnå en vis mængde af et bestemt stof under laboratorieforhold, hvor nøjagtig beregning og alle mulige udfald af reaktioner er meget vigtige, skal du kun kende et par simple formler og forstå essensen af massefraktionen. Derfor er dette emne så vigtigt.
Dette udtryk er angivet med symbolet "w" og læses som "omega". Det udtrykker forholdet mellem massen af en given givenstof til den samlede masse af en blanding, opløsning eller molekyle, udtrykt som en fraktion eller som en procentdel. Formel for massebrøk:
w =m substances / m mixtures.
Omdan formlen.
Vi ved, at m=nM, hvor m er massen; n er mængden af stof, udtrykt i molenheder; M er stoffets molære masse, udtrykt i gram/mol. Molmassen er numerisk lig med molekylmassen. Kun molekylvægt måles i atomare masseenheder eller a. e. m. En sådan måleenhed er lig med en tolvtedel af massen af kulstofkernen 12. Værdien af molekylvægten kan findes i det periodiske system
Mængden af stof n af det ønskede objekt i en given blanding er lig med indekset ganget med koefficienten for denne forbindelse, hvilket er meget logisk. For at beregne antallet af atomer i et molekyle skal du for eksempel finde ud af, hvor mange atomer af det ønskede stof der er i 1 molekyle=indeks, og gange dette tal med antallet af molekyler=koefficient.
Vær ikke bange for sådanne besværlige definitioner eller formler, de sporer en vis logik, forståelse, som du ikke engang kan lære selve formlerne. Den molære masse M er lig med summen af atommasserne Ar af det givne stof. Husk, at atommasse er massen af 1 atom af et stof. Det vil sige den oprindelige massebrøkformel:
w =(n substanserM substanser)/m blandinger.
Heraf kan vi slutte, at hvis blandingen består af et stof, hvis massefraktion skal beregnes, så er w=1, da blandingens masse og stoffets masse er den samme. Selvom en blanding a priori ikke kan bestå af enstoffer.
Så vi fandt ud af teorien, men hvordan finder man massefraktionen af et grundstof i et stof i praksis? Nu vil vi vise og fortælle alt.
Tjekker lært materiale. Nem udfordring
Nu vil vi analysere to opgaver: let og mellemniveau. Læs mere!
Det er nødvendigt at finde ud af massefraktionen af jern i molekylet af ferrosulfat FeSO47 H2O. Hvordan løser man dette problem? Overvej løsningen nærmere.
Løsning:
Tag 1 mol FeSO47 H2O, og find derefter ud af mængden af jern ved at gange jernkoefficienten ved dets indeks: 1 1=1. Givet 1 mol jern. Vi finder ud af dens masse i stof: ud fra værdien i det periodiske system kan det ses, at jernets atommasse er 56 a.u. e.m.=56 gram/mol. I dette tilfælde Ar=M. Derfor m jern \u003d nM \u003d 1 mol56 gram / mol \u003d 56 g.
Nu skal du finde massen af hele molekylet. Det er lig med summen af masserne af udgangsstofferne, det vil sige 7 mol vand og 1 mol jernsulfat.
m=(n vand M vand) + (n ferrosulfat M jernsulfat)=(7 mol(12+16) gram/mol) + (1 mol (1 mol56 gram/mol+1 mol32 gram/ mol + 4 mol16 gram/mol) u003d 126 + 152 \u003d 278 g.
Det er kun tilbage at dividere jernmassen med massen af forbindelsen:
w=56g/278g=0,20143885~0,2=20%.
Svar: 20%.
Opgave på mellemniveau
Lad os løse et mere vanskeligt problem. 34 g calciumnitrat opløses i 500 g vand. Du skal finde massefraktionen af oxygen i den resulterende opløsning.
Beslutning
Såsom i interaktionen af Ca(NO3)2 med vand, sker kun opløsningsprocessen, og der frigives ingen reaktionsprodukter fra opløsningen, massen af blandingen er lig med summen af masserne af nitratcalcium og vand.
Vi skal finde massefraktionen af oxygen i opløsningen. Bemærk, at ilt er indeholdt i både det opløste stof og opløsningsmidlet. Find mængden af det ønskede grundstof i vand. For at gøre dette beregner vi molen vand i henhold til formlen n=m/M.
n vand=500 g/(12+16) gram/mol=27,7777≈28 mol
Fra formlen for vand H2O finder vi, at mængden af oxygen=mængden af vand, det vil sige 28 mol.
Find nu mængden af oxygen i opløst Ca(NO3)2. For at gøre dette finder vi ud af mængden af selve stoffet:
n Ca(NO3)2=34 g/(401+2(14+163)) gram/mol≈0,2 mol.
n Ca(NO3)2 henviser til n O som 1 til 6, som følger af den sammensatte formel. Så n O=0,2 mol6=1,2 mol. Den samlede mængde oxygen er 1,2 mol+28 mol=29,2 mol
m O=29,2 mol16 gram/mol=467,2 g
m solution=m vand + m Ca(NO3)2=500g + 34 g=534 g.
Det forbliver kun beregningen af massefraktionen af et kemisk grundstof i et stof:
w O=467,2g /534g≈0,87=87%.
Svar: 87%.
Vi håber, at vi klart har forklaret dig, hvordan du finder massefraktionen af et grundstof i et stof. Dette emne er slet ikke svært, hvis du forstår det godt. ønskeheld og lykke med dine fremtidige bestræbelser.
