Это отработанный пример задачи, показывающий, как рассчитать массовый процентный состав. Процентный состав указывает относительные количества каждого элемента в соединении. Для каждого элемента формула массового процента выглядит следующим образом:
% mass = (масса элемента в 1 моль соединения)/(молярная масса соединения) x 100%
или
массовый процент = (масса растворенного вещества/масса раствора) x 100%
Обычно единицы массы – граммы. Массовый процент также известен как массовый процент или мас./Мас.%. Молярная масса – это сумма масс всех атомов в одном моль соединения. Сумма всех массовых процентов должна составлять в сумме 100%. Следите за ошибками округления в последней значащей цифре, чтобы убедиться, что все проценты складываются.
Ключевые выводы
- Состав в массовых процентах описывает относительные количества элементов в химическом соединении.
- Состав в массовых процентах также известен в процентах по массе. Он сокращенно обозначается как мас./Мас.%.
- Для раствора массовый процент равен массе элемента в одном моль соединения, деленной на молярную массу соединения, умноженную на 100%.
Проблема массового процентного состава
Бикарбонат соды (гидрокарбонат натрия) используется во многих коммерческих препаратах. Его формула – NaHCO 3 . Найдите массовые проценты (мас.%) Na, H, C и O в гидрокарбонате натрия.
Раствор
Сначала найдите атомные массы для элементов из Периодической таблицы. Атомные массы оказались следующими:
- Na = 22,99
- H = 1,01
- C – 12,01
- O – 16,00
Затем определите, сколько граммов каждого в одном моль NaHCO 3 :
- 22,99 г (1 моль) Na
- 1,01 г (1 моль) H
- 12,01 г (1 моль) C
- 48,00 г (3 моль x 16,00 грамм на моль) O
Масса одного моля NaHCO 3 составляет:
22,99 г + 1,01 г + 12,01 г + 48,00 г = 84,01 г
И масса процентное содержание элементов составляет
- масс.% Na = 22,99 г/84,01 г x 100 = 27,36%
- % масс H = 1,01 г/84,01 г x 100 = 1,20%
- % масс C = 12,01 г/84,01 г x 100 = 14,30%
- % масс O = 48,00 г /84,01 gx 100 = 57,14%
Ответ
- % масс Na = 27,36%
- % масс H = 1,20%
- массовый% C = 14,30%
- массовый% O = 57,14%
При вычислении массовых процентов всегда рекомендуется проверять, чтобы ваши массовые проценты в сумме составляли 100% (помогает отловить математические ошибки):
27,36 + 14,30 + 1,20 + 57,14 = 100. 00
Процентный состав воды
Другой простой пример – определение массового процентного состава элементов в воде, H 2 O.
Сначала найдите молярную массу воды, сложив атомные массы элементов. Используйте значения из периодической таблицы:
- H составляет 1,01 грамма на моль
- O составляет 16,00 граммов на моль
Получите молярную массу, сложив все массы элементов в соединении. Нижний индекс после водорода (H) указывает на наличие двух атомов водорода. После кислорода (O) нет индекса, что означает, что присутствует только один атом.
- молярная масса = (2 x 1,01) + 16,00
- молярная масса = 18,02
Теперь разделите массу каждого элемента на общую массу, чтобы получить массовые проценты:
масс% H = (2 x 1,01)/18,02 x 100%
масс% H = 11,19%
массовый% O = 16,00/18,02
массовый% O = 88,81%
Массовые проценты водорода и кислорода в сумме составляют 100%.
Массовый процент диоксида углерода
Какова масса процентное содержание углерода и кислорода в диоксиде углерода, CO 2 ?
Массовый процент раствора
Шаг 1: Найдите массу отдельных атомов.
Найдите атомные массы углерода и кислорода из Периодическая таблица. На этом этапе рекомендуется определиться с количеством значащих цифр, которые вы будете использовать. Атомные массы оказались следующими:
- C = 12,01 г/моль
- O = 16,00 г. /моль
Шаг 2: Найдите количество граммов каждого компонента, составляющего один моль CO. 2.
Один моль CO 2 содержит 1 моль атомов углерода и 2 моля атомов кислорода.
- 12,01 г (1 моль) C
- 32,00 г (2 моль x 16,00 грамм на моль) O
Масса одного моля CO 2 составляет:
- 12,01 г + 32,00 г = 44,01 г
Шаг 3: Найдите массовый процент каждого атома.
mass% = (масса компонента/масса всего) x 100
И массовые проценты элементов составляют
Для углерод:
- мас.% C = (масса 1 моля углерода/масса 1 моль CO 2 ) x 100
- мас.% C = (12,01 г/44,01 г) x 100
- массовый% C = 27,29%
Для кислорода:
- мас.% O = (масса 1 моля кислорода/масса 1 моль CO 2 ) x 100
- мас.% O = (32,00 г/44,01 г) x 100
- мас.% O = 72,71%
Ответ
- массовый% C = 27,29%
- массовый% O = 72. 71%
Опять же, убедитесь, что ваши массовые проценты в сумме составляют 100%. Это поможет выявить любые математические ошибки.
- 27,29 + 72,71 = 100,00
Сумма ответов составляет 100%, чего и ожидалось.
Советы по расчету массового процента
- Вам не всегда будет дана общая масса смеси или раствора. Часто вам нужно складывать массы. Это может быть неочевидно. Вам могут быть заданы мольные доли или моль, а затем потребуется преобразовать их в единицу массы.
- Следите за своими значащими цифрами.
- Всегда проверяйте сумму массовых процентов всех компонентов составляет 100%. В противном случае вам нужно вернуться и найти свою ошибку.