¿Cuál es la fracción de masa de la fórmula? Fracción de masa del elemento. Fracción de masa de la sustancia. Fracción de masa de un elemento en una sustancia compleja
Conociendo la fórmula química, puede calcular la fracción másica de elementos químicos en una sustancia. elemento en la sustancia se denota por el griego. la letra "omega" - ω E / V y se calcula mediante la fórmula:
donde k es el número de átomos de este elemento en una molécula.
¿Cuál es la fracción de masa de hidrógeno y oxígeno en el agua (H 2 O)?
Solución:
Señor (H 2 O) = 2 * A r (H) + 1 * A r (O) = 2 * 1 + 1 * 16 = 18
2) Calculamos la fracción de masa de hidrógeno en agua:
3) Calculamos la fracción de masa de oxígeno en el agua. Dado que la composición del agua contiene átomos de solo dos elementos químicos, la fracción de masa de oxígeno será igual a:
Arroz. 1. Registro de la solución al problema 1
Calcule la fracción de masa de elementos en la sustancia H 3 PO 4.
1) Calcule el peso molecular relativo de la sustancia:
M r (H 3 PO 4) = 3 * A r (H) + 1 * A r (R) + 4 * A r (O) = 3 * 1 + 1 * 31 + 4 * 16 = 98
2) Calculamos la fracción de masa de hidrógeno en la sustancia:
3) Calculamos la fracción de masa de fósforo en la sustancia:
4) Calculamos la fracción de masa de oxígeno en la sustancia:
1. Colección de tareas y ejercicios de química: 8vo grado: al libro de texto de P.А. Orzhekovsky et al. "Química, grado 8" / P.А. Orzhekovsky, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006.
2. Ushakova O.V. Cuaderno de ejercicios de química: octavo grado: al libro de texto de P.A. Orzhekovsky y otros. "Química. Grado 8 "/ О.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; debajo. ed. profe. PENSILVANIA. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (p. 34-36)
3. Química: 8vo grado: libro de texto. en general instituciones / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§15)
4. Enciclopedia para niños. Volumen 17. Química / Cap. ed. por V.A. Volodin, dirigido. científico. ed. I. Leenson. - M.: Avanta +, 2003.
1. Colección unificada de recursos educativos digitales ().
2. Versión electrónica de la revista "Química y Vida" ().
4. Video tutorial sobre el tema "Fracción de masa de un elemento químico en una sustancia" ().
Tarea
1.p.78 No. 2 del libro de texto "Química: octavo grado" (PA Orzhekovsky, LM Meshcheryakova, LS Pontak. M.: AST: Astrel, 2005).
2. con. 34-36 Nº 3,5 de Libro de trabajo en química: grado 8: al libro de texto de P.A. Orzhekovsky y otros. "Química. Grado 8 "/ О.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; debajo. ed. profe. PENSILVANIA. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.
Desde el siglo XVII. la química ha dejado de ser una ciencia descriptiva. Los científicos químicos comenzaron a hacer un uso extensivo de la medición de la materia. El diseño de la balanza, que permite determinar la masa de las muestras, se ha mejorado cada vez más. Para las sustancias gaseosas, además de la masa, también se midieron el volumen y la presión. El uso de mediciones cuantitativas permitió comprender la esencia de las transformaciones químicas para determinar la composición de sustancias complejas.
Como ya sabe, una sustancia compleja contiene dos o más elementos químicos. Es obvio que la masa de toda la materia está compuesta por las masas de sus elementos constituyentes. Esto significa que la participación de cada elemento representa una cierta parte de la masa de la sustancia.
La fracción de masa de un elemento es la relación entre la masa de este elemento en una sustancia compleja y la masa de toda la sustancia, expresada en fracciones de una unidad (o en porcentaje):
La fracción de masa de un elemento en un compuesto se denota con una letra minúscula latina w("Doble-ve") y muestra la proporción (parte de la masa) atribuible a un elemento dado en la masa total de la sustancia. Este valor se puede expresar en fracciones de unidad o como porcentaje. Por supuesto, la fracción de masa de un elemento en una sustancia compleja es siempre menor que uno (o menos del 100%). Después de todo, una parte de un todo es siempre menos que un todo, como una rodaja de naranja es lo mínimo de una naranja.
Por ejemplo, el óxido de mercurio contiene dos elementos: mercurio y oxígeno. Cuando se calientan 50 g de esta sustancia, se obtienen 46,3 g de mercurio y 3,7 g de oxígeno (figura 57). Calculemos la fracción de masa de mercurio en una sustancia compleja:
La fracción de masa de oxígeno en esta sustancia se puede calcular de dos formas. Por definición, la fracción de masa de oxígeno en el óxido de mercurio es igual a la relación entre la masa de oxígeno y la masa del óxido:
Sabiendo que la suma de las fracciones de masa de los elementos en una sustancia es igual a uno (100%), la fracción de masa de oxígeno se puede calcular a partir de la diferencia:
w(O) = 1 - 0,926 = 0,074,
w(O) = 100% - 92,6% = 7,4%.
Para encontrar las fracciones de masa de los elementos mediante el método propuesto, es necesario realizar un experimento químico complejo y laborioso para determinar la masa de cada elemento. Si se conoce la fórmula de una sustancia compleja, el mismo problema se puede resolver mucho más fácilmente.
Para calcular la fracción de masa de un elemento, su masa atómica relativa debe multiplicarse por el número de átomos ( norte) de este elemento en la fórmula y dividido por el peso molecular relativo de la sustancia:
Por ejemplo, para el agua (fig.58):
Señor(H 2 O) = 1 2 + 16 = 18,
Objetivo 1.Calcule las fracciones de masa de los elementos del amoníaco, cuya fórmula es NH 3 .
Dado:
sustancia amoniaco NH 3.
Encontrar:
w(NORTE), w(H).
Solución
1) Calcule el peso molecular relativo del amoníaco:
Señor(NH 3) = A r(N) + 3 A r(H) = 14 + 3 1 = 17.
2) Encuentre la fracción de masa de nitrógeno en la sustancia:
3) Calculemos la fracción de masa de hidrógeno en amoníaco:
w(H) = 1 - w(N) = 1 - 0,8235 = 0,1765 o 17,65%.
Respuesta. w(N) = 82,35%, w(H) = 17,65%.
Objetivo 2.Calcule las fracciones de masa de elementos en ácido sulfúrico que tienen la fórmula H 2 SO 4 .
Dado:
ácido sulfúrico H 2 SO 4.
Encontrar:
w(H), w(S), w(O).
Solución
1) Calcule el peso molecular relativo del ácido sulfúrico:
Señor(H 2 SO 4) = 2 A r(H) + A r(S) + 4 A r(O) = 2 1 + 32 + 4 16 = 98.
2) Encuentre la fracción de masa de hidrógeno en la sustancia:
3) Calculemos la fracción de masa de azufre en ácido sulfúrico:
4. Calcule la fracción de masa de oxígeno en la sustancia:
w(O) = 1 - ( w(H) + w(S)) = 1 - (0.0204 + 0.3265) = 0.6531, o 65.31%.
Respuesta. w(H) = 2,04%, w(S) = 32,65%, w(O) = 65,31%.
Más a menudo, los químicos tienen que resolver el problema inverso: por las fracciones de masa de los elementos, determinar la fórmula de una sustancia compleja. Ilustraremos cómo se resuelven tales tareas con un ejemplo histórico.
A partir de minerales naturales, tenorita y cuprita, se aislaron dos compuestos de cobre con oxígeno (óxidos). Se diferenciaban entre sí en color y fracción de masa de elementos. En el óxido negro, la fracción de masa de cobre fue del 80% y la fracción de masa de oxígeno fue del 20%. En el óxido de cobre rojo, las fracciones másicas de los elementos fueron 88,9% y 11,1%, respectivamente. ¿Cuáles son las fórmulas de estas sustancias complejas? Realicemos cálculos matemáticos sencillos.
Ejemplo 1. Cálculo de la fórmula química del óxido de cobre negro ( w(Cu) = 0,8 y w(O) = 0,2).
x, y- por el número de átomos de elementos químicos en su composición: Сu X O y.
2) La razón de los índices es igual a la razón de los cocientes de dividir la fracción de masa del elemento en el compuesto por la masa atómica relativa del elemento:
3) La relación resultante debe reducirse a la relación de números enteros: los índices de la fórmula que muestran el número de átomos no pueden ser fraccionarios. Para hacer esto, divida los números resultantes por el más pequeño (es decir, cualquiera) de ellos:
La fórmula resultante es CuO.
Ejemplo 2. Cálculo de la fórmula del óxido de cobre rojo por fracciones de masa conocidas w(Cu) = 88,9% y w(O) = 11,1%.
Dado:
w(Cu) = 88,9%, o 0,889,
w(O) = 11,1% o 0,111.
Encontrar:
Solución
1) Denotemos la fórmula del óxido Cu X O y.
2) Encuentra la razón de los índices X y y:
3) Presentamos la razón de índices a la razón de números enteros:
Respuesta... La fórmula del compuesto es Cu 2 O.
Ahora compliquemos un poco la tarea.
Objetivo 3.Según el análisis elemental, la composición de la sal amarga calcinada, que los alquimistas todavía usaban como laxante, es la siguiente: la fracción de masa de magnesio es 20.0%, la fracción de masa de azufre es 26.7%, la fracción de masa de oxígeno es 53,3%.
Dado:
w(Mg) = 20,0%, o 0,2,
w(S) = 26,7% o 0,267,
w(O) = 53,3% o 0,533.
Encontrar:
Solución
1) Denotemos la fórmula de una sustancia usando los índices x, y, z: Mg X S y O z.
2) Encuentra la razón de los índices:
3) Determinar el valor de los índices. x, y, z:
Respuesta. La fórmula de la sustancia es MgSO 4.
1. ¿Cómo se llama la fracción de masa de un elemento en una sustancia compleja? ¿Cómo se calcula este valor?
2.
Calcule las fracciones de masa de elementos en sustancias: a) dióxido de carbono CO 2;
b) sulfuro de calcio CaS; c) nitrato de sodio NaNO3; d) óxido de aluminio Al 2 O 3.
3. En cuál de los fertilizantes nitrogenados la fracción másica del nitrógeno nutriente es la más alta: a) cloruro de amonio NH 4 Cl; b) sulfato de amonio (NH 4) 2 SO 4; c) urea (NH 2) 2 CO?
4. En el mineral pirita, 7 g de hierro contienen 8 g de azufre. Calcula las fracciones de masa de cada elemento en esta sustancia y determina su fórmula.
5. La fracción másica de nitrógeno en uno de sus óxidos es 30,43% y la fracción másica de oxígeno es 69,57%. Determina la fórmula del óxido.
6. En la Edad Media se aisló una sustancia de la ceniza de un fuego, que se llamaba potasa y se usaba para hacer jabón. Fracciones de masa de elementos en esta sustancia: potasio - 56,6%, carbono - 8,7%, oxígeno - 34,7%. Determina la fórmula de potasa.
1. Completa los espacios en blanco de las oraciones.
a) En matemáticas, "compartir" es la relación de una parte con un todo. Para calcular la fracción de masa de un elemento, su masa atómica relativa debe multiplicarse por el número de átomos de un elemento dado en la fórmula y dividirse por el peso molecular relativo de la sustancia.
b) La suma de las fracciones de masa de todos los elementos que componen la sustancia es 1 o 100%.
2. Escriba fórmulas matemáticas para encontrar las fracciones de masa de elementos si:
a) la fórmula de la sustancia es P 2 O 5, M r = 2 * 31 + 5 * 16 = 142
w (P) = 2 * 31/132 * 100% = 44%
w (O) = 5 * 16/142 * 100% = 56% ow (O) = 100-44 = 56.
b) la fórmula de la sustancia - A x B y
w (A) = Ar (A) * x / Mr (AxBy) * 100%
w (B) = Ar (B) * y / Mr (AxBy) * 100%
3. Calcule la fracción de masa de los elementos:
a) en metano (CH 4)
b) en carbonato de sodio (Na 2 CO 3)
4. Compara las fracciones de masa de los elementos indicados en sustancias y coloca un signo<, >o =:
5. En la combinación de silicio con hidrógeno, la fracción de masa de silicio es 87,5%, el hidrógeno es 12,5%. El peso molecular relativo de la sustancia es 32. Determine la fórmula de este compuesto.
6. En el diagrama se muestran las fracciones de masa de los elementos del compuesto:
Determine la fórmula de esta sustancia si se sabe que su peso molecular relativo es 100.
7. El etileno es un estimulador natural de la maduración de los frutos: su acumulación en los frutos acelera su maduración. Cuanto antes comience la acumulación de etileno, antes madurarán los frutos. Por lo tanto, el etileno se utiliza para acelerar artificialmente la maduración de las frutas. Derive la fórmula del etileno si se sabe que la fracción másica de carbono es 85.7% y la fracción másica de hidrógeno es 14.3%. El peso molecular relativo de esta sustancia es 28.
8. Derivar la fórmula química de una sustancia, si se sabe que
a) w (Ca) = 36%, w (Cl) = 64%
b) w (Na) 29,1%, w (S) = 40,5%, w (O) = 30,4%.
9. El lapislázuli tiene propiedades antimicrobianas. Anteriormente, se usaba para cauterizar verrugas. En pequeñas concentraciones, actúa como antiinflamatorio y astringente, pero puede provocar quemaduras. Derive la fórmula del lapislázuli si se sabe que contiene 63,53% de plata, 8,24% de nitrógeno y 28,23% de oxígeno.
Fracción de masa es uno de los parámetros importantes que se utiliza activamente para los cálculos y no solo en química. Elaboración de jarabes y salmueras, cálculo de fertilización por área para un cultivo en particular, preparación y prescripción de medicamentos. Todos estos cálculos requieren una fracción de masa. La fórmula para encontrarlo se dará a continuación.
En química, se calcula:
- para un componente de una mezcla, solución;
- para un componente de un compuesto (elemento químico);
- de impurezas a sustancias puras.
Una solución también es una mezcla, solo que homogénea.
Fracción de masa es la relación entre la masa de un componente de la mezcla (sustancia) y su masa total. Expresado en números regulares o como porcentaje.
La fórmula para encontrar es la siguiente:
? = (m (comp. parte) m (mezcla, in-va)) / 100%.
Encontrar la fracción de masa de un elemento químico
Fracción de masa de un elemento químico en una sustancia es la relación entre la masa atómica de un elemento químico, multiplicada por el número de sus átomos en este compuesto, y la masa molecular de la sustancia.
Por ejemplo, para determinar w oxígeno (oxígeno) en una molécula de dióxido de carbono CO2, primero encontramos el peso molecular de todo el compuesto. Es 44. La molécula contiene 2 átomos de oxígeno. Medio w el oxígeno se calcula de la siguiente manera:
w (O) = (Ar (O) 2) / Mr (CO2)) x 100%,
w (O) = ((16 2) / 44) x 100% = 72,73%.
Del mismo modo, en química, por ejemplo, se determina w agua en hidrato cristalino: un complejo de compuestos con agua. Como tal en la naturaleza muchas sustancias se encuentran en los minerales.
Por ejemplo, la fórmula del sulfato de cobre es CuSO4 5H2O. Para determinar w agua en este hidrato cristalino, es necesario sustituir en la fórmula ya conocida, respectivamente, Señor agua (en el numerador) y total metro hidrato cristalino (en el denominador). Señor agua 18, e hidrato cristalino total - 250.
w (H2O) = ((18 5) / 250) 100% = 36%
Encontrar la fracción de masa de una sustancia en mezclas y soluciones.
Fracción de masa compuesto químico en una mezcla o solución se determina mediante la misma fórmula, solo el numerador contendrá la masa de la sustancia en la solución (mezcla), y el denominador contendrá la masa de toda la solución (mezcla):
? = (m (in-va) m (solución)) / 100%.
Se debe prestar atención que la concentración de masa es la relación entre la masa de la sustancia y la masa solución total, no solo un solvente.
Por ejemplo, se disolvieron 10 g de cloruro de sodio en 200 g de agua. Necesita encontrar el porcentaje de sal en la solución resultante.
Para determinar la concentración de sal, necesitamos metro solución. Está:
m (solución) = m (sal) + m (agua) = 10 + 200 = 210 (g).
Encontramos la fracción másica de sal en la solución:
? = (10210) / 100% = 4,76%
Por tanto, la concentración de cloruro de sodio en la solución será del 4,76%.
Si el enunciado del problema no da metro, y el volumen de la solución, entonces debe convertirse a masa. Esto generalmente se hace a través de la fórmula para encontrar la densidad:
donde m es la masa de una sustancia (solución, mezcla) y V es su volumen.
Esta concentración se usa con mayor frecuencia. Esto es lo que quieren decir (si no hay indicaciones separadas) cuando escriben sobre el porcentaje de sustancias en soluciones y mezclas.
En las tareas, a menudo se da la concentración de impurezas en una sustancia o una sustancia en sus minerales. Cabe señalar que la concentración (fracción de masa) de un compuesto puro se determinará restando la fracción de impurezas del 100%.
Por ejemplo, si se dice que el hierro se obtiene de un mineral y el porcentaje de impurezas es del 80%, entonces el hierro puro en el mineral es 100 - 80 = 20%.
En consecuencia, si está escrito que el mineral contiene solo un 20% de hierro, entonces todos reacciones químicas y este 20% estará involucrado en la producción química.
Por ejemplo, para la reacción con ácido clorhídrico, se tomaron 200 g de un mineral natural, en el que el contenido de zinc es del 5%. Para determinar la masa de zinc tomada, usamos la misma fórmula:
? = (m (in-va) m (solución)) / 100%,
de donde encontramos lo desconocido metro solución:
m (Zn) = (p 100%) / m (min.)
m (Zn) = (5100) / 200 = 10 (g)
Es decir, 200 g del mineral tomado para la reacción contienen 5% de zinc.
Tarea. Una muestra de mineral de cobre que pesa 150 g contiene sulfuro de cobre monovalente e impurezas, cuya fracción de masa es del 15%. Calcule la masa de sulfuro de cobre en una muestra..
Solución las tareas son posibles de dos formas. La primera es encontrar la masa de impurezas de la concentración conocida y restarla del total metro muestra de mineral. La segunda forma es encontrar la fracción de masa de sulfuro puro y usarla para calcular su masa. Lo resolveremos de ambas formas.
- Método I
Primero, encontramos metro impurezas en la muestra de mineral. Para hacer esto, usaremos la fórmula ya conocida:
? = (m (impurezas) m (muestra)) / 100%,
m (impureza) = (w m (muestra)) 100%, (A)
m (impureza) = (15 150) / 100% = 22,5 (g).
Ahora, por la diferencia, encontramos la cantidad de sulfuro en la muestra:
150 - 22,5 = 127,5 g
- Método II
Primero encontramos w conexiones:
Y ahora, usándolo, usando la misma fórmula que en el primer método (fórmula A), encontramos metro sulfuro de cobre:
m (Cu2S) = (w m (muestra)) / 100%,
m (Cu2S) = (85 * 150) / 100% = 127,5 (g).
Respuesta: la masa de sulfuro de cobre monovalente en la muestra es 127,5 g.
Video
A partir del video, aprenderá cómo calcular correctamente las fórmulas químicas y cómo encontrar la fracción de masa.
TEMA DE LA LECCIÓN: Fracción de masa de un elemento químico en el compuesto.
EL PROPÓSITO DE LA LECCIÓN: Enseñar a calcular la fracción másica de elementos en un compuesto según la fórmula del compuesto y establecer la fórmula química de una sustancia compleja según las fracciones másicas conocidas de elementos químicos.
Conceptos básicos. Fracción de masa de un elemento químico.
Resultados de aprendizaje planificados
Tema. Saber calcular la fracción de masa de un elemento en un compuesto según su fórmula y establecer la fórmula química de una sustancia compleja según las fracciones de masa conocidas de elementos químicos.
Metasujeto ... Para formar la capacidad de establecer analogías, utilice algoritmos para resolver tareas educativas y cognitivas.
Las principales actividades de los estudiantes. Calcula la fracción de masa de un elemento en un compuesto de acuerdo con su fórmula. Establecer la fórmula química de una sustancia compleja de acuerdo con las fracciones de masa conocidas de elementos químicos.
Estructura de la lección
I... Etapa organizativa
II... Actualizando conocimiento básico
III... Aprendiendo material nuevo
IV... Fondeo. Resumen de la lección
V... Tarea
Durante las clases
Organizar el tiempo.
Cheque de tarea.
Actualización de conocimientos básicos.
Dar definiciones: masa atómica relativa, peso molecular relativo.
¿Qué unidades se pueden usar para medir la masa atómica relativa?
¿Qué unidades se pueden usar para medir el peso molecular relativo?
Aprendiendo material nuevo.
Trabajando con el tutorial. Libro de trabajo.
Chicos, digamos que tenemos una sustancia: ácido sulfúricoH 2 ASI QUE 4,
¿Podemos averiguar qué átomos forman parte del compuesto?
¿Y su número?
¿Y en qué proporción de masa se combinan?
Cálculo de relaciones de masa química.
elementos en una sustancia compleja. (pág.51)
¿Y cómo se puede averiguar en qué relaciones de masa están conectados los elementos en un compuesto cuya fórmula esH 2 ASI QUE 4 ?
metro(H): metro(S): metro(O)= 2*2 + 32 + 16*4= 2:32:64 = 1:16:32.
1 + 16 + 32 = 49, es decir, 49 partes en masa de ácido sulfúrico, contiene 1 parte en masa de hidrógeno, 16 partes en masa de azufre, 32 partes en masa de oxígeno.
Chicos, ¿creen que podemos calcular la proporción de cada elemento en el compuesto?
Hoy nos familiarizaremos con el nuevo concepto de fracción de masa de un elemento en un compuesto.
W- fracción de masa del elemento en el compuesto.
norte- el número de átomos del elemento.
Señor- peso molecular relativo.
Cálculo de fracciones de masa de elementos químicos.
en una sustancia compleja. (RT)
1. Estudie el algoritmo para calcular la fracción de masa de un elemento en un compuesto.
Problema número 1 (RT)
Derivación de fórmulas químicas, si se conocen las fracciones de masa de los elementos químicos,
incluido en esta sustancia. (RT)
2. Estudie el algoritmo para calcular la fracción de masa de un elemento en un compuesto.
Problema número 5 (RT)
Consolidación del material estudiado.
RT pág.25 No. 2.
RT pág.27 No. 6.
Resumiendo la lección.
¿Qué nuevos conceptos aprendiste hoy en clase?
Trabajo independiente.
Tarea:
estudiar §15 págs. 51 - 53;
responder a las preguntas No. 3, 4, 7 págs. 53-54 (por escrito).
NS Lista de literatura usada.
Libro de texto. Grado de Química 8. ed. G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. Editorial "Educación", 2014.
Cuaderno de química. ed. Borovskikh T.A.
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