Qual è la frazione di massa della formula. Frazione di massa dell'elemento. Frazione di massa di una sostanza. Frazione di massa di un elemento in una sostanza complessa

Conoscendo la formula chimica, puoi calcolare la frazione di massa degli elementi chimici in una sostanza. elemento nelle sostanze è indicato dal greco. la lettera "omega" - ω E / V ed è calcolata dalla formula:

dove k è il numero di atomi di questo elemento nella molecola.

Qual è la frazione di massa di idrogeno e ossigeno nell'acqua (H 2 O)?

Soluzione:

M r (H 2 O) \u003d 2 * A r (H) + 1 * A r (O) \u003d 2 * 1 + 1 * 16 \u003d 18

2) Calcola la frazione di massa dell'idrogeno nell'acqua:

3) Calcolare la frazione di massa dell'ossigeno nell'acqua. Poiché la composizione dell'acqua comprende atomi di soli due elementi chimici, la frazione di massa dell'ossigeno sarà pari a:

Riso. 1. Formulazione della soluzione del problema 1

Calcola la frazione di massa degli elementi nella sostanza H 3 PO 4.

1) Calcolare il peso molecolare relativo della sostanza:

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) Calcoliamo la frazione di massa dell'idrogeno nella sostanza:

3) Calcolare la frazione di massa del fosforo nella sostanza:

4) Calcolare la frazione di massa dell'ossigeno nella sostanza:

1. Raccolta di compiti ed esercizi di chimica: 8° grado: al libro di testo di P.A. Orzhekovsky e altri "Chimica, grado 8" / P.A. Orzhekovsky, NA Titov, FF Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006.

2. Ushakova O.V. Quaderno di chimica: classe 8: al libro di testo di P.A. Orzhekovsky e altri: “Chimica. Grado 8" / O.V. Ushakova, PI Bespalov, PA Orzekovskij; sotto. ed. prof. PAPÀ. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (pag. 34-36)

3. Chimica: 8a elementare: libro di testo. per generale istituzioni / P.A. Orzhekovsky, LM Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005.(§15)

4. Enciclopedia per bambini. Volume 17. Chimica / Capitolo. a cura di V.A. Volodin, guida. scientifico ed. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003.

1. Un'unica raccolta di risorse educative digitali ().

2. Versione elettronica della rivista "Chimica e vita" ().

4. Lezione video sull'argomento "Frazione di massa di un elemento chimico in una sostanza" ().

Compiti a casa

1. p.78 n. 2 dal libro di testo "Chimica: 8° grado" (P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005).

2. da. 34-36 №№ 3.5 da Cartella di lavoro in chimica: 8a elementare: al libro di testo di P.A. Orzhekovsky e altri: “Chimica. Grado 8" / O.V. Ushakova, PI Bespalov, PA Orzekovskij; sotto. ed. prof. PAPÀ. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.

Dal 17° secolo La chimica non è più una scienza descrittiva. Gli scienziati chimici iniziarono a utilizzare ampiamente la misurazione della materia. La progettazione delle bilance, che consentono di determinare le masse dei campioni, è stata migliorata sempre di più. Per le sostanze gassose sono stati misurati, oltre alla massa, anche il volume e la pressione. L'uso di misurazioni quantitative ha permesso di comprendere l'essenza delle trasformazioni chimiche e determinare la composizione di sostanze complesse.

Come già sapete, la composizione di una sostanza complessa comprende due o più elementi chimici. Ovviamente, la massa di tutta la materia è composta dalle masse dei suoi elementi costitutivi. Ciò significa che ogni elemento rappresenta una certa parte della massa della materia.

La frazione di massa di un elemento è il rapporto tra la massa di questo elemento in una sostanza complessa e la massa dell'intera sostanza, espressa in frazioni di unità (o in percentuale):

La frazione di massa di un elemento in un composto è indicata da una lettera minuscola latina w(“doppio-ve”) e mostra la quota (parte della massa) attribuibile a questo elemento nella massa totale della sostanza. Questo valore può essere espresso in frazioni di unità o in percentuale. Naturalmente, la frazione di massa di un elemento in una sostanza complessa è sempre inferiore all'unità (o inferiore al 100%). Dopotutto, una parte del tutto è sempre meno del tutto, proprio come una fetta di arancia è meno di un'arancia.

Ad esempio, l'ossido di mercurio contiene due elementi, mercurio e ossigeno. Quando si riscaldano 50 g di questa sostanza, si ottengono 46,3 g di mercurio e 3,7 g di ossigeno (Fig. 57). Calcola la frazione di massa del mercurio in una sostanza complessa:

La frazione di massa dell'ossigeno in questa sostanza può essere calcolata in due modi. Per definizione, la frazione di massa dell'ossigeno nell'ossido di mercurio è uguale al rapporto tra la massa dell'ossigeno e la massa dell'ossido:

Sapendo che la somma delle frazioni di massa degli elementi in una sostanza è uguale a uno (100%), la frazione di massa dell'ossigeno può essere calcolata dalla differenza:

w(O) \u003d 1 - 0,926 \u003d 0,074,

w(O) = 100% - 92,6% = 7,4%.

Per trovare le frazioni di massa degli elementi con il metodo proposto, è necessario condurre un esperimento chimico complesso e dispendioso in termini di tempo per determinare la massa di ciascun elemento. Se si conosce la formula di una sostanza complessa, lo stesso problema si risolve molto più facilmente.

Per calcolare la frazione di massa di un elemento, moltiplicare la sua massa atomica relativa per il numero di atomi ( n) dato elemento nella formula e diviso per il peso molecolare relativo della sostanza:

Ad esempio, per l'acqua (Fig. 58):

Sig(H 2 O) \u003d 1 2 + 16 \u003d 18,

Compito 1.Calcola le frazioni di massa degli elementi in ammoniaca, la cui formula è NH3 .

Dato:

sostanza ammoniaca NH 3.

Trovare:

w(N) w(H).

Soluzione

1) Calcolare il peso molecolare relativo dell'ammoniaca:

Sig(NH3) = A r(N) + 3 A r(H) = 14 + 3 1 = 17.

2) Trova la frazione di massa dell'azoto nella sostanza:

3) Calcola la frazione di massa dell'idrogeno nell'ammoniaca:

w(H) = 1 - w(N) = 1 - 0,8235 = 0,1765 o 17,65%.

Risposta. w(N) = 82,35%, w(H) = 17,65%.

Compito 2.Calcola le frazioni di massa degli elementi nell'acido solforico, che ha la formula H2SO4 .

Dato:

acido solforico H 2 SO 4.

Trovare:

w(H) w(S) w(O).

Soluzione

1) Calcolare il peso molecolare relativo dell'acido solforico:

Sig(H 2 SO 4) \u003d 2 A r(H) + A r(S)+4 A r(O) = 2 1 + 32 + 4 16 = 98.

2) Trova la frazione di massa dell'idrogeno nella sostanza:

3) Calcolare la frazione di massa di zolfo in acido solforico:

4. Calcolare la frazione di massa dell'ossigeno nella sostanza:

w(O) = 1 – ( w(H) + w(S)) = 1 - (0,0204 + 0,3265) = 0,6531 o 65,31%.

Risposta. w(H) = 2,04%, w(S) = 32,65%, w(O) = 65,31%.

Più spesso, i chimici devono risolvere il problema inverso: determinare la formula di una sostanza complessa per frazioni di massa degli elementi. Come tali problemi vengono risolti, illustreremo con un esempio storico.

Dai minerali naturali - tenorite e cuprite - sono stati isolati due composti di rame con ossigeno (ossidi). Differivano l'uno dall'altro per colore e frazioni di massa degli elementi. Nell'ossido nero, la frazione in massa del rame era dell'80% e la frazione in massa dell'ossigeno era del 20%. Nell'ossido di rame rosso, le frazioni di massa degli elementi erano rispettivamente dell'88,9% e dell'11,1%. Quali sono le formule per queste sostanze complesse? Facciamo dei semplici calcoli.

Esempio 1 Calcolo della formula chimica dell'ossido di rame nero ( w(Cu) = 0,8 e w(O) = 0,2).

x, y- dal numero di atomi di elementi chimici nella sua composizione: Cu X o y.

2) Il rapporto degli indici è uguale al rapporto dei quozienti dalla divisione della frazione di massa dell'elemento nel composto per la massa atomica relativa dell'elemento:

3) Il rapporto risultante deve essere ridotto al rapporto degli interi: gli indici nella formula che mostra il numero di atomi non possono essere frazionari. Per fare ciò, dividiamo i numeri risultanti per il più piccolo (ovvero qualsiasi) di essi:

La formula è CuO.

Esempio 2 Calcolo della formula dell'ossido di rame rosso da frazioni di massa note w(Cu) = 88,9% e w(O) = 11,1%.

Dato:

w(Cu) = 88,9%, o 0,889,

w(O) = 11,1% o 0,111.

Trovare:

Soluzione

1) Indichiamo la formula dell'ossido Cu X o y.

2) Trova il rapporto degli indici X e y:

3) Diamo il rapporto degli indici al rapporto degli interi:

Risposta. La formula del composto è Cu 2 O.

E ora complichiamo un po' il compito.

Compito 3.Secondo l'analisi elementare, la composizione del sale amaro calcinato, utilizzato dagli alchimisti come lassativo, è la seguente: la frazione di massa del magnesio è del 20,0%, la frazione di massa dello zolfo è del 26,7%, la frazione di massa dell'ossigeno è 53,3 %.

Dato:

w(Mg) = 20,0%, o 0,2,

w(S) = 26,7%, o 0,267,

w(O) = 53,3% o 0,533.

Trovare:

Soluzione

1) Denota la formula di una sostanza usando gli indici x, y, z: Mg X S y o z.

2) Trova il rapporto degli indici:

3) Determinare il valore degli indici x, y, z:

Risposta. La formula della sostanza è MgSO 4.

1. Come si chiama la frazione di massa di un elemento in un composto? Come viene calcolato questo valore?

2. Calcolare le frazioni di massa degli elementi nelle sostanze: a) anidride carbonica CO 2;
b) solfuro di calcio CaS; c) nitrato di sodio NaNO 3; d) ossido di alluminio Al 2 O 3.

3. In quale dei fertilizzanti azotati è la frazione di massa del nutriente azotato più grande: a) cloruro di ammonio NH 4 Cl; b) solfato di ammonio (NH 4) 2 SO 4; c) urea (NH 2) 2 CO?

4. Nella pirite minerale, 7 g di ferro rappresentano 8 g di zolfo. Calcola le frazioni di massa di ogni elemento in questa sostanza e determina la sua formula.

5. La frazione di massa dell'azoto in uno dei suoi ossidi è del 30,43% e la frazione di massa dell'ossigeno è del 69,57%. Determina la formula dell'ossido.

6. Nel medioevo dalle ceneri di un fuoco si estraeva una sostanza chiamata potassa che veniva usata per fare il sapone. Frazioni di massa degli elementi in questa sostanza: potassio - 56,6%, carbonio - 8,7%, ossigeno - 34,7%. Determina la formula della potassa.

1. Riempi gli spazi vuoti nelle frasi.

a) In matematica, "condivisione" è il rapporto tra una parte e un tutto. Per calcolare la frazione di massa di un elemento, moltiplicare la sua massa atomica relativa per il numero di atomi di un dato elemento nella formula e dividere per la massa molecolare relativa della sostanza.

b) La somma delle frazioni di massa di tutti gli elementi che compongono la sostanza è 1 o 100%.

2. Annotare formule matematiche per trovare le frazioni di massa degli elementi se:

a) la formula della sostanza è P 2 O 5, M r \u003d 2 * 31 + 5 * 16 \u003d 142
w(P) = 2*31/132 *100% = 44%
w(O) = 5*16/142*100% = 56% o w(O) = 100-44=56.

b) la formula della sostanza - A x B y
w(A) = Ar(A)*x/Mr(AxBy) * 100%
w(B) = Ar(B)*y / Mr(AxBy) *100%

3. Calcola le frazioni di massa degli elementi:

a) in metano (CH 4)

b) in carbonato di sodio (Na 2 CO 3)

4. Confronta le frazioni di massa degli elementi indicati nelle sostanze e metti un segno<, >o = :

5. Nella combinazione di silicio con idrogeno, la frazione di massa del silicio è 87,5%, idrogeno 12,5%. Il peso molecolare relativo della sostanza è 32. Determinare la formula di questo composto.

6. Le frazioni di massa degli elementi nel composto sono mostrate nel diagramma:

Determina la formula di questa sostanza se è noto che il suo peso molecolare relativo è 100.

7. L'etilene è uno stimolante naturale della maturazione dei frutti: il suo accumulo nei frutti ne accelera la maturazione. Prima inizia l'accumulo di etilene, prima maturano i frutti. Pertanto, l'etilene viene utilizzato per accelerare artificialmente la maturazione dei frutti. Derivare la formula dell'etilene se è noto che la frazione in massa del carbonio è 85,7%, la frazione in massa dell'idrogeno è -14,3%. Il peso molecolare relativo di questa sostanza è 28.

8. Derivare la formula chimica della sostanza, se è nota

a) w(Ca) = 36%, w(Cl) = 64%

b) w(Na) 29,1%, w(S) = 40,5%, w(O) = 30,4%.

9. Il lapislazzuli ha proprietà antimicrobiche. In precedenza, veniva usato per cauterizzare le verruche. A piccole concentrazioni agisce come antinfiammatorio e astringente, ma può provocare ustioni. Derivare la formula del lapislazzuli se è noto che contiene il 63,53% di argento, l'8,24% di azoto, il 28,23% di ossigeno.

Frazione di massa - uno dei parametri importanti che viene utilizzato attivamente per i calcoli e non solo in chimica. Preparazione di sciroppi e salamoie, calcolo dell'applicazione di fertilizzanti per area per una particolare coltura, preparazione e somministrazione di medicinali. Tutti questi calcoli richiedono una frazione di massa. La formula per trovarlo sarà data di seguito.

In chimica si calcola:

• per un componente di una miscela, soluzione;
• per parte integrante di un composto (elemento chimico);
• per le impurità nelle sostanze pure.

Una soluzione è anche una miscela, solo omogenea.

Frazione di massaè il rapporto tra la massa di un componente della miscela (sostanza) e la sua massa intera. Espresso in numeri ordinari o in percentuale.

La formula per trovare è:

? \u003d (m (parti componenti) m (miscele, in-va)) / 100%.

Trovare la frazione di massa di un elemento chimico

Frazione di massa di un elemento chimico in una sostanza è il rapporto tra la massa atomica di un elemento chimico, moltiplicato per il numero dei suoi atomi in questo composto, al peso molecolare della sostanza.

Ad esempio, per definire w ossigeno (ossigeno) in una molecola di anidride carbonica CO2, per prima cosa troviamo il peso molecolare dell'intero composto. È 44. La molecola contiene 2 atomi di ossigeno. Significa w l'ossigeno è calcolato come segue:

w(O) = (Ar(O) 2) / Mr(CO2)) x 100%,

w(O) = ((16 2) / 44) x 100% = 72,73%.

Allo stesso modo, in chimica si definisce, ad esempio, w acqua in un idrato cristallino - un composto complesso con acqua. In questa forma in natura molte sostanze si trovano nei minerali.

Ad esempio, la formula del solfato di rame è CuSO4 5H2O. Determinare w acqua in questo idrato cristallino, è necessario sostituire nella formula già nota, rispettivamente, Sig acqua (al numeratore) e il totale m idrato cristallino (al denominatore). Sig acqua 18 e idrato cristallino totale - 250.

w(H2O) = ((18 5) / 250) 100% = 36%

Trovare la frazione di massa di una sostanza in miscele e soluzioni

Frazione di massa composto chimico in una miscela o soluzione è determinato dalla stessa formula, solo il numeratore sarà la massa della sostanza nella soluzione (miscela) e il denominatore sarà la massa dell'intera soluzione (miscela):

? \u003d (m (in-va) m (r-ra)) / 100%.

Occorre prestare attenzione quella concentrazione di massa è il rapporto tra la massa di una sostanza e la massa intera soluzione e non solo un solvente.

Ad esempio, 10 g di sale da cucina vengono sciolti in 200 g di acqua. Devi trovare la concentrazione percentuale di sale nella soluzione risultante.

Per determinare la concentrazione di sale, abbiamo bisogno m soluzione. È:

m (soluzione) \u003d m (sale) + m (acqua) \u003d 10 + 200 \u003d 210 (g).

Trova la frazione di massa di sale nella soluzione:

? = (10 210) / 100% = 4,76%

Pertanto, la concentrazione di cloruro di sodio nella soluzione sarà del 4,76%.

Se la condizione del problema non lo fa m, e il volume della soluzione, allora deve essere convertito in massa. Questo di solito viene fatto attraverso la formula per trovare la densità:

dove m è la massa di una sostanza (soluzione, miscela) e V è il suo volume.

Questa concentrazione è usata più spesso. È lei che si intende (se non ci sono istruzioni separate) quando scrivono sulla percentuale di sostanze in soluzioni e miscele.

Nei problemi viene spesso indicata la concentrazione di impurità in una sostanza o una sostanza nei suoi minerali. Si noti che la concentrazione (frazione di massa) di un composto puro sarà determinata sottraendo la frazione di impurità dal 100%.

Ad esempio, se si dice che il ferro si ottiene da un minerale e la percentuale di impurità è dell'80%, il ferro puro nel minerale è 100 - 80 = 20%.

Di conseguenza, se è scritto che il minerale contiene solo il 20% di ferro, allora tutto reazioni chimiche ed è questo 20% che parteciperà alla produzione chimica.

Per esempio, per la reazione con acido cloridrico sono stati prelevati 200 g di un minerale naturale, in cui il contenuto di zinco è del 5%. Per determinare la massa di zinco prelevata, utilizziamo la stessa formula:

? \u003d (m (in-va) m (r-ra)) / 100%,

da cui troviamo l'ignoto m soluzione:

m (Zn) = (w 100%) / m (minerale)

m (Zn) \u003d (5 100) / 200 \u003d 10 (g)

Cioè, 200 g del minerale prelevato per la reazione contengono il 5% di zinco.

Un compito. Un campione di minerale di rame del peso di 150 g contiene solfuro di rame monovalente e impurità, la cui frazione di massa è del 15%. Calcolare la massa del solfuro di rame nel campione.

Soluzione i compiti possono essere eseguiti in due modi. Il primo è trovare la massa delle impurità dalla concentrazione nota e sottrarla dal totale m campione di minerale Il secondo modo è trovare la frazione di massa del solfuro puro e usarla per calcolarne la massa. Risolviamolo in entrambi i modi.

• io modo

Per prima cosa troviamo m impurità nel campione di minerale. Per fare ciò, utilizziamo la formula già nota:

? = (m (impurità) m (campione)) / 100%,

m(impurità) \u003d (w m (campione)) 100%, (A)

m (impurità) \u003d (15 150) / 100% \u003d 22,5 (g).

Ora, per differenza, troviamo la quantità di solfuro nel campione:

150 - 22,5 = 127,5 g

• II metodo

Per prima cosa troviamo w connessioni:

E ora, usandolo, usando la stessa formula del primo metodo (formula A), troviamo m solfuro di rame:

m(Cu2S) = (w m (campione)) / 100% ,

m(Cu2S) = (85 150) / 100% = 127,5 (g).

Risposta: la massa di solfuro di rame monovalente nel campione è di 127,5 g.

video

Dal video imparerai come calcolare correttamente le formule chimiche e come trovare la frazione di massa.

ARGOMENTO DELLA LEZIONE: Frazione di massa di un elemento chimico in un composto.

LO SCOPO DELLA LEZIONE: Insegnare come calcolare la frazione di massa degli elementi in un composto secondo la formula del composto e stabilire la formula chimica di una sostanza complessa da frazioni di massa note di elementi chimici.

Concetti basilari. Frazione di massa di un elemento chimico.

Risultati di apprendimento pianificati

argomento. Essere in grado di calcolare la frazione di massa di un elemento in un composto secondo la sua formula e stabilire la formula chimica di una sostanza complessa da frazioni di massa note di elementi chimici.

Metasoggetto . Per formare la capacità di stabilire analogie, utilizzare algoritmi per risolvere problemi educativi e cognitivi.

Le principali attività degli studenti. Calcola la frazione di massa di un elemento in un composto usando la sua formula. Stabilire la formula chimica di una sostanza complessa in base alle frazioni di massa note di elementi chimici.

Struttura della lezione

io. Fase organizzativa

II. Aggiornare conoscenza di base

III. Imparare nuovo materiale

IV. Consolidamento. Riassumendo la lezione

V. Compiti a casa

Durante le lezioni

Organizzare il tempo.

Controllo dei compiti.

Aggiornamento delle conoscenze di base.

Dare definizioni: massa atomica relativa, massa molecolare relativa.

In quali unità si può misurare la massa atomica relativa?

In quali unità si può misurare il peso molecolare relativo?

Imparare nuovo materiale.

Lavora con il libro di testo. Cartella di lavoro.

Ragazzi, diciamo che abbiamo una sostanza - acido solforicoh 2 COSÌ 4,

Possiamo scoprire quali atomi fanno parte del composto.

E il loro numero?

E in quale rapporto di massa si combinano?

Calcolo dei rapporti di massa chimica

elementi in materia complessa. (pagina 51)

E come puoi scoprire in quali rapporti di massa gli elementi sono collegati in un composto la cui formula èh 2 COSÌ 4 ?

m(h): m(S): m(o)= 2*2 + 32 + 16*4= 2:32:64 = 1:16:32.

1 + 16 + 32 \u003d 49, ovvero 49 parti di massa di acido solforico, contengono 1 parte di massa di idrogeno, 16 parti di massa di zolfo, 32 parti di massa di ossigeno.

Ragazzi, cosa ne pensate, possiamo calcolare la proporzione di ogni elemento nel composto?

Oggi faremo conoscenza con il nuovo concetto di frazione di massa di un elemento in un composto.

w- frazione di massa dell'elemento nel composto.

nè il numero di atomi dell'elemento.

Sig- peso molecolare relativo.

Calcolo delle frazioni di massa di elementi chimici

in materia complessa. (RT)

1. Studiare l'algoritmo per calcolare la frazione di massa di un elemento in un composto.

Compito n. 1 (RT)

Derivazione di formule chimiche, se si conoscono le frazioni di massa degli elementi chimici,

incluso in questa sostanza. (RT)

2. Studiare l'algoritmo per calcolare la frazione di massa di un elemento in un composto.

Compito #5 (RT)

Consolidamento del materiale studiato.

RT Pag. 25 N. 2.

RT Pag. 27 N. 6.

Riassumendo la lezione.

Quali nuovi concetti hai imparato in classe oggi?

Lavoro indipendente.

Compiti a casa:

• studio §15 pp. 51 - 53;

  rispondere alle domande n. 3,4,7 pp. 53-54 (per iscritto).

P elenco della letteratura usata.

Manuale. Grado di chimica 8. ed. GE Rudzitis, FG Feldman. Casa editrice "Illuminismo", 2014.

Quaderno di chimica. ed. Borovskikh TA

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