Znając wzór chemiczny, możesz obliczyć udział masowy pierwiastków chemicznych w substancji. element w istocie jest oznaczony w języku greckim. litera „omega” - ω E/V i obliczana jest według wzoru:

gdzie k jest liczbą atomów tego pierwiastka w cząsteczce.

Jaki jest udział masowy wodoru i tlenu w wodzie (H 2 O)?

Rozwiązanie:

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

2) Oblicz udział masowy wodoru w wodzie:

3) Oblicz udział masowy tlenu w wodzie. Ponieważ woda zawiera atomy tylko dwóch pierwiastków chemicznych, udział masowy tlenu będzie równy:

Ryż. 1. Sformułowanie rozwiązania problemu 1

Oblicz udział masowy pierwiastków w substancji H 3 PO 4.

1) Oblicz względną masę cząsteczkową substancji:

M r (N 3 PO 4) = 3*A r (N) + 1*A r (P) + 4*A r (O) = 3*1 + 1* 31 +4*16 = 98

2) Oblicz udział masowy wodoru w substancji:

3) Oblicz udział masowy fosforu w substancji:

4) Oblicz ułamek masowy tlenu w substancji:

1. Zbiór problemów i ćwiczeń z chemii: klasa VIII: do podręcznika P.A. Orzhekovsky i inni „Chemia, klasa 8” / P.A. Orżekowski, N.A. Titow, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006.

2. Ushakova O.V. Zeszyt ćwiczeń do chemii: klasa 8: do podręcznika P.A. Orżekowski i inni „Chemia. 8. klasa” / O.V. Ushakova, PI Bespałow, PA Orżekowski; pod. wyd. prof. rocznie Orzhekovsky – M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (s. 34-36)

3. Chemia: klasa 8: podręcznik. dla edukacji ogólnej instytucje / P.A. Orżekowski, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005.(§15)

4. Encyklopedia dla dzieci. Tom 17. Chemia / Rozdział. wyd.V.A. Wołodin, wed. naukowy wyd. I.Leenson. - M.: Avanta+, 2003.

1. Ujednolicony zbiór cyfrowych zasobów edukacyjnych ().

2. Elektroniczna wersja czasopisma „Chemia i Życie” ().

4. Lekcja wideo na temat „Ułamek masowy pierwiastka chemicznego w substancji” ().

Praca domowa

1. s. 78 nr 2 z podręcznika „Chemia: 8. klasa” (P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005).

2. Z. 34-36 nr 3.5 z zeszytu ćwiczeń z chemii: klasa 8: do podręcznika P.A. Orżekowski i inni „Chemia. 8. klasa” / O.V. Ushakova, PI Bespałow, PA Orżekowski; pod. wyd. prof. rocznie Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.

Zadanie 3.1. Określ masę wody w 250 g 10% roztworu chlorku sodu.

Rozwiązanie. Z w = m wody / m roztworu znajdź masę chlorku sodu:
m mieszanina = w m roztwór = 0,1 250 g = 25 g NaCl
Ponieważ m r-ra = m v-va + m r-la, wówczas otrzymujemy:
m(H 2 0) = m roztwór - m mieszanina = 250 g - 25 g = 225 g H 2 0.

Problem 3.2. Określ masę chlorowodoru w 400 ml roztworu kwasu solnego o ułamku masowym 0,262 i gęstości 1,13 g/ml.

Rozwiązanie. Ponieważ w = m in-va / (V ρ), wówczas otrzymujemy:
m in-va = w V ρ = 0,262 400 ml 1,13 g/ml = 118 g

Zadanie 3.3. Do 200 g 14% roztworu soli dodano 80 g wody. Określ udział masowy soli w powstałym roztworze.

Rozwiązanie. Znajdź masę soli w roztworze pierwotnym:
m sól = w m roztwór = 0,14 200 g = 28 g.
W nowym roztworze pozostała ta sama masa soli. Znajdź masę nowego rozwiązania:
m roztwór = 200 g + 80 g = 280 g.
Znajdź ułamek masowy soli w powstałym roztworze:
w = m sól / m roztwór = 28 g / 280 g = 0,100.

Zadanie 3.4. Jaką objętość 78% roztworu kwasu siarkowego o gęstości 1,70 g/ml należy pobrać, aby przygotować 500 ml 12% roztworu kwasu siarkowego o gęstości 1,08 g/ml?

Rozwiązanie. Dla pierwszego rozwiązania mamy:
w 1 = 0,78 I ρ1 = 1,70 g/ml.
Dla drugiego rozwiązania mamy:
V 2 = 500 ml, w 2 = 0,12 I ρ2 = 1,08 g/ml.
Ponieważ drugi roztwór przygotowuje się z pierwszego, dodając wodę, masy substancji w obu roztworach są takie same. Znajdź masę substancji w drugim roztworze. Z w 2 = m 2 / (V 2 ρ 2) mamy:
m 2 = w 2 V 2 ρ 2 = 0,12 500 ml 1,08 g/ml = 64,8 g.
m2 = 64,8 g. Znajdujemy
objętość pierwszego roztworu. Z w 1 = m 1 / (V 1 ρ 1) mamy:
V 1 = m 1 / (w 1 ρ 1) = 64,8 g / (0,78 1,70 g/ml) = 48,9 ml.

Zadanie 3.5. Jaką objętość 4,65% roztworu wodorotlenku sodu o gęstości 1,05 g/ml można przygotować z 50 ml 30% roztworu wodorotlenku sodu o gęstości 1,33 g/ml?

Rozwiązanie. Dla pierwszego rozwiązania mamy:
w 1 = 0,0465 I ρ1 = 1,05 g/ml.
Dla drugiego rozwiązania mamy:
V2 = 50 ml, w 2 = 0,30 I ρ2 = 1,33 g/ml.
Ponieważ pierwszy roztwór przygotowuje się z drugiego poprzez dodanie wody, masy substancji w obu roztworach są takie same. Znajdź masę substancji w drugim roztworze. Z w 2 = m 2 / (V 2 ρ 2) mamy:
m 2 = w 2 V 2 ρ 2 = 0,30 50 ml 1,33 g/ml = 19,95 g.
Masa substancji w pierwszym roztworze jest również równa m2 = 19,95 g.
Znajdź objętość pierwszego rozwiązania. Z w 1 = m 1 / (V 1 ρ 1) mamy:
V 1 = m 1 / (w 1 ρ 1) = 19,95 g / (0,0465 1,05 g/ml) = 409 ml.
Współczynnik rozpuszczalności (rozpuszczalność) - maksymalna masa substancji rozpuszczalnej w 100 g wody w danej temperaturze. Roztwór nasycony to roztwór substancji będący w równowadze z istniejącym osadem tej substancji.

Zadanie 3.6. Współczynnik rozpuszczalności chloranu potasu w temperaturze 25 °C wynosi 8,6 g. Określ udział masowy tej soli w nasyconym roztworze w temperaturze 25 °C.

Rozwiązanie. W 100 g wody rozpuścić 8,6 g soli.
Masa roztworu wynosi:
m roztwór = m woda + m sól = 100 g + 8,6 g = 108,6 g,
a udział masowy soli w roztworze jest równy:
w = m sól / m roztwór = 8,6 g / 108,6 g = 0,0792.

Zadanie 3.7. Udział masowy soli w roztworze chlorku potasu nasyconym w temperaturze 20 °C wynosi 0,256. Określ rozpuszczalność tej soli w 100 g wody.

Rozwiązanie. Niech będzie rozpuszczalność soli X g na 100 g wody.
Wtedy masa roztworu wynosi:
m roztwór = m woda + m sól = (x + 100) g,
a ułamek masowy jest równy:
w = m sól / m roztwór = x / (100 + x) = 0,256.
Stąd
x = 25,6 + 0,256x; 0,744x = 25,6; x = 34,4 g na 100 g wody.
Stężenie molowe Z- stosunek ilości rozpuszczonej substancji v (mol) do objętości roztworu V (w litrach), с = v(mol) / V(l), c = m in-va / (M V(l)).
Stężenie molowe pokazuje liczbę moli substancji w 1 litrze roztworu: jeśli roztwór jest dziesiętny ( c = 0,1 M = 0,1 mol/l) oznacza, że ​​1 litr roztworu zawiera 0,1 mola substancji.

Zadanie 3.8. Oblicz masę KOH potrzebną do przygotowania 4 litrów 2 M roztworu.

Rozwiązanie. Dla roztworów o stężeniu molowym mamy:
do = m / (M V),
Gdzie Z- stężenie molowe,
M- masa substancji,
M- masa molowa substancji,
V- objętość roztworu w litrach.
Stąd
m = c M V(l) = 2 mol/l 56 g/mol 4 l = 448 g KOH.

Zadanie 3.9. Ile ml 98% roztworu H 2 SO 4 (ρ = 1,84 g/ml) należy pobrać, aby przygotować 1500 ml 0,25 M roztworu?

Rozwiązanie. Problem rozcieńczania roztworu. Dla stężonego roztworu mamy:
w 1 = m 1 / (V 1 (ml) ρ 1).
Musimy znaleźć objętość tego rozwiązania V 1 (ml) = m 1 / (w 1 ρ 1).
Ponieważ rozcieńczony roztwór przygotowuje się ze stężonego roztworu przez zmieszanie go z wodą, masa substancji w tych dwóch roztworach będzie taka sama.
Dla rozcieńczonego roztworu mamy:
do 2 = m 2 / (M V 2 (l)) I m 2 = s 2 M V 2 (l).
Podstawiamy znalezioną wartość masy do wyrażenia objętości stężonego roztworu i przeprowadzamy niezbędne obliczenia:
V 1 (ml) = m / (w 1 ρ 1) = (z 2 M V 2) / (w 1 ρ 1) = (0,25 mol/l 98 g/mol 1,5 l) / (0, 98 1,84 g/ml ) = 20,4 ml.

Ułamek masowy jest jednym z ważnych parametrów, który jest aktywnie wykorzystywany w obliczeniach, i to nie tylko w chemii. Przygotowanie syropów i solanek, obliczanie dawki nawozu na powierzchnię pod daną uprawę, przygotowywanie i podawanie leków. Wszystkie te obliczenia wymagają ułamka masowego. Wzór na jego znalezienie zostanie podany poniżej.

W chemii oblicza się:

• dla składnika mieszaniny, roztwór;
• dla składnika związku (pierwiastka chemicznego);
• dla zanieczyszczeń w substancjach czystych.

Roztwór jest również mieszaniną, tylko jednorodną.

Ułamek masowy to stosunek masy składnika mieszaniny (substancji) do jej całkowitej masy. Wyrażone w liczbach zwykłych lub jako procent.

Wzór na znalezienie to:

𝑤 = (m (składniki) · m (mieszaniny, składniki)) / 100% .

Udział masowy pierwiastka chemicznego w substancji wyraża się jako stosunek masy atomowej pierwiastka chemicznego pomnożonej przez liczbę jego atomów w tym związku do masy cząsteczkowej substancji.

Na przykład określić w tlenu (tlenu) w cząsteczce dwutlenku węgla CO2, najpierw ustalamy masę cząsteczkową całego związku. Jest ich 44. Cząsteczka zawiera 2 atomy tlenu. Oznacza w tlen oblicza się w następujący sposób:

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

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

W podobny sposób w chemii określa się np. w woda w postaci krystalicznego hydratu – kompleks związków z wodą. W tej formie w naturze wiele substancji znajduje się w minerałach.

Na przykład wzór siarczanu miedzi to CuSO4 · 5H2O. Aby określić w wodę w tym krystalicznym hydracie należy zastąpić odpowiednio znanym już wzorem, Pan woda (w liczniku) i suma M krystaliczny hydrat (w mianowniku). Pan woda - 18, a całkowity krystaliczny hydrat - 250.

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

Wyznaczanie udziału masowego substancji w mieszaninach i roztworach

Udział masowy związku chemicznego w mieszaninie lub roztworze określa się tym samym wzorem, tylko licznikiem będzie masa substancji w roztworze (mieszaninie), a mianownikiem będzie masa całego roztworu (mieszaniny) :

𝑤 = (m (in-va) · m (roztwór)) / 100% .

Uwagaże stężenie masowe jest stosunkiem masy substancji do masy całe rozwiązanie, a nie tylko rozpuszczalnik.

Na przykład rozpuść 10 g soli kuchennej w 200 g wody. Musisz znaleźć procentowe stężenie soli w powstałym roztworze.

Aby określić stężenie soli, którego potrzebujemy M rozwiązanie. wynosi:

m (roztwór) = m (sól) + m (woda) = 10 + 200 = 210 (g).

Znajdź ułamek masowy soli w roztworze:

𝑤 = (10 210) / 100% = 4,76%

Zatem stężenie soli kuchennej w roztworze wyniesie 4,76%.

Jeśli warunki zadania nie zapewniają M i objętość roztworu, należy ją przeliczyć na masę. Zwykle odbywa się to za pomocą wzoru na znalezienie gęstości:

gdzie m to masa substancji (roztworu, mieszaniny), a V to jej objętość.

To stężenie jest najczęściej stosowane. To właśnie ma na myśli (jeśli nie ma osobnej instrukcji), gdy piszą o zawartości procentowej substancji w roztworach i mieszaninach.

Problemy często dotyczą stężenia zanieczyszczeń w substancji lub substancji w jej minerałach. Należy pamiętać, że stężenie (ułamek masowy) czystego związku zostanie określone poprzez odjęcie udziału zanieczyszczeń od 100%.

Na przykład, jeśli mówi się, że żelazo otrzymuje się z minerału, a procent zanieczyszczeń wynosi 80%, to w minerale znajduje się 100 - 80 = 20% czystego żelaza.

Odpowiednio, jeśli jest napisane, że minerał zawiera tylko 20% żelaza, to dokładnie to 20% będzie uczestniczyć we wszystkich reakcjach chemicznych i produkcji chemicznej.

Na przykład do reakcji z kwasem solnym pobraliśmy 200 g naturalnego minerału, w którym zawartość cynku wynosiła 5%. Aby określić masę pobranego cynku, używamy tego samego wzoru:

𝑤 = (m (in-va) m (roztwór)) / 100%,

z którego dowiadujemy się nieznanego M rozwiązanie:

m (Zn) = (w 100%) / m (min.)

m (Zn) = (5 100) / 200 = 10 (g)

Oznacza to, że 200 g minerału pobranego do reakcji zawiera 5% cynku.

Zadanie. Próbka rudy miedzi o masie 150 g zawiera jednowartościowy siarczek miedzi i zanieczyszczenia, których udział masowy wynosi 15%. Oblicz masę siarczku miedzi w próbce.

Rozwiązanie zadania można wykonać na dwa sposoby. Pierwszym jest znalezienie masy zanieczyszczeń o znanym stężeniu i odjęcie jej od sumy M próbka rudy. Drugi sposób polega na znalezieniu ułamka masowego czystego siarczku i wykorzystaniu go do obliczenia jego masy. Rozwiążmy to na dwa sposoby.

• Metoda I

Najpierw znajdziemy M zanieczyszczeń w próbce rudy. W tym celu skorzystamy ze znanego już wzoru:

𝑤 = (m (zanieczyszczenia) m (próbka)) / 100%,

m(zanieczyszczenie) = (w m (próbka)) 100%, (A)

m(zanieczyszczenie) = (15 150) / 100% = 22,5 (g).

Teraz, korzystając z różnicy, znajdujemy ilość siarczku w próbce:

150 - 22,5 = 127,5 g

• II metoda

Najpierw znajdujemy w znajomości:

100 — 15 = 85%

A teraz używając tego, używając tego samego wzoru, co w pierwszej metodzie (wzór A), znajdujemy M siarczek miedzi:

m(Cu2S) = (w m (próbka)) / 100%,

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

Odpowiedź: masa jednowartościowego siarczku miedzi w próbce wynosi 127,5 g.

Wideo

Z filmu dowiesz się, jak poprawnie obliczać wzory chemiczne i jak znaleźć ułamek masowy.

Nie otrzymałeś odpowiedzi na swoje pytanie? Zaproponuj temat autorom.

>>

Udział masowy pierwiastka w substancji złożonej

Materiał zawarty w tym akapicie pomoże Ci:

> dowiedzieć się, jaki jest udział masowy pierwiastka w związku i określić jego wartość;
> obliczyć masę pierwiastka w określonej masie związku na podstawie udziału masowego pierwiastka;
> poprawnie formułować rozwiązania problemów chemicznych.

Każde jest skomplikowane substancja(związek chemiczny) składa się z kilku pierwiastków. Znajomość składu pierwiastkowego związku jest konieczna do jego efektywnego wykorzystania. Za najlepszy nawóz azotowy uważa się np. ten, który zawiera największą ilość azotu (ten pierwiastek jest niezbędny roślinom). W ten sam sposób ocenia się jakość rudy metalu, określając, ile „ bogaty» na metalowy element.

Treść element w związku charakteryzuje się jego ułamkiem masowym. Wartość tę oznacza się łacińską literą w („podwójne ve”).

Wyprowadźmy wzór na obliczenie udziału masowego pierwiastka w związku na podstawie znanych mas związku i pierwiastka. Oznaczmy ułamek masowy pierwiastka przez x. Biorąc pod uwagę, że masa związku jest całością, a masa pierwiastka częścią całości, tworzymy proporcję:

Należy pamiętać, że masy pierwiastka i związku należy przyjmować w tych samych jednostkach miary (na przykład w gramach).

To jest interesujące

W dwóch związkach siarki - SO 2 i MoS 3 - udziały masowe pierwiastków są takie same i wynoszą 0,5 (czyli 50%) każdy.

Ułamek masowy nie ma wymiaru. Często wyraża się go w procentach. W tym przypadku formuła przyjmuje tę formę:

Oczywiste jest, że suma ułamków masowych wszystkich pierwiastków w związku jest równa 1 (lub 100%).

Podajmy kilka przykładów rozwiązywania problemów obliczeniowych. W ten sposób sformalizowany jest stan problemu i jego rozwiązanie. Kartkę notesu lub tablicy podzielono pionową linią na dwie nierówne części. W lewej, mniejszej części, krótko zapisano stan zadania, narysowano poziomą linię, a pod nią wskazano, co należy znaleźć lub obliczyć. Po prawej stronie zapisz wzory matematyczne, wyjaśnienia, obliczenia i odpowiedzi.

80 g związku zawiera 32 g Tlen. Oblicz udział masowy tlenu w związku.

Udział masowy pierwiastka w związku oblicza się również za pomocą wzoru chemicznego związku. Ponieważ masy atomów i cząsteczki są wówczas proporcjonalne do względnych mas atomowych i molekularnych

gdzie N(E) jest liczbą atomów pierwiastka we wzorze związku.

Ze znanego udziału masowego pierwiastka można obliczyć masę pierwiastka zawartego w określonej masie związku. Ze wzoru matematycznego na ułamek masowy pierwiastka wynika:

m(E) = w(E) m(połączenia).

Jaka masa azotu znajduje się w saletrze amonowej (nawozie azotowym) o masie 1 kg, jeżeli udział masowy tego pierwiastka w związku wynosi 0,35?

Pojęcie „ułamka masowego” służy do charakteryzowania składu ilościowego mieszanin substancji. Odpowiedni wzór matematyczny wygląda następująco:

Wnioski

Udział masowy pierwiastka w związku to stosunek masy pierwiastka do odpowiedniej masy związku.

Udział masowy pierwiastka w związku oblicza się na podstawie znanych mas pierwiastka i związku lub na podstawie jego wzoru chemicznego.

?
92. Jak obliczyć udział masowy pierwiastka w związku, jeśli: a) znana jest masa pierwiastka i odpowiadająca mu masa związku; b) wzór chemiczny związku?

93,20 g substancji zawiera 16 g bromu. Znajdź ułamek masowy tego pierwiastka w substancji, wyrażając go jako ułamek zwykły, ułamek dziesiętny i procent.

94. Oblicz (najlepiej ustnie) ułamki masowe pierwiastków w związkach o wzorach: SO 2, LiH, CrO 3.

95. Porównując wzory substancji, a także wartości względnych mas atomowych, określ, w której z substancji każdej pary udział masowy pierwszego elementu we wzorze jest większy:

a) N2O, NO; b) CO, CO2; c) B 2 O 3, B 2 S 3.

96. Wykonaj niezbędne obliczenia dla kwasu octowego CH 3 COOH i gliceryny C 3 H 5 (OH) 3 i wypełnij tabelę:

C x H y O z	M r (C x H y O z)	toaleta)	WH)	W(O)

97. Udział masowy azotu w pewnym związku wynosi 28%. Jaka masa związku zawiera 56 g azotu?

98. Udział masowy wapnia w połączeniu z wodorem wynosi 0,952. Oblicz masę wodoru zawartego w 20 g związku.

99. Zmieszano 100 g cementu i 150 g piasku. Jaki jest udział masowy cementu w przygotowanej mieszance?

Popel P. P., Kryklya L. S., Chemia: Pidruch. dla 7 klasy zagalnosvit. navch. zamknięcie - K.: VC "Akademia", 2008. - 136 s.: il.

Treść lekcji notatki z lekcji i ramki pomocnicze prezentacja lekcji technologie interaktywne akcelerator metody nauczania Praktyka testy, testowanie zadań i ćwiczeń online, prace domowe, warsztaty i szkolenia, pytania do dyskusji na zajęciach Ilustracje materiały wideo i audio fotografie, obrazy, wykresy, tabele, diagramy, komiksy, przypowieści, powiedzenia, krzyżówki, anegdoty, dowcipy, cytaty Dodatki streszczenia ściągawki wskazówki dla ciekawych artykułów (MAN) literatura podstawowy i dodatkowy słownik terminów Udoskonalanie podręczników i lekcji poprawianie błędów w podręczniku, zastąpienie przestarzałej wiedzy nową Tylko dla nauczycieli plany kalendarzowe programy szkoleniowe zalecenia metodyczne

W artykule omówiono takie pojęcie jak ułamek masowy. Podano metody jego obliczania. Opisano także definicje wielkości o podobnym brzmieniu, ale różniących się znaczeniem fizycznym. Są to ułamki masowe pierwiastka i wydajność.

Kolebka życia - rozwiązanie

Woda jest źródłem życia na naszej pięknej błękitnej planecie. To wyrażenie można spotkać dość często. Jednak niewiele osób, poza specjalistami, myśli: tak naprawdę podłożem do rozwoju pierwszych układów biologicznych był roztwór substancji, a nie chemicznie czysta woda. Z pewnością czytelnik spotkał się z określeniem „bulion pierwotny” w popularnej literaturze lub programach.

Źródła, które dały początek rozwojowi życia w postaci złożonych cząsteczek organicznych, są nadal przedmiotem dyskusji. Niektórzy sugerują nawet nie tylko naturalny i bardzo szczęśliwy zbieg okoliczności, ale kosmiczną interwencję. Co więcej, wcale nie mówimy o mitycznych kosmitach, ale o specyficznych warunkach powstawania tych cząsteczek, które mogą istnieć tylko na powierzchni małych ciał kosmicznych pozbawionych atmosfery - komet i asteroid. Dlatego bardziej słuszne byłoby stwierdzenie, że roztwór cząsteczek organicznych jest kolebką wszystkich żywych istot.

Woda jako substancja chemicznie czysta

Pomimo ogromnych, słonych oceanów i mórz, świeżych jezior i rzek, woda w postaci chemicznie czystej jest niezwykle rzadko spotykana, głównie w specjalnych laboratoriach. Przypomnijmy, że w krajowej tradycji naukowej substancja chemicznie czysta to substancja zawierająca nie więcej niż dziesięć do minus szóstej potęgi udziału masowego zanieczyszczeń.

Uzyskanie masy całkowicie pozbawionej obcych składników wymaga niewiarygodnych kosztów i rzadko kiedy się usprawiedliwia. Stosuje się go tylko w niektórych gałęziach przemysłu, gdzie nawet jeden obcy atom może zrujnować eksperyment. Należy pamiętać, że elementy półprzewodnikowe, na których opiera się współczesna technologia miniaturowa (m.in. smartfony i tablety), są bardzo wrażliwe na zanieczyszczenia. Do ich tworzenia potrzebne są całkowicie niezanieczyszczone rozpuszczalniki. Jednak w porównaniu z całą cieczą planety jest to znikome. Jak to się dzieje, że szeroko rozpowszechniona woda przenikająca naszą planetę tak rzadko występuje w czystej postaci? Wyjaśnimy to nieco poniżej.

Idealny rozpuszczalnik

Odpowiedź na pytanie postawione w poprzedniej sekcji jest niezwykle prosta. Woda ma cząsteczki polarne. Oznacza to, że w każdej najmniejszej cząsteczce tej cieczy bieguny dodatni i ujemny nie są zbytnio od siebie oddalone, ale oddzielone. W tym przypadku struktury powstające nawet w wodzie w stanie ciekłym tworzą dodatkowe wiązania (tzw. wodorowe). I w sumie daje to następujący wynik. Substancja wpadająca do wody (bez względu na jej ładunek) jest rozrywana przez cząsteczki cieczy. Każda cząsteczka rozpuszczonego zanieczyszczenia jest otoczona ujemną lub dodatnią stroną cząsteczek wody. Zatem ta wyjątkowa ciecz jest w stanie rozpuścić bardzo dużą liczbę różnorodnych substancji.

Pojęcie ułamka masowego w roztworze

Powstały roztwór zawiera część zanieczyszczeń zwaną „ułamkiem masowym”. Chociaż to wyrażenie nie pojawia się często. Innym powszechnie używanym terminem jest „stężenie”. Udział masowy jest określony przez określony stosunek. Nie będziemy podawać sformułowań formalnych, jest to dość proste, wyjaśnijmy lepiej znaczenie fizyczne. Jest to stosunek dwóch mas - zanieczyszczenia do roztworu. Ułamek masowy jest wielkością bezwymiarową. Wyrażane różnie w zależności od konkretnych zadań. Oznacza to, że w ułamkach jednego, jeśli wzór zawiera tylko stosunek masowy, i w procentach, jeśli wynik zostanie pomnożony przez 100%.

Rozpuszczalność

Oprócz H2O stosuje się także inne rozpuszczalniki. Ponadto istnieją substancje, które zasadniczo nie oddają swoich cząsteczek wodzie. Ale łatwo rozpuszczają się w benzynie lub gorącym kwasie siarkowym.

Istnieją specjalne tabele, które pokazują, ile danego materiału pozostanie w cieczy. Wskaźnik ten nazywa się rozpuszczalnością i zależy od temperatury. Im jest ona wyższa, tym aktywniej poruszają się atomy lub cząsteczki rozpuszczalnika i tym więcej zanieczyszczeń jest on w stanie wchłonąć.

Opcje określania proporcji substancji rozpuszczonej w roztworze

Ponieważ zadania chemików i technologów, a także inżynierów i fizyków mogą być różne, inaczej określa się udział substancji rozpuszczonej w wodzie. Udział objętościowy oblicza się jako stosunek objętości zanieczyszczeń do całkowitej objętości roztworu. Stosowany jest inny parametr, ale zasada pozostaje ta sama.

Udział objętościowy pozostaje bezwymiarowy, wyrażony albo jako ułamek jednostki, albo jako procent. Molarność (zwana także „stężeniem objętości molowej”) to liczba moli substancji rozpuszczonej w danej objętości roztworu. Definicja ta obejmuje już dwa różne parametry jednego układu, a wymiar tej wielkości jest inny. Wyraża się go w molach na litr. Na wszelki wypadek przypomnijmy, że mol to ilość substancji zawierająca w przybliżeniu dziesięć do dwudziestej trzeciej potęgi cząsteczek lub atomów.

Pojęcie udziału masowego pierwiastka

Wartość ta jest tylko pośrednio powiązana z rozwiązaniami. Udział masowy pierwiastka różni się od koncepcji omówionej powyżej. Każdy złożony związek chemiczny składa się z dwóch lub więcej pierwiastków. Każdy ma swoją własną masę względną. Wartość tę można znaleźć w układzie chemicznym Mendelejewa. Tam jest to wskazane w liczbach niecałkowitych, ale w przypadku problemów przybliżonych wartość można zaokrąglić. Skład złożonej substancji obejmuje pewną liczbę atomów każdego typu. Na przykład w wodzie (H2O) znajdują się dwa atomy wodoru i jeden tlen. Stosunek względnej masy całej substancji do danego pierwiastka w procentach będzie ułamkiem masowym pierwiastka.

Niedoświadczonemu czytelnikowi te dwa pojęcia mogą wydawać się bliskie. I dość często są ze sobą mylone. Udział masowy wydajności nie odnosi się do roztworów, ale do reakcji. Każdy proces chemiczny zawsze ma miejsce przy wytwarzaniu określonych produktów. Ich wydajność oblicza się na podstawie wzorów zależnych od reagentów i warunków procesu. W przeciwieństwie do zwykłego ułamka masowego, wartość ta nie jest tak łatwa do określenia. Obliczenia teoretyczne sugerują maksymalną możliwą ilość substancji w produkcie reakcji. Jednak praktyka zawsze podaje nieco mniejszą wartość. Przyczyny tej rozbieżności leżą w rozkładzie energii nawet pomiędzy silnie nagrzanymi cząsteczkami.

Zatem zawsze znajdą się „najzimniejsze” cząstki, które nie będą mogły zareagować i pozostaną w swoim pierwotnym stanie. Fizyczne znaczenie udziału masowego wydajności polega na tym, jaki procent faktycznie otrzymanej substancji różni się od teoretycznie obliczonej. Formuła jest niezwykle prosta. Masę praktycznie otrzymanego produktu dzieli się przez masę praktycznie obliczonego produktu, a całe wyrażenie mnoży się przez sto procent. Udział masowy wydajności zależy od liczby moli reagenta. Nie zapomnij o tym. Faktem jest, że jeden mol substancji to pewna liczba jej atomów lub cząsteczek. Zgodnie z prawem zachowania materii z dwudziestu cząsteczek wody nie można wytworzyć trzydziestu cząsteczek kwasu siarkowego, dlatego zadania oblicza się w ten sposób. Z liczby moli składnika początkowego wyprowadza się masę teoretycznie możliwą do uzyskania wyniku. Następnie, wiedząc, jaka ilość produktu reakcji faktycznie powstała, określa się ułamek masowy wydajności, korzystając ze wzoru opisanego powyżej.