Как рассчитать массовый процент: 13 шагов (с изображениями)

2024 Автор: Jason Gerald | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 11:35

Массовый процент - это процентное содержание каждого элемента в химическом соединении. Чтобы найти массовый процент, нам нужна молярная масса элемента в соединении в граммах / моль или масса в граммах, использованная для приготовления раствора. Массовый процент можно легко вычислить, используя основную формулу, разделив массу элемента (или растворенного вещества) на массу соединения (или раствора).

Шаг

Метод 1 из 2: определение массового процента, если масса вещества известна

Шаг 1. Определите уравнение массовых процентов для вещества

Основная формула для массового процента вещества: массовый процент = (масса вещества / общая масса соединения) x 100. Вы должны умножить результат деления на 100 в конце расчета, чтобы выразить значение в процентах.

Напишите уравнение в начале каждого вопроса: массовый процент = (масса вещества / общая масса соединения) x 100.
Масса искомого химического вещества - это известное значение массы в задаче. Если не указан, прочтите следующий раздел, чтобы решить проблемы, которые не предоставляют данные о массе вещества.
Общая масса соединения рассчитывается путем сложения масс всех веществ, составляющих соединение или раствор.

Шаг 2. Рассчитайте общую массу соединения

Если вам известны все массы составляющих элементов или соединений, вам нужно только добавить их, чтобы получить общую массу соединения или раствора. Это число будет делителем при вычислении массовых процентов.

Пример 1: Каков массовый процент 5 г гидроксида натрия, растворенных в 100 г воды?

Общая масса соединения равна массе гидроксида натрия плюс масса воды, то есть: 100 г + 5 г = 105 г
Пример 2: Какая масса хлорида натрия нужна для приготовления 175 г 15% раствора?

В этом примере в задаче указаны общая масса и массовый процент, но вас просят найти количество растворенного вещества, которое необходимо добавить в раствор общей массой 175 г

Шаг 3. Найдите массу исследуемого вещества

Когда вас просят найти «массовый процент», вы должны найти массу конкретного химического вещества (которое задается в задаче) в процентах по сравнению с общей массой всех его составляющих. Запишите массу рассматриваемого химического вещества. Эта масса будет числителем при вычислении массовых процентов.

Пример 1: масса рассматриваемого вещества составляет 5 г гидроксида натрия.
Пример 2: в этом примере масса искомого химического вещества неизвестна, и вы должны ее вычислить.

Шаг 4. Подставьте известные переменные в уравнение массовых процентов

После определения значения каждой переменной подставьте их все в уравнение.

Пример 1: массовый процент = (масса химического вещества / общая масса соединения) x 100 = (5 г / 105 г) x 100.
Пример 2: в этой задаче нам нужно изменить написание уравнения массовых процентов, чтобы найти массу неизвестного химического вещества: масса химического вещества = (массовый процент * общая масса соединения) / 100 = (15 * 175) / 100.

Шаг 5. Рассчитайте массовый процент

Теперь, когда уравнение численно заполнено, все, что вам нужно сделать, это завершить расчет массового процента. Разделите массу химического вещества на общую массу соединения, затем умножьте на 100. Этот расчет даст вам процентную массу вещества.

Пример 1: (5/105) x 100 = 0,04761 x 100 = 4,761%. Таким образом, массовый процент растворения 5 г гидроксида натрия в 100 г воды составляет 4,761%.
Пример 2: Измените написание уравнения для расчета массы химического вещества на (процентная масса * общая масса соединения) / 100: (15 * 175) / 100 = (2625) / 100 = 26,25 грамма хлорида натрия..

Количество воды, которое необходимо добавить, равно общей массе за вычетом массы вещества, а именно: 175 - 26, 25 = 148, 75 граммов воды

Метод 2 из 2: решение проблемы массового процента, если масса вещества неизвестна

Шаг 1. Определите массовый процент элемента

Основная формула для массового процента элемента: массовый процент = (молярная масса элемента / общая молекулярная масса соединения) x 100. Молярная масса вещества - это масса одного моля элемента, а молекулярная масса масса - это масса 1 моля соединения в целом. В конце расчета необходимо умножить результат на 100, чтобы выразить значение в процентах.

Напишите уравнение в начале каждого вопроса: массовый процент = (молярная масса элемента / общая молекулярная масса соединения) x 100.
Оба эти числа выражены в граммах на моль (г / моль).
Если в задаче не указана масса вещества, массовый процент элемента в соединении можно найти, используя его молярную массу.
Пример 1. Найдите массовый процент водорода в одной молекуле воды.
Пример 2: Найдите массовый процент углерода в одной молекуле глюкозы.

Шаг 2. Запишите химическую формулу

Если химическая формула соединения не указана в задаче, вы должны ее записать. Однако, если это указано в задаче, вы можете пропустить этот шаг и перейти к шагу «найти массу каждого элемента».

Пример 1: напишите химическую формулу воды H₂О.
Пример 2: напишите химическую формулу глюкозы, C₆ЧАС₁₂О₆.

Шаг 3. Найдите массу каждого элемента в соединении

Найдите атомный вес каждого элемента в химической формуле периодической таблицы. Массу элемента обычно можно найти под его химическим символом. Запишите массу каждого элемента в соединении.

Пример 1: найдите атомный вес кислорода (15,9994) и атомный вес водорода (1,0079).
Пример 2: найдите атомные веса углерода (12, 0107), кислорода (15, 9994) и водорода (1, 0079).

Шаг 4. Умножьте массу на мольное соотношение соединения

Узнайте, сколько молей (мольное соотношение) каждого элемента в химическом соединении. Мольное соотношение в соединении выражается в небольших числах. Умножьте атомную массу каждого элемента на его мольное соотношение.

Пример 1: в молекуле воды 2 атома водорода и 1 атом кислорода. Итак, умножьте атомную массу водорода на 2 (1,00794 X 2 = 2,01588) и оставьте массу кислорода равной 15,9994 (потому что она умножается на число 1).
Пример 2: в молекуле глюкозы 6 атомов углерода, 12 атомов водорода и 6 атомов кислорода. Умножьте каждый элемент на его атомный номер:
- Углерод (12, 0107 * 6) = 72, 0642
- Водород (1, 00794 * 12) = 12, 09528
- Кислород (15, 9994 * 6) = 95, 9964

Шаг 5. Рассчитайте общую массу соединения

Сложите общую массу всех элементов, составляющих соединение. Используя массу, рассчитанную с использованием мольного отношения, можно узнать общую массу соединения. Это число будет делителем в уравнении массовых процентов.

Пример 1: прибавьте 2 01588 г / моль (масса 2 моль атомов водорода) на 15 9994 г / моль (масса одного моля атомов кислорода) к 18,01528 г / моль.
Пример 2: сложите все рассчитанные молярные массы: углерод + водород + кислород = 72, 0642 + 12, 09528 + 95, 9964 = 180, 156 г / моль.

Шаг 6. Определите массу рассматриваемого элемента

Когда вас попросят найти «массовый процент», вам нужно будет найти массу определенного элемента в соединении, выраженную в процентах от общей массы всех элементов, составляющих его. Определите массу рассматриваемого элемента и запишите ее. Эта масса является массой, рассчитанной с использованием мольного отношения. Это число будет числителем уравнения массовых процентов.

Пример 1: масса водорода в соединении составляет 2,01588 г / моль (масса 2 моль атомов водорода).
Пример 2: масса углерода в соединении составляет 72,0642 г / моль (масса 6 моль атомов углерода).

Шаг 7. Подставьте переменные в уравнение массовых процентов

Получив значение каждой переменной, подставьте его в уравнение, записанное на первом этапе: массовый процент = (молярная масса элемента / общая молекулярная масса соединения) x 100.

Пример 1: массовый процент = (молярная масса элемента / общая молекулярная масса соединения) x 100 = (2,01588 / 18, 01528) x 100.
Пример 2: массовый процент = (молярная масса элемента / общая молекулярная масса соединения) x 100 = (72, 0642/180, 156) x 100.

Шаг 8. Рассчитайте массовый процент

Теперь, когда уравнение составлено, все, что вам нужно сделать, это завершить расчет массового процента. Разделите массу элемента на общую массу соединения, затем умножьте на 100. Результат - массовый процент элемента.

Пример 1: массовый процент = (2, 01588/18, 01528) x 100 = 0, 11189 x 100 = 11, 18%. Таким образом, массовый процент атомов водорода в молекуле воды составляет 11,18%.
Пример 2: массовый процент = (молярная масса элемента / общая молекулярная масса соединения) x 100 = (72, 0642/180, 156) x 100 = 0, 4000 x 100 = 40, 00%. Таким образом, массовый процент атомов углерода в молекуле глюкозы составляет 40,00%.