Как найти процентное содержание элементов

По
формуле химического соединения можно
вычислить процентное содержание каждого
из элементов, образующих данное химическое
соединение.

Процентное
содержание элемента в веществе – это
отношение количества элемента,
содержащегося в молекуле вещества, к
массе всей молекулы, выраженное в
процентах.

Пример.
Вычислить процентное содержание меди
в оксиде меди (II)
CuO.

Решение:

Молекулярная
масса оксида меди (II)
CuO
равна 64+16=80. В 1 моле CuO,
масса которого 80 г , на долю Cu
приходиться 64 г , что составляет

от массы 1 моль. Чтобы выразить эту дробь
в процентах, надо умножить её на 100:

×100=80

Следовательно,
в оксиде меди (II)
CuO
содержится 80% меди.

Справочный
материал:

Массовая
доля — отношение массы растворённого
вещества к массе раствора. Массовая
доля измеряется в долях единицы или
процентах( долю умножают на 100%)

(*100%)

где:

m1
— масса растворённого вещества, г ;

m
— общая масса раствора.

Задания:

1)Вычислить
в перечисленных здесь веществах
процентное содержание элемента: а)
водорода в гашеной извести Ca(OH)₂,
соляной кислоте HCl
и метане CH₄;
б) кислорода в окиси меди CuO,
окиси ртути HgO,
окиси железа Fe₂O₃;
в) азота в азотной кислоте HNO₃,
аммиаке NH₃,
нашатыре NH₄Cl;
г) серы в сернистом железе FeS,
сернистом газе SO₂,
серной кислоте H₂SO₄.
(Ответ: а) 2,7%; 2,7%; 25% ; б)20,1%, 6,25%, 30,0%, в)22,22%,
82,4%, 26,2% , г)36,4%, 50,0%, 32,7%)

2)Технический
хлористый алюминий содержит 98% AlCl₃;
остальное сосавляют примеси. Вычислить
процентное содержание хлора в этом
химическом продукте. (Ответ: 78,2%)

3)Неочищенный
сульфат магния содержит 96% MgSO₄
( остальное – примеси, не содержащие
магния). Сколько магния содержит этот
химический продукт? (Ответ: 19,2%)

1.4 Вычисление процентного состава химического соединения по химической формуле соединения.

Результаты
химического анализа веществ принято
выражать процентным содержанием
элементов, образующих исследуемое
химическое соединение. Вычислить
процентный состав сложного вещества –
это определить процентное содержание
каждого элемента, входящего а его состав.

Пример.
Вычислить процентный состав едкого
натра NaOH.

Решение:

Молекулярная
масса NaOH
равна 23+16+1=40.

1
моль=40 г.

Вычисляем
процентное содержание натрия:

×100=57,5
(%).

Вычисляем
процентное содержание кислорода:

×100=40
(%).

Вычисляем
процентное содержание водорода:

×100=2,5
(%).

Ответ:
в едком натре содержится натрия – 57,5%,
кислорода – 40% и водорода – 2,5%.

Задания:

1)Сколько
азота содержится в: а) натриевой селитре
NaNO₃;
б) сульфате аммония (NH₄)₂SO₄;
в) цианамиде кальция CaCN₂?
(Ответ: а)16,47%; б)21,21%; в)35% )

2)Сколько
фосфора находится в: а) 1 кг костяной
муки, содержащей 88% Ca₃(PO₄)₂;
б) 2 т фосфоритной муки, содержащей 82%
Ca₃(PO₄)₂;
в) 0,5 т двойного суперфосфата, содержащего
92% Ca(H₂PO₄)₂?
(Ответ: а) 0,176 кг; б) 164кг; в) 50,34 кг.)

3)Вычислить
процентный состав следующих веществ:
а) едкого кали KOH;
б) угольной кислоты H₂CO₃;
в) сернистой кислоты H₂SO₃;
г) хлористого хрома CrCl₂;
д) сернокислого кальция CaSO₄;
е) азотнокислого магния Mg(NO₃)₂;
ж) сернокислого железа Fe₂(SO₄)₃;
з) Фосфорнокислого кальция Ca₃(PO₄)₂;
и) соды Na₂CO₃;
к) известняка CaCO₃.
(Ответ: а)70,2%, 28,1%, 1,75%, б)3,22%, 19,35, 77,4%; в)
5,2%; 39%; 55,8%; г) 42,6%, 57,3%; д) 29,4%, к) 40%; 12%; 48%);

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Как вычислить процентное содержание

Понятие процентного содержания используется в химии, биохимии, физике, пищевой промышленности. Это один из способов выразить концентрацию компонента в общей величине. Если процент – сотая доля величины, то процентное содержание показывает количество этих долей.

Вам понадобится

• – ручка;
• – бумага для записей;
• – калькулятор.

Инструкция

Если вам необходимо вычислить объемное процентное содержание вещества x, воспользуйтесь формулой: Сv% = Vx*100/ Vобщ = Vx*100/(Vx+Vy+…+Vn), %;где Vx – объем вещества; Vобщ – общий объём, который складывается из объёмов – Vx, Vy,…Vn – составляющих веществ.

Для вычисления массового процентного содержания вещества x примените формулу:Сm% = Mx*100/Mобщ = Mx*100/( Mx+My+…+Mn), %;где Mx – масса вещества;Mобщ – общая масса, которая складывается из масс – Mx, My,…Mn – составляющих веществ.

При необходимости пересчитать объемное процентное содержание в массовое, используйте соотношение: M = V*p, кг; где M – масса вещества, кг;V – его объем, м3;p – плотность, кг/м3.

Встречаются задачи на нахождение процентного содержания компонента, получившегося в результате смешивания двух растворов с разной концентрацией.Например, требуется определить массовое процентное содержание NaCl в растворе, получившемся в результате смешивания 1л 10% раствора и 2л 20% раствора. Плотности растворов 1,07 г/см3 и 1,15 г/см3 соответственно.

Для решения найдите массы 1л 10% раствора и 2л 20% -го, пользуясь формулой из шага 3. Переведите литры в см3: 1л = 1000см3. Вы получите 1,07 кг и 2,30 кг. Сложите обе массы и получите массу смешанного раствора: 1,07+2,30 = 3,37 кг

Преобразовав формулу из шага 2, найдите массу NaCl в первом и во втором растворе: Mсоли1 = 1,07*10/100 = 0,107 кг. Mсоли2 = 2,30*20/100 = 0,460 кг. Сложите эти массы и получите массу соли в полученном растворе: 0,107+0,460 = 0,567 кг. По формуле из шага 2 найдите процентное содержание соли в смеси растворов: 0,567*100/3,370 = 16,83 %.

Химическая формула соединения рассказывает нам не только о том, из каких элементов состоит вещества, но и о соотношении элементов в веществе. Давайте, например, посмотрим на серную кислоту Н2SO4 и сернистую кислоту H2SO3. Это два разных вещества, хотя оба состоят из водорода Н, серы S и кислорода О. Но из-за того, что соотношения элементов в них разное (в серной кислоте 4 атома кислорода, а в сернистой – 3), свойства у них тоже разные.

Используя химическую формулу, можно узнать и массовую доля элемента в соединении.

Массовая доля элемента в соединении показывает, какую часть составляет масса конкретного элемента от массы вещества.

Чтобы понять это сложное (на первый взгляд сложное, на самом деле оно простое) определения, представьте, что вы принесли из магазина пакет с покупками. В нём батон хлеба, пачка масла, два эскимо и упаковка чипсов. Весит пакет 1 килограмм. Какой вклад в это вносят чипсы? Пусть чипсы весят 50 граммов. Значит, от 1 килограмма (всей массы пакета с покупками) на чипсы приходится всего 50 граммов. Значит, можно посчитать, что чипсы – всего лишь 0,05 часть от всей массы пакета с покупками (50/1000=0,05).

Более удобно вычислять массовую долю в процентах, поэтому можно записать простую пропорцию:

1 килограмм (весь пакет с покупками) – 100%

50 граммов (упаковка чипсов) – Х%

Отсюда Х=50 г*100%/1000 г=5%. То есть массовая доля чипсов в пакете с покупками – 5%.

Теперь перейдём от покупок в супермаркете к химическим формулам.

Пример 1.

Определите массовую долю водорода и хлора в хлориде водорода.

Решение:

Формула хлорида водорода HCl. Чтобы определить массовые доли, нужно посчитать по таблице Менделеева молекулярную массу хлорида водорода. Она составляет 36,5 (1+35,5).

Из формулы мы видим, что в составе молекулы 1 атом водорода и 1 атом хлора. Обязательно обращайте на это внимание! Из примеров ниже будет видно, что это очень важно. Итак, составим пропорцию для определения массовой доли водорода:

36,5 (молекулярная масса соединения) – 100%

1 (атомная масса 1 атома водорода, входящего в соединение) – Х%

Отсюда Х=1*100/36,5=2,7%

Аналогично для хлора:

36,5 (молекулярная масса соединения) – 100%

35,5 (атомная масса 1 атома водорода, входящего в соединение) – Y%

Y=35,5*100/36,5=97,3%.

Таким образом, ответ: в хлориде водорода массовая доля водорода 2,7%, массовая доля хлора 97,3%.

Не лишним будет себя проверить, сложив все массовые доли. В сумме они должны давать 100 процентов. В нашем случае массовая доля водорода 2,7%+массовая доля хлора 97,3%=100%. Значит, мы всё сделали верно.

Пример 2.

Определите массовые доли углерода и кислорода в углекислом газе.

Решение:

Формула углекислого газа СО2. Обратите внимание, что здесь 2 атома кислорода. Это очень важно!

Теперь посчитаем молекулярную массу СО2, используя периодическую таблицу. Она будет равна 44: 12 (атомная масса углерода)+2*16 (атомная масса кислорода, умноженная на 2, потому что в формуле 2 атома кислорода).

Переходим к расчёту массовых долей с помощью пропорций.

Для углерода:

44 (молекулярная масса СО2) – 100%

12 (атомная масса 1 атома углерода) – Х%

Х=12*100/44=27,3%

Для кислорода:

44 (молекулярная масса СО2) – 100%

32 (масса 2 атомов кислорода, входящих в формулу) – Y%

Y=32*100/44=72,7%

Здесь мы взяли не 16 (атомная масса кислорода), а 32 потому, что в формуле СО2 2 атома кислорода. Помните, что выше я обращала на это внимание? Не упускайте это из виду, иначе будут ошибки.

Но ответ мы уже получили: в углекислом газе массовая доля углерода 27,3%, массовая доля кислорода 72,7%. (Проверим себя, сложив массовые доли: 27,3+72,7=100. Значит, всё верно).

Пример 3.

Этот пример от строгого репетитора по химии, который готовит к огэ по химии. Итак, найдите массовые доли алюминия и кислорода в оксиде алюминия.

Решение:

Формула оксида алюминия Al2O3. Не забудьте учесть число атомов алюминия и кислорода (как в примере выше)!

Сначала найдём молекулярную массу оксида алюминия, пользуясь таблицей Менделеева. Атомная масса алюминия 27, атомная масса кислорода 16. Молекулярная масса Al2O3 2*27+3*16 (потому что у нас 2 атома алюминия и 3 атома кислорода)=102.

Рассчитываем массовые доли.

Для алюминия:

102 (молекулярная масса Al2O3) – 100%

54 (масса 2 атомов алюминия, входящих в формулу) – Х%

Х=54*100/102=52,9%

Для кислорода:

102 (молекулярная масса Al2O3) – 100%

48 (масса 3 атомов кислорода, входящих в формулу) – Y%

Y=48*100/102=47,1%

Ответ: в оксиде алюминия массовая доля алюминия 52,9%, массовая доля кислорода 47,1% (проверка: 52,9+47,1=100).

А можно узнать формулу соединения, если известны массовые доли? И сделать это очень просто.

Пишите, пожалуйста, в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.

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.

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.

Была ли эта статья полезной?