Массовая доля. Вычисление массовой доли элемента в веществе

Давайте вспомним ключевые понятия химии, с которыми мы познакомились на предыдущем уроке.

Относительная атомная масса выступает безмерной единицей и отображает, насколько масса атома превышает одну двенадцатую долю массы углерода.

Относительная молекулярная масса является результатом сложения атомных масс элементов, присутствующих в структуре молекул с учетом их индексов.

Химическая формула — фиксация качественного и количественного состава вещества с применением символов элементов.

Задания по химии зачастую требуют расчета количества элемента в веществе или смеси, либо определения доли конкретного элемента.

Доля —  отдельная часть от единого. Отображается в виде десятичной дроби либо процента.

При выполнении химических вычислений применяют термин массовая доля. Эта величина характеризует содержание элемента в конкретном веществе.

Массовая доля — значение отношения между массой отдельного элемента и всего вещества.

Отображается греческой буквой ω (омега) и вычисляется по формуле

ω =

Омега соответствует значению массы элемента разделенной на значению массы вещества,

где m(Э) – масса элемента,

m вещества – масса вещества.

При необходимости отобразить ответ в процентах — следует выполнить умножение полученного значения на 100%. Эта формула используется при отображении исходных данных в граммах.

Массовая доля элемента в веществе равняется значению относительной атомной массы конкретного элемента, перемноженной на численность атомов в молекуле и поделенному на относительную молекулярную массу вещества, помноженному на 100 %.

ω(Э) =  * 100%

где    ω(Э) — массовая доля элемента,

n — число атомов элемента в молекуле,

Ar — относительная атомная масса элемента,

Mr — относительная молекулярная масса молекулы.

Вычисление массовой доли элемента в веществе

Молекулярная масса фосфорной кислоты равняется суммарному значению произведения численности атомов водорода, умноженной на относительную атомную массу водорода, численности атомов фосфора, умноженной на относительную атомную массу фосфора и численности атомов кислорода, умноженной на относительную атомную массу кислорода.

Mr(H3PO4) = n(H)*Ar(H)+n(P)*Ar(P)+n(O)*Ar(O)

Mr(H3PO4) = 3*1+1*31+4*16 = 98

Молекулярная масса фосфорной кислоты — 98.

• Рассчитываем массовые доли элементов

ω(Э) =  * 100%

Массовая доля элемента рассчитывается как отношение численности атомов отдельного элемента, помноженного на его относительную атомную массу, к относительной молекулярной массе вещества, перемноженной на 100%.

ω(Н) =  = *100%

Массовая доля водорода равняется численности атомов водорода в молекуле, перемноженной на относительную атомную массу водорода и разделенной на относительную массу фосфорной кислоты.

Если ответ требуется отобразить в долях, умножать на 100% не нужно.

ω(Н) = *100% = 3,06%

Массовая доля водорода — 3,06 %.

Аналогичным методом определяются массовые доли оставшихся элементов.

Массовая доля фосфора рассчитывается как соотношение численности атомов фосфора в молекуле, перемноженной на относительную атомную массу фосфора к относительной массе фосфорной кислоты.

ω(Р) =  = *100% = 31,63%

Массовая доля фосфора — 31,63%

Массовая доля кислорода рассчитывается путем деления произведения численности атомов кислорода в молекуле и относительной атомной массы кислорода на относительную массу фосфорной кислоты.

ω(О) =  = *100%= 65,31%

Массовая доля кислорода — 65.31%

• Выполняем проверку — сумма рассчитанных долей элементов должна равняться 100%.

ω(Н)+ ω(Р)+ ω(О) = 100%

3,06%+31,63%+65,31% = 100%

вычисления верны

Ответ: ω=3,06%

ω=31,63%

ω=65,31%