Sådan beregnes massesfraktionen af \u200b\u200belementet. Sådan finder du en massefraktion
Opløsning Ring en homogen blanding af to eller flere komponenter.
Stoffer, hvis blandingsopløsning opnås, kaldes det komponenter.
Blandt komponenterne i løsningen er forskellige opløstsom måske ikke er en og opløsningsmiddel. For eksempel, i tilfælde af en sukkeropløsning i vand, er sukker opløst, og vand er opløsningsmiddel.
Nogle gange kan konceptet af opløsningsmidlet påføres lige til nogen af \u200b\u200bkomponenterne. For eksempel vedrører dette de løsninger, der opnås ved at blande to eller flere væsker, ideelt set opløseligt i hinanden. Således, især i en opløsning bestående af alkohol og vand, kan opløsningsmidlet kaldes både alkohol og vand. Men oftest med hensyn til vandholdige opløsninger er opløsningsmidlet traditionelt kaldet vand, og det opløst stof er den anden komponent.
Som en kvantitativ karakteristik af opløsningen af \u200b\u200bopløsningen anvendes en sådan ting oftest som mass fraktion Stoffer i opløsning. Massensfraktionen af \u200b\u200bstoffet kaldes masseforholdet mellem dette stof til massen af \u200b\u200bden opløsning, hvori den indeholder:
hvor ω (Ba) er en massefraktion af et stof indeholdt i opløsning (g), m.(B-BA) - Massen af \u200b\u200bstoffet indeholdt i opløsning (g), M (P-RA) er massen af \u200b\u200bopløsning (G).
Det følger af formel (1), at massfraktionen kan tage værdier fra 0 til 1, det vil sige det er enhedens aktier. I denne henseende kan en massefraktion også udtrykkes som en procentdel (%), og det er præcist i et sådant format, at det fremgår af næsten alle opgaver. Massfraktionen udtrykt i procent beregnes ved formlen, svarende til formlen (1) med den eneste forskel, at forholdet mellem massen af \u200b\u200bdet opløste stof til massen af \u200b\u200bhele opløsningen er 100% multipliceret med massen:
For en opløsning bestående af kun to komponenter kan massefraktioner af det opløste stof ω (r. In) og massesfraktionen af \u200b\u200bopløsningsmiddel ω (opløsningsmiddel) beregnes i overensstemmelse hermed.
Massensfraktionen af \u200b\u200bdet opløste stof kaldes også koncentration af opløsning.
For en to-komponentopløsning er dens masse i overensstemmelse med masserne af et opløst stof og opløsningsmiddel:
I tilfælde af en to-komponentopløsning er summen af \u200b\u200bmassefraktioner af det opløste stof og opløsningsmidlet altid 100%:
Selvfølgelig er alle de formler, der direkte er afledt ud over de ovenfor registrerede formler, kendt. For eksempel:
Det er også nødvendigt at huske formlen bindende masse, volumen og densitet af stoffet:
m \u003d ρ ∙ v
og skal også vide, at vanddens tæthed er 1 g / ml. Af denne grund er mængden af \u200b\u200bvand i milliliter numerisk lig med vandmassen i gram. For eksempel har 10 ml vand en masse på 10 g, 200 ml - 200 g osv.
For at kunne løse opgaverne, ud over kendskabet til ovenstående formler, er det yderst vigtigt at bringe deres brugs færdigheder. Det er kun muligt at opnå dette ved at skærpes af et stort antal varierede opgaver. Opgaver fra de reelle eksamener af eksamen på emnet "beregninger ved hjælp af konceptet" Massfraktion af en opløsning i opløsning "» kan beregnes.
Prøve løsninger
Eksempel 1.
Beregn massfraktionen af \u200b\u200bkaliumnitrat i opløsning opnået ved blanding af 5 g salte og 20 g vand.
Afgørelse:
Opløset stof i vores tilfælde er kaliumnitrat, og opløsningsmidlet er vand. Derfor kan formlerne (2) og (3) registreres i overensstemmelse hermed som:
Fra betingelsen M (KNO3) \u003d 5 g og M (H20) \u003d 20 g, derfor:
Eksempel 2.
Hvad en masse vand skal tilsættes til 20 g glucose for at opnå en 10% glucoseopløsning.
Afgørelse:
Fra betingelserne for problemet følger det, at opløst synspunktet er glucose, og opløsningsmidlet er vand. Derefter kan formel (4) registreres i vores tilfælde som følger:
Fra tilstanden kender vi massfraktionen (koncentration) af glucose og massen af \u200b\u200bglucose. Udpeger meget vand som X G, vi kan brænde på grundlag af formlen over følgende tilsvarende ligning:
Løsning af denne ligning Find X:
de der. M (H20) \u003d x g \u003d 180 g
Svar: M (H20) \u003d 180 g
Eksempel 3.
150 g af en 15% natriumchloridopløsning blev blandet med 100 g af en 20% opløsning af det samme salt. Hvad er massfraktionen af \u200b\u200bsalt i den resulterende opløsning? Svaret indikerer med nøjagtighed til det hele.
Afgørelse:
For at løse opgaverne til fremstilling af løsninger er det hensigtsmæssigt at bruge følgende tabel:
1. løsning |
2. løsning |
3rium løsning |
|
m r.v. |
|||
m r-ra |
|||
ω r.v. |
hvor m r.v. , M p-ra og ω r.v. - Værdierne af massen af \u200b\u200bdet opløste stof, opløsningens masse og massefraktionen af \u200b\u200bdet opløste stof er individuelle for hver af opløsningerne.
Fra den tilstand, vi ved, at:
m (1) p-ra \u003d 150 g,
Ω (1) r.v. \u003d 15%,
m (2) p-ra \u003d 100 g,
ω (1) r.v. \u003d 20%,
Indsæt alle disse værdier i tabellen, vi får:
Vi bør huske følgende formler, der er nødvendige for beregninger:
ω r.v. \u003d 100% ∙ m r.v. / M rr, m r.v. \u003d M p-ra ∙ ω r.v. / 100%, m p-ra \u003d 100% ∙ m r.v. / Ω r.v.
Vi begynder at fylde bordet.
Hvis kun en værdi mangler eller kolonne, kan den beregnes. Undtagelse - Linje med Ω R.V., kender værdierne i de to celler, er det umuligt at beregne i den tredje.
I den første kolonne er der ingen værdi i samme celle. Så vi kan beregne det:
m (1) r.v. \u003d m (1) p-ra ∙ Ω (1) r.v. / 100% \u003d 150 g ∙ 15% / 100% \u003d 22,5 g
Tilsvarende kender vi værdierne i to celler i den anden kolonne, det betyder:
m (2) r.v. \u003d M (2) p-Ra ∙ Ω (2) R.V. / 100% \u003d 100 g ∙ 20% / 100% \u003d 20 g
Opret beregnede værdier i tabellen:
Nu er vi blevet kendte to værdier i første række og to værdier i anden linje. Så vi kan beregne de manglende værdier (M (3) R.V. og M (3) RR):
m (3) r.v. \u003d M (1) r.v. + m (2) r.v. \u003d 22,5 g + 20 g \u003d 42,5 g
m (3) p-ra \u003d m (1) p-ra + m (2) p-ra \u003d 150 g + 100 g \u003d 250 g
Vi vil lave de beregnede værdier i tabellen, vi får:
Nu kom vi tæt på beregningen af \u200b\u200bden ønskede værdi af Ω (3) R.V. . I en kolonne, hvor den er placeret, er indholdet af de to andre celler kendt, det betyder, at vi kan beregne det:
Ω (3) r.v. \u003d 100% ∙ m (3) r.v. / m (3) p-ra \u003d 100% ∙ 42,5 g / 250 g \u003d 17%
Eksempel 4.
Ved 200 g blev en 15% opløsning af natriumchlorid tilsat 50 ml vand. Hvad er massfraktionen af \u200b\u200bsalt i den resulterende opløsning. Angiv svaret med en nøjagtighed af hundrededele _______%
Afgørelse:
Først og fremmest bør det betales, at i stedet for massen af \u200b\u200bdet tilsatte vand er det givet dets volumen. Beregn massen ved at vide, at vanddensitet er 1 g / ml:
m ext. (H20) \u003d V. (H20) ∙ ρ (H20) = 50 ml ∙ 1 g / ml \u003d 50 g
Hvis vi betragter vand som en 0% natriumchloridopløsning, der omfatter henholdsvis 0 g natriumchlorid, kan opgaven løses ved hjælp af samme tabel som i eksemplet ovenfor. Have tegne et sådant bord og indsætte de værdier, der er kendt for os i den:
I den første kolonne er to værdier kendt, hvilket betyder, at vi kan tælle den tredje:
m (1) r.v. \u003d M (1) p-ra ∙ Ω (1) r.v. / 100% \u003d 200 g ∙ 15% / 100% \u003d 30 g,
I den anden linje er der også kendt to betydninger, hvilket betyder, at vi kan beregne den tredje:
m (3) p-ra \u003d m (1) p-ra + m (2) p-ra \u003d 200 g + 50 g \u003d 250 g,
Opret beregnede værdier i de tilsvarende celler:
Nu bliver de kendte to værdier i den første linje, hvilket betyder, at vi kan beregne værdien af \u200b\u200bM (3) R.V. I den tredje celle:
m (3) r.v. \u003d M (1) r.v. + m (2) r.v. \u003d 30 g + 0 g \u003d 30 g
Ω (3) r.v. \u003d 30/250 ∙ 100% \u003d 12%.
Fra XVII århundrede. Kemi ophørte med at være beskrivende videnskab. Kemistforskere er blevet meget brugt til at måle stoffet. Designet af skalaerne tilladt at bestemme masserne af prøverne. For gasformige stoffer blev der også målt volumen og tryk. Brugen af \u200b\u200bkvantitative målinger gjorde det muligt at forstå essensen af \u200b\u200bkemiske transformationer, bestemme sammensætningen af \u200b\u200bkomplekse stoffer.
Som du allerede ved, omfatter et komplekst stof to eller flere kemiske elementer. Selvfølgelig er massen af \u200b\u200bhele stoffet sammensat af masserne af komponenterne i dets elementer. Det betyder, at hvert element tegner sig for en bestemt del af stoffets masse.
Massensfraktionen af \u200b\u200belementet er forholdet mellem massen af \u200b\u200bdette element i det komplekse stof til massen af \u200b\u200bhele stoffet, udtrykt i enhedens aktier (eller procentdel):
Massensfraktionen af \u200b\u200belementet i forbindelsen er angivet med det latinske lille bogstav w. ("DUBL-WE") og viser en andel (en del af massen) pr. Element i den samlede masse af materie. Denne værdi kan udtrykkes i fraktioner af en enhed eller i procent. Selvfølgelig er massens fraktion af elementet i det komplekse stof altid mindre end en (eller mindre end 100%). Når alt kommer til alt, er nogle af de hele altid mindre end det hele, som en skiver orange mindre end orange.
For eksempel omfatter kviksølvoxidet to elementer - kviksølv og ilt. Når opvarmet 50 g af dette stof opnås 46,3 g kviksølv og 3,7 g oxygen (figur 57). Beregn massfraktionen af \u200b\u200bkviksølv i et komplekst stof:
Massensfraktionen af \u200b\u200boxygen i dette stof kan beregnes på to måder. Per definition er massfraktionen af \u200b\u200boxygen i kviksølvoxid lig med forholdet mellem oxygenmassen og massen af \u200b\u200boxid:
At vide, at summen af \u200b\u200bmassefraktionerne af elementerne i stoffet er lig med en (100%), kan massesfraktionen af \u200b\u200boxygen beregnes ved forskel:
w.(O) \u003d 1 - 0,926 \u003d 0,074,
w.(O) \u003d 100% - 92,6% \u003d 7,4%.
For at finde massefraktioner af elementerne med den foreslåede metode er det nødvendigt at udføre et komplekst og tidskrævende kemisk eksperiment for at bestemme massen af \u200b\u200bhvert element. Hvis formlen for det komplekse stof er kendt, løses den samme opgave meget lettere.
For at beregne massens fraktion af elementet er det nødvendigt at formere sin relative atommasse med antallet af atomer ( n.) Dette element i formlen og opdelt i stoffets relative molekylvægt:
For eksempel for vand (fig. 58):
HR.(H20) \u003d 1 2 + 16 \u003d 18,
Opgave 1.Beregn massefraktionerne af elementer i ammoniak, formlenNh 3. .
Givet:
ammoniak NH3 stof.
At finde:
w.(N), w.(H).
Afgørelse
1) Beregn den relative molekylvægt af ammoniak:
HR.(NH3) \u003d A R.(N) + 3 A R.(H) \u003d 14 + 3 1 \u003d 17.
2) Vi vil finde en massefraktion af nitrogen i stoffet:
3) Vi beregner massen fraktion af hydrogen i ammoniak:
w.(H) \u003d 1 - w.(N) \u003d 1 - 0,8235 \u003d 0,1765 eller 17,65%.
Svar. W.(N) \u003d 82,35%, w.(H) \u003d 17,65%.
Opgave 2.Beregn massefraktioner af elementer i svovlsyre med en formelH 2 SO 4 .
Givet:
svovlsyre H2SO4.
At finde:
w.(H), W.(S) w.(O).
Afgørelse
1) Beregn den relative molekylvægt af svovlsyre:
HR.(H2SO 4) \u003d 2 A R.(H) + A R.(S) + 4 A R.(O) \u003d 2 1 + 32 + 4 16 \u003d 98.
2) Vi finder en massefraktion af hydrogen i stoffet:
3) Beregn massfraktionen af \u200b\u200bsvovl i svovlsyre:
4. Beregn massfraktionen af \u200b\u200bilt i stoffet:
w.(O) \u003d 1 - ( w.(H) + w.(S)) \u003d 1 - (0,0204 + 0,3265) \u003d 0,6531 eller 65,31%.
Svar. W.(H) \u003d 2,04%, w.(S) \u003d 32,65%, w.(O) \u003d 65,31%.
Oftere skal kemikere løse den modsatte opgave: på massefraktionerne af elementerne for at bestemme formlen for et komplekst stof. Hvordan lignende opgaver løses, vil vi illustrere et historisk eksempel.
Af naturlige mineraler - tarmistiske og chip - to kobberforbindelser med ilt (oxider) blev isoleret. De adskiller sig fra hinanden i farve og massefraktioner af elementer. I sort oxid var massesfraktionen af \u200b\u200bkobber 80%, og massefraktionen af \u200b\u200boxygen er 20%. I rødt kobberoxid var massefraktioner af elementer henholdsvis 88,9% og 11,1%. Hvad er formlerne for disse komplekse stoffer? Vi vil udføre enkle matematiske beregninger.
Eksempel 1. Beregning af den kemiske formel af sort kobberoxid ( w.(Cu) \u003d 0,8 og w.(O) \u003d 0,2).
x, W. - ved antallet af atomer af kemiske elementer i sammensætningen: cu X.O. y..
2) Forholdet mellem indeks er lig med forholdet mellem private fra at dividere massens fraktion af elementet i forbindelsen på elementets relative atomvægt:
3) Det resulterende forhold bør føres til forholdet mellem heltal: indekser i formlen, der viser antallet af atomer, der ikke kan fraktioneres. Til dette deler de opnåede tal til den mindre (det vil sige nogen) af dem:
Det viste sig formlen - Cuo.
Eksempel 2. Beregning af formlen for rød kobberoxid ifølge velkendte massefraktioner w.(Cu) \u003d 88,9% og w.(O) \u003d 11,1%.
Givet:
w.(Cu) \u003d 88,9%, eller 0,889,
w.(O) \u003d 11,1%, eller 0,111.
At finde:
Afgørelse
1) betegnes ved hjælp af SU-oxid X.O. y..
2) Find forholdet mellem indekser x. og y.:
3) Vi giver forholdet mellem indekser til heltalets holdning:
Svar. Forbindelse formel - Cu 2 O.
Og nu et lille kompliceret opgaven.
Opgave 3.Ifølge elementær analyse, sammensætningen af \u200b\u200bdet calcinerede bittersalt, der anvendes af alkemikerne som et afføringsmiddel, betyder følgende: Massfraktion af magnesium - 20,0%, massefraktion af svovl - 26,7%, massefraktion af oxygen - 53,3%.
Givet:
w.(Mg) \u003d 20,0%, eller 0,2,
w.(S) \u003d 26,7%, eller 0,267,
w.(O) \u003d 53,3% eller 0,533.
At finde:
Afgørelse
1) betegnes ved hjælp af substansens formel ved hjælp af indekser x, y, z: Mg. X.S. y.O. Z..
2) Find forholdet mellem indekser:
3) Bestem indeksværdien x, y, z:
Svar. Formel for substans - MgS04.
1. Hvad hedder en massefraktion af et element i et komplekst stof? Hvordan beregnes denne værdi?
2.
Beregn massefraktioner af elementer i stoffer: a) Kuldioxid CO 2;
b) calciumsulfid SAS; c) natrium selitra nano 3; d) aluminiumoxid al 2 O3.
3. I hvilken af \u200b\u200bnitrogengødninger er massfraktionen af \u200b\u200bnitrogen-nitrogen mest: a) ammoniumchlorid NH4CI; b) ammoniumsulfat (NH4) 2S04; c) urinstof (NH2) 2 CO?
4. I mineralet tegner pyrit på 7 g jern 8 g svovl. Beregn massens fraktioner af hvert element i dette stof og fastgør dens formel.
5. Massensfraktionen af \u200b\u200bnitrogen i en af \u200b\u200bdens oxider er lig med 30,43%, og massefraktionen af \u200b\u200boxygen er 69,57%. Bestem formlen for oxid.
6. I middelalderen blev et stof kaldet kaliumchlorid skelnet fra bålpladsen og brugt sæbe til madlavning. Massefraktioner af elementer i dette stof: Kalium - 56,6%, kulstof - 8,7%, ilt - 34,7%. Bestem potash formel.
§ 5.1 Kemiske reaktioner. Ligninger af kemiske reaktioner
Kemisk reaktion er transformationen af \u200b\u200bet stoffer i andre. En sådan definition har imidlertid brug for en væsentlig tilsætning. I en atomreaktor eller i en accelerator omdannes nogle stoffer også til andre, men sådanne transformationer kaldes ikke kemikalier. Hvad er tilfældet her? Nukleare reaktioner forekommer i atomreaktoren. De består, at kernerne af elementer i en kollision med højtydende partikler (de kan være neutroner, protoner og kerner af andre elementer) - opdelt i fragmenter, som er kernerne af andre elementer. Fusionen af \u200b\u200bkernerne er mulig. Disse nye kerner modtager derefter elektroner fra miljøet, og dannelsen af \u200b\u200bto eller flere nye stoffer er således afsluttet. Alle disse stoffer er alle elementer i det periodiske system. Eksempler på nukleare reaktioner, der anvendes til at åbne nye elementer, er vist i §4.4.
I modsætning til nukleare reaktioner, i kemiske reaktioner påvirker ikke kerner Atomer. Alle ændringer forekommer kun i eksterne elektronskaller. Nogle kemiske bindinger er brudt, og andre dannes.
Kemiske reaktioner kaldes fænomener, hvor nogle stoffer med en bestemt sammensætning og egenskaber omdannes til andre stoffer med en anden sammensætning og andre egenskaber. Samtidig forekommer der ikke i sammensætningen af \u200b\u200batomiske kerner af ændringer.
Overvej en typisk kemisk reaktion: forbrænding af naturgas (methan) i luft oxygen. De af jer, der har en gaskomfur hjemme, kan observere denne reaktion dagligt i deres køkken. Vi skriver reaktionen som vist i fig. 5-1.
Fig. 5-1. Methan CH4 og oxygen O2 reagerer indbyrdes med dannelsen af \u200b\u200bcarbondioxid CO2 og vand H20. I dette tilfælde opdrættes bindingerne mellem C og H og i deres sted i deres sted. De hydrogenatomer, der tidligere var tilhørte methanform bindinger med oxygen. Figur ses tydeligt, at for den vellykkede implementering af reaktionen til en Molekyle skal tage to Oxygenmolekyler.
Optag den kemiske reaktion ved hjælp af molekyler er ikke for praktisk. For at registrere kemiske reaktioner anvendes der derfor forkortede formler - som vist i den nedre del af fig. 5-1. Denne post kaldes ligning af kemisk reaktion.
Antallet af atomer af forskellige elementer i venstre og højre dele af ligningen er ligeligt. I venstre side en carbonatom i sammensætningen af \u200b\u200bmethanmolekyler (CH4) og i højre side - det samme Det carbonatom, vi finder i sammensætningen af \u200b\u200bCO 2 -molekylet. Alle fire hydrogenatomer fra den venstre side af ligningen finder vi og til højre - som en del af vandmolekyler.
I ligningen af \u200b\u200ben kemisk reaktion for at udligne antallet af identiske atomer i forskellige dele af ligningen anvendes faktorer.hvem er optaget førformler af stoffer. Koefficienterne behøver ikke forveksles med indekser i kemiske formler.
Overvej en anden reaktion - transformationen af \u200b\u200bcalciumoxid af CAO (forfalsket kalk) i calciumhydroxid (IT) 2 (hadede kalk) under vandets virkning.
Fig. 5-2. SAO calciumoxid forbinder vandmolekylet H20 med formation
Calciumhydroxid (IT) 2.
I modsætning til matematiske ligninger kan de venstre og højre dele ikke omarrangeres i de kemiske reaktionsligninger. Stoffer i venstre side af den kemiske reaktionsligning kaldes reagenser, og rigtigt - reaktionsprodukter. Hvis du laver en permutation af venstre og højre side i ligningen fra fig. 5-2, så får vi ligningen helt anderledes Kemisk reaktion:
Hvis reaktionen mellem CAO og H20 (fig. 5-2) begynder spontant og leveres med en stor mængde varme, så for den sidste reaktion, hvor reagenset tjener som Ca (OH) 2, kræves der stærk opvarmning.
Bemærk venligst: I stedet for et tegn på ligestilling i den kemiske reaktionsligning kan du bruge pilen. Pilen er praktisk, hvad der viser retning reaktionsstrømme.
Vi tilføjer også, at reagenserne og produkterne ikke nødvendigvis er molekylet, men også atomer - hvis ethvert element eller elementer er involveret i reaktionen i ren form. For eksempel:
H 2 + CUO \u003d CU + H 2 O
Der er flere måder at klassificere kemiske reaktioner, hvorfra vi vil se på to.
På den første af dem er alle kemiske reaktioner kendetegnet ved skiltet Ændringer i antallet af kilde og endelige stoffer. Her kan du finde 4 typer af kemiske reaktioner:
Reaktioner. Tilslutninger.,
Reaktioner. Nedbrydning,
Reaktioner. Udveksling,
Reaktioner. Udskiftning.
Vi præsenterer specifikke eksempler på sådanne reaktioner. For at gøre dette vender vi tilbage til ligningerne til at opnå en hård kalk og ligningen for at opnå negeret kalk:
Sao + H 2 O \u003d SA (OH) 2
SA (IT) 2 \u003d SAA + N 2 O
Disse reaktioner henviser til forskellige typer Kemiske reaktioner. Den første reaktion er en typisk reaktion tilslutninger.Siden når det flyder, er to stoffer af CaO og H2 forbundet med en ting: SA (IT) 2.
Den anden reaktion af SA (IT) 2 \u003d SAA + H20 er en typisk reaktion nedbrydning: Her dekomponerer et stof CA (OH) 2 med dannelsen af \u200b\u200bto andre.
I reaktioner udveksling Antallet af reagenser og produkter er normalt lige. I sådanne reaktioner udveksles de oprindelige stoffer og endog med heltal dele af deres molekyler. For eksempel med en opløsning af CABR2-opløsning med en opløsning af HF, falder et bundfald. I opløsning, calcium- og hydrogenioner bytter brom og fluorioner. Reaktionen sker kun i én retning, fordi calcium- og fluorioner er forbundet til den uopløselige CAF 2-forbindelse, og derefter er "returudveksling" af ioner ikke længere mulig:
CABR 2 + 2HF \u003d CAF 2 ¯ + 2HBR
Når opløsningerne af CaCl2 og Na2C03 også falder bundfaldet, fordi calcium- og natriumioner bytter CO 3 2- og CL-partikler til dannelse af en uopløselig forbindelse - CaCO3-calciumcarbonat.
CACL 2 + NA 2 CO 3 \u003d CACO 3 ¯ + 2NACL
Pilen ved siden af \u200b\u200breaktionsproduktet viser, at denne forbindelse er uopløselig og falder ind i sedimentet. Således kan pilen også anvendes til at henvise til fjernelse af et eller andet produkt fra en kemisk reaktion i form af et bundfald (¯) eller gas (). For eksempel:
Zn + 2hcl \u003d H2 + ZnCl2
Sidstnævnte reaktion refererer til en anden type kemiske reaktioner - reaktioner udskiftning. Zink renoval.hydrogen i sin forbindelse med chlor (HCI). Hydrogen frigives i form af gas.
Substitutionsreaktioner eksternt kan ligner udvekslingsreaktionen. Forskellen ligger i, at atomer af en slags reaktioner er påkrævet enkelstoffer, der erstatter atomer af et af elementerne i det komplekse stof. For eksempel:
2NABR + CL2 \u003d 2NACL + BR 2 - Reaktion udskiftning;
i venstre side af ligningen er der et simpelt stof - chlormolekylet CL2, og der er et simpelt stof - brommolekylet BR 2.
I reaktioner udveksling Og reagenser og produkter er komplekse stoffer. For eksempel:
CACL2 + NA2CO 3 \u003d CACO 3 ¯ + 2NACL - Reaktion udveksling;
i denne ligning er reagenser og produkter komplekse stoffer.
Opdelingen af \u200b\u200balle kemiske reaktioner på reaktionen af \u200b\u200bforbindelse, nedbrydning, substitution og udveksling er ikke den eneste. Der er en anden måde at klassificere: på grundlag af ændringer (eller manglende ændring) af oxidationsgrader fra reagenser og produkter. På dette grundlag er alle reaktioner opdelt i oxidativ - Restaurering. Reaktioner og alt andet (ikke redox-recovery).
Reaktionen mellem Zn og HCI er ikke kun en reaktion af substitution, men også oxidativ-substitutionel reaktionFordi det ændrer graderne af oxidation af reaktantstofferne:
Zn 0 + 2H +1Cl \u003d H2 0 + Zn +2Cl2 - Reaktion af substitution og samtidig redoxreaktion.
At kende den kemiske formel kan man beregne massens fraktion af de kemiske elementer i stoffet. Elementet i stoffet er angivet af græsk. Brevet "Omega" - Ω E / IN og beregnes ved formlen:
hvor k er antallet af atomer af dette element i molekylet.
Hvad er masseforholdene hydrogen og ilt i vand (H20)?
Afgørelse:
M r (H20) \u003d 2 * A R (H) + 1 * A R (O) \u003d 2 * 1 + 1 * 16 \u003d 18
2) Beregn massfraktionen af \u200b\u200bhydrogen i vand:
3) Beregn massfraktionen af \u200b\u200boxygen i vand. Da sammensætningen af \u200b\u200bvandet indbefatter atomer kun to kemiske elementer, vil massesfraktionen af \u200b\u200boxygen være lig med:
Fig. 1. Registrering af problemudfordring 1
Beregn massfraktionen af \u200b\u200belementerne i stoffet H 3 PO 4.
1) Beregn stoffets relative molekylvægt:
M r (H3PO 4) \u003d 3 * A R (H) + 1 * og R (P) + 4 * og R (O) \u003d 3 * 1 + 1 * 31 + 4 * 16 \u003d 98
2) Beregn masse andel af hydrogen i stoffet:
3) Beregn massfraktionen af \u200b\u200bfosfor i stoffet:
4) Beregn massen fraktion af ilt i stoffet:
1. Indsamling af opgaver og øvelser i kemi: 8. klasse: til lærebogen P.A. Orzhekovsky et al. Kemi, Grade 8 "/ P.A. Oroekovsky, n.a. Titov, F.F. Hegele. - m.: AST: Astrel, 2006.
2. Ushakova o.v. Arbejdsbog i kemi: 8. Cl.: Til lærebogen P.A. Orzhekovsky og andre. "Kemi. Grade 8 "/ O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Oroekovsky; under. ed. prof. P.a. Orojekovsky - m.: AST: Astel: Profisdat, 2006. (s. 34-36)
3. Kemi: 8. klasse: Undersøgelser. Til ro. Institutioner / P.A. Oroekovsky, l.m. Meshcheryakova, l.s. Ponya. M.: AST: Astrel, 2005. (§15)
4. Encyclopedia for børn. Volumen 17. Kemi / kapitler. Rød.v.a. Volodin, ved. Videnskabelig ed. I. Leenson. - m.: Avanta +, 2003.
1. Unified Collection of Digital Educational Resources ().
2. Elektronisk version af magasinet "kemi og liv" ().
4. Video tutorial om emnet "Massfraktion af et kemisk element i substans" ().
Lektier
1. s.78 № 2fra lærebogen "Kemi: 8. klasse" (P.A. Orzhekovsky, l.m. Meshcheryakova, L.S. Ponc. M.: AST: Astrel, 2005).
2. fra. 34-36 № ' Fra arbejdsbogen i Kemi: 8. Cl.: Til lærebogen P.A. Orzhekovsky og andre. "Kemi. Grade 8 "/ O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Oroekovsky; under. ed. prof. P.a. Orzhekovskogo - m.: AST: Astel: Profisdat, 2006.
Artiklen diskuterer et sådant koncept som en massefraktion. Metoder til beregning er givet. Også beskrev definitionerne af lignende lyde, men fremragende i den fysiske betydning af størrelse. Disse er massive aktier for elementet og udgangen.
Life Cradle - Mortar
Vand er en livskilde på vores smukke blå planet. Dette udtryk kan findes ganske ofte. Men få mennesker, udover specialister tænker: Faktisk blev en løsning af stoffer et substrat til udviklingen af \u200b\u200bde første biologiske systemer og ikke kemisk rent vand. Sikkert i populær litteratur eller transmission mødte læseren udtrykket "primær bouillon".
Om de kilder, der gav impuls til udviklingen af \u200b\u200blivet i form af komplekse organiske molekyler, argumenterer sig stadig. Nogle selv foreslår ikke bare en naturlig og meget god hjernerystelse, men kosmisk indgriben. Desuden handler det ikke overhovedet de mytiske udlændinge, men om specifikke betingelser for at skabe disse molekyler, der kun kan eksistere på overfladen af \u200b\u200bsmå rumlegemer, uden atmosfære, kometer og asteroider. Det ville således være mere korrekt at sige, at opløsningen af \u200b\u200borganiske molekyler er vuggen af \u200b\u200balle levende.
Vand som et kemisk rent stof
På trods af de store saltvand oceaner og havet, frisk søer og floder, i en kemisk ren form, er vand ekstremt sjældent, hovedsagelig i særlige laboratorier. Husk, i den indenlandske videnskabelige tradition, et kemisk rent stof er et stof, der ikke indeholder mere end ti pr. Minus den sjette grad af massefraktion af urenheder.
At opnå helt fri for fremmede komponenter i massen kræver utrolige omkostninger og begrunder sjældent sig selv. Det anvendes kun i separate industrier, hvor selv et udvendigt atom kan ødelægge eksperimentet. Det skal bemærkes, at halvlederelementer, der danner grundlaget for dagens miniature teknikker (herunder smartphones og tabletter), urenheder er meget følsomme. I deres skabelse er der kun brug for uforurenede opløsningsmidler. Men sammenlignet med hele væsken af \u200b\u200bplaneten er dette ubetydelig. Hvordan er det så det viser sig, at den fælles, piercing vores planet gennem vandet er så sjældent fundet i ren form? Forklar lige under.
Perfekt opløsningsmiddel
Svaret på det spørgsmål, der leveres i det foregående afsnit, er utroligt simpelt. Vand har polære molekyler. Dette betyder, at de positive og negative poler i hver mindste partikel ikke er meget, men adskilles. Samtidig skaber strukturerne, der opstår selv i flydende vand, yderligere (såkaldte hydrogen) kommunikation. Og i alt giver dette følgende resultat. Stoffet falder i vandet (det betyder ikke noget, hvilket ladning det har) smeltes med flydende molekyler. Hver partikel af opløste urenheder er omsluttet af enten negative eller positive aspekter af vandmolekyler. Således er denne unikke væske i stand til at opløse en meget stor mængde af en lang række stoffer.
Begrebet massefraktion i opløsning
Den resulterende løsning indeholder en del af urenheden med et "massfraktion" navn. Selvom et sådant udtryk ikke findes ofte. Det andet udtryk anvendes normalt - "koncentration". Massfraktion bestemmes af et specifikt forhold. Vi vil ikke medbringe et formeludtryk, det er tilstrækkeligt simpelt, forklare bedre fysisk betydning. Dette er forholdet mellem to masser - urenheder til løsningen. Massfraktion - Størrelsen er dimensionløs. Det udtrykkes forskelligt afhængigt af specifikke opgaver. Det vil sige i enhedens aktier, hvis der kun er et forhold mellem masse i formlen og i procent - hvis resultatet multipliceres med 100%.
Opløselighed
Ud over H20 anvendes også andre opløsningsmidler. Derudover er der stoffer, der fundamentalt ikke giver deres vandmolekyler. Men det er let opløst i benzin eller varm svovlsyre.
Der er særlige tabeller, der viser, hvor mange af dette eller dette materiale forbliver i væsken. Denne indikator kaldes opløselighed, og det afhænger af temperaturen. Hvad det er højere, desto mere aktive bevæger sig atomer eller opløsningsmiddelmolekylerne bevæger sig, og de mere urenheder, den kan absorbere.
Valg til bestemmelse af andelen af \u200b\u200bdet opløste stof i opløsning
Da kemikere og teknologernes opgaver samt ingeniører og fysikere kan være anderledes, bestemmes en del af det opløste stof i vand på forskellige måder. Volumenfraktionen beregnes som volumen af \u200b\u200burenheder til det samlede volumen af \u200b\u200bopløsningen. En anden parameter bruges, men princippet forbliver det samme.
Volumenfraktionen bevarer dimensionløshed, der udtrykker enten i fraktionerne af enheden eller i procent. Molyaritet (forskelligt også kaldet "molær volumetrisk koncentration") er antallet af mol af det opløste stof i et givet volumen af \u200b\u200bopløsningen. I denne definition er to forskellige parametre for et system involveret, og dimensionen af \u200b\u200bdenne værdi er anderledes. Det udtrykkes i mol pr. Liter. Bare hvis vi husker, at mol er mængden af \u200b\u200bet stof indeholdende ca. ti i den tredive tredje grad af molekyler eller atomer.
Begrebet massefraktion af elementet
Denne værdi har kun indirekte holdning til løsninger. Massensfraktionen af \u200b\u200belementet adskiller sig fra det ovenfor beskrevne koncept. Enhver kompleks kemisk forbindelse består af to eller flere elementer. Alle har sin relative masse. Denne værdi findes i Mendeleev Chemical System. Der er det angivet i missesses, men for omtrentlige opgaver kan værdien afrundes. Det komplekse stof indbefatter et vist antal atomer af hver type. For eksempel i vand (H20), to hydrogenatomer og et oxygen. Forholdet mellem den relative masse af hele stoffet og dette element i procent og vil være en massefraktion af elementet.
For en uerfaren læser kan disse to begreber virke tætte. Og ofte er de forvirrede indbyrdes. Massensfraktionen af \u200b\u200boutput gælder ikke for opløsninger, men til reaktioner. Enhver kemisk proces fortsætter altid med specifikke produkter. Deres udbytte beregnes ved formler afhængigt af de reagerende stoffer og procesbetingelser. I modsætning til simpelthen massefraktion er denne størrelse ikke så let at bestemme. Teoretiske beregninger giver den maksimale mulige mængde af reaktionsproduktet stof. Imidlertid giver praksis altid en lidt mindre værdi. Årsagerne til sådanne uoverensstemmelser ligger i fordelingen af \u200b\u200benergier blandt endnu alvorligt opvarmede molekyler.
Således vil der altid være de mest "kolde" partikler, der ikke vil være i stand til at deltage i reaktionen og forblive i den oprindelige tilstand. Den fysiske betydning af masseloben af \u200b\u200budgangen er hvilken procentdel der er den faktisk opnåede stof fra teoretisk beregnet. Formlen er utrolig enkel. Massen af \u200b\u200bdet praktisk opnåede produkt er opdelt i en masse praktisk talt beregnet, alt andet multipliceres med et hundrede procent. Massensfraktionen af \u200b\u200budgangen bestemmes af antallet af mol af reaktanten. Glem ikke om det. Faktum er, at en mol stof er en vis mængde af dets atomer eller molekyler. Ifølge loven om bevarelse af et stof fra tyve vandmolekyler kan tredive svovlsyremolekyler ikke opnås, så opgaverne beregnes på denne måde. Fra antallet af mol af den oprindelige komponent tager det en masse, der er teoretisk muligt for resultatet. Derefter ved at vide, hvor meget reaktionsproduktet faktisk blev opnået, ifølge den ovenfor beskrevne formel, bestemme massesfraktionen af \u200b\u200budgangen.
Hvad er en massefraktion i kemi? Kender du svaret? Hvordan finder man en massefraktion af et element i substans? Beregningsprocessen er slet ikke så kompliceret. Har du stadig svært ved sådanne opgaver? Så heldig du smilede, fandt du denne artikel! Interessant? Læs derefter, nu vil du forstå alt.
Hvad er en massefraktion?
Så for en start finder du ud af, hvad der er en massefraktion. Sådan finder du en massefraktion af elementet i stoffet, vil enhver kemiker svare, da de ofte bruger dette udtryk, når de løser opgaver eller under opholdet i laboratoriet. Selvfølgelig er det trods alt deres beregning deres daglige opgave. For at opnå en vis mængde af et stof i laboratoriet, hvor den nøjagtige beregning er meget vigtig og alt muligt resultat af reaktionsmulighederne, skal du kun kende et par enkle formler og forstå essensen af \u200b\u200bmassens fraktion. Derfor er dette emne så vigtigt.
Dette udtryk er angivet med symbolet "W" og læses som "Omega". Det udtrykker forholdet mellem massen af \u200b\u200bdette stof til den samlede masse af blandingen, opløsningen eller molekylet, udtrykt af en brøkdel eller en procentdel. Formlen til beregning af massens fraktion:
w \u003d m stof / m blanding.
Vi forvandler formlen.
Vi ved, at m \u003d n * m, hvor m er en masse; n er mængden af \u200b\u200bstof udtrykt i mol måleenheder; M er en molær masse af et stof udtrykt i gram / mol. Molærmassen er numerisk lig med molekylær. Kun molekylvægt måles i atomiske enheder af masse eller a. E. m. En sådan måleenhed er lig med en tolvte andel af carbonkernen 12. Molekylvægtværdien findes i Mendeleev-bordet.
Mængden af \u200b\u200bsubstans N for det ønskede objekt i denne blanding er lig med indekset multipliceret af koefficienten ved denne forbindelse, hvilket er meget logisk. For at beregne antallet af atomer i molekylet er det nødvendigt at vide, hvor mange atomer af det ønskede stof der er i 1 molekyle \u003d indeks og multiplicere dette tal til mængden af \u200b\u200bmolekyler \u003d koefficient.
Du bør ikke være bange for sådanne omfangsrige definitioner eller formler, de sporer en vis logik, som du selv kan lære formlerne selv. Molarmassen M er lig med summen af \u200b\u200batommassen A R af dette stof. Husk at atommassen er massen af \u200b\u200b1 af indholdet af stoffet. Det vil sige, kildemuligheden for massens fraktion:
w \u003d (n stoffer * m stof) / m blanding.
Herfra kan vi konkludere, at hvis blandingen består af et stof, skal massefraktionen af \u200b\u200bhvis beregnes, derefter W \u003d 1, da blandingen af \u200b\u200bblandingen og stoffets masse falder sammen. Selvom en prioriblanding ikke kan bestå af et enkelt stof.
Så med teorien regnede ud, men hvordan man finder en massefraktion af et element i et stof i praksis? Nu vil vi vise alt og fortælle.
Kontrol af det lærde materiale. Opgave af lysniveau
Nu vil vi analysere to opgaver: Lys og medium niveau. Læs mere!
Det er nødvendigt at lære massens fraktion af jern i molekylet af FESO 4 * 7 H20 OH. Sådan løses denne opgave? Overveje beslutningen yderligere.
Afgørelse:
Tag 1 mol FeSO 4 * 7 H20, så lærer vi mængden af \u200b\u200bjern, multiplicering af jernkoefficienten på indekset: 1 * 1 \u003d 1. Dan 1 Mol Iron. Vi lærer sin masse i stoffet: Fra værdien i Mendeleev-bordet kan det ses, at atomvægten af \u200b\u200bjern er 56 A. e. m. \u003d 56 gram / mol. I dette tilfælde, en r \u003d m. Derfor er m jern \u003d n * m \u003d 1 mol * 56 gram / mol \u003d 56 g.
Nu skal du finde en masse af hele molekylet. Det svarer til summen af \u200b\u200bmasserne af kildestofferne, det vil sige 7 mol vand og 1 mol jernsulfat.
m \u003d (n vand * m vand) + (n jernsulfat * m jernsulfat) \u003d (7 mol * (1 * 2 + 16) gram / mol) + (1 mol * (1 mol * 56 gram / mol + 1 Mol * 32 gram / Mol + 4 mol * 16 gram / mol) \u003d 126 + 152 \u003d 278
Det forbliver kun for at opdele massen af \u200b\u200bjern på forbindelsen:
w \u003d 56g / 278 g \u003d 0,20143885 ~ 0,2 \u003d 20%.
Svar: 20%.
Genstanden for gennemsnittet
Jeg bestemmer en mere kompleks opgave. I 500 g vand opløst 34 g calciumnitrat. Det er nødvendigt at finde en massefraktion af oxygen i den resulterende opløsning.
Afgørelse
Eftersom samspillet mellem CA (nr. 3) 2 med vand er der kun en opløsningsproces, og reaktionsprodukterne frigives ikke fra opløsningen, massen af \u200b\u200bblandingen er lig med summen af \u200b\u200bmassen af \u200b\u200bcalcium og vandnitrat.
Vi skal finde en massefraktion af ilt i opløsning. Vi gør opmærksom på, at ilt er indeholdt både i det opløste stof og i opløsningsmidlet. Find nummeret på det ønskede element i vandet. For at gøre dette beregner vi molen vand ifølge formlen n \u003d m / m.
n Vand \u003d 500 g / (1 * 2 + 16) gram / mol \u003d 27.7777-328 mol
Fra form af vandet H20 finder vi, at mængden af \u200b\u200boxygen \u003d mængden af \u200b\u200bvand, det vil sige 28 mol.
Nu finder vi mængden af \u200b\u200boxygen i opløst CA (nr. 3) 2. Til dette kender vi mængden af \u200b\u200bselve stoffet:
n Ca (NO3) 2 \u003d 34 g / (40 * 1 + 2 * (14 + 16 * 3)) gram / mol≈0,2 mol.
n Ca (NO3) 2 henviser til N o som 1 til 6, som følger af forbindelsesformlen. Så, nO \u003d 0,2 mol * 6 \u003d 1,2 mol. Den totale mængde oxygen er 1,2 mol + 28 mol \u003d 29,2 mol
m o \u003d 29,2 mol * 16 gram / mol \u003d 467,2
m opløsning \u003d M vand + M Ca (NO3) 2 \u003d 500 g + 34 g \u003d 534
Det forbliver kun for at beregne massfraktionen af \u200b\u200bdet kemiske element i stoffet:
w o \u003d 467,2 g / 534 g≈0.87 \u003d 87%.
Svar: 87%.
Vi håber, at vi klart forklarede dig, hvordan man finder en massefraktion af elementet i stoffet. Dette emne er slet ikke svært, hvis det er godt at håndtere godt. Vi ønsker dig held og lykke i fremtidige bestræbelser.