¿Qué es la fracción de masa en química? ¿Sabes la respuesta? ¿Cómo encontrar la fracción de masa de un elemento en una sustancia? El proceso de cálculo en sí no es tan complicado en absoluto. ¿Sigues teniendo problemas para hacer este tipo de trabajo? Entonces la suerte te sonrió, ¡encontraste este artículo! ¿Interesante? Entonces sigue leyendo, ahora lo entenderás todo.
¿Qué es la fracción de masa?
Entonces, primero, averigüemos qué es una fracción de masa. Cualquier químico responderá cómo encontrar la fracción de masa de un elemento en una sustancia, ya que a menudo usan este término cuando resuelven problemas o durante su estadía en el laboratorio. Por supuesto, porque su cálculo es su tarea diaria. Para obtener una cierta cantidad de una sustancia en particular en condiciones de laboratorio, donde el cálculo preciso y todos los posibles resultados de las reacciones son muy importantes, solo necesita conocer un par de fórmulas simples y comprender la esencia de la fracción de masa. Por eso este tema es tan importante.
Este término se denota con el símbolo "w" y se lee como "omega". Expresa la relación entre la masa de un determinadosustancia a la masa total de una mezcla, solución o molécula, expresada como fracción o como porcentaje. Fórmula de fracción de masa:
w =m sustancias / m mezclas.
Transforma la fórmula.
Sabemos que m=nM, donde m es la masa; n es la cantidad de sustancia, expresada en unidades de mol; M es la masa molar de la sustancia, expresada en gramos/mol. La masa molar es numéricamente igual a la masa molecular. Solo el peso molecular se mide en unidades de masa atómica o a. ej., tal unidad de medida es igual a la doceava parte de la masa del núcleo de carbono 12. El valor del peso molecular se puede encontrar en la tabla periódica.
La cantidad de sustancia n del objeto deseado en una mezcla dada es igual al índice multiplicado por el coeficiente de este compuesto, lo cual es muy lógico. Por ejemplo, para calcular el número de átomos en una molécula, debe averiguar cuántos átomos de la sustancia deseada hay en 1 molécula=índice y multiplicar este número por el número de moléculas=coeficiente.
No tenga miedo de definiciones o fórmulas tan engorrosas, trazan una cierta lógica, entendiendo que, ni siquiera puede aprender las fórmulas en sí. La masa molar M es igual a la suma de las masas atómicas Ar de la sustancia dada. Recuerda que la masa atómica es la masa de 1 átomo de una sustancia. Es decir, la fórmula de fracción de masa original:
w =(n sustanciasM sustancias)/m mezclas.
De esto podemos concluir que si la mezcla consta de una sustancia, cuya fracción de masa debe calcularse, entonces w=1, ya que la masa de la mezcla y la masa de la sustancia son las mismas. Aunque una mezcla a priori no puede consistir en unasustancias.
Entonces, descubrimos la teoría, pero ¿cómo encontrar la fracción de masa de un elemento en una sustancia en la práctica? Ahora mostraremos y contaremos todo.
Comprobación del material aprendido. Desafío fácil
Ahora analizaremos dos tareas: nivel fácil y nivel medio. ¡Leer más!
Es necesario averiguar la fracción de masa de hierro en la molécula de sulfato ferroso FeSO47 H2O. ¿Cómo resolver este problema? Considere más la solución.
Solución:
Tome 1 mol de FeSO47 H2O, luego encuentre la cantidad de hierro multiplicando el coeficiente de hierro por su índice: 1 1=1. Dado 1 mol de hierro. Descubrimos su masa en la materia: a partir del valor en la tabla periódica, se puede ver que la masa atómica del hierro es 56 a.u. em=56 gramos/mol. En este caso, Ar=M. Por lo tanto, m hierro \u003d nM \u003d 1 mol56 gramos / mol \u003d 56 g.
Ahora necesitas encontrar la masa de toda la molécula. Es igual a la suma de las masas de las sustancias de partida, es decir, 7 mol de agua y 1 mol de sulfato ferroso.
m=(n agua M agua) + (n sulfato ferroso M sulfato de hierro)=(7 mol(12+16) gramo/mol) + (1 mol (1 mol56 gramo/mol+1 mol32 gramo/ mol + 4 mol16 gramos / mol) u003d 126 + 152 \u003d 278 g.
Solo queda dividir la masa de hierro por la masa del compuesto:
w=56g/278g=0.20143885~0.2=20%.
Respuesta: 20%.
Tarea de nivel intermedio
Resolvamos un problema más difícil. Se disuelven 34 g de nitrato de calcio en 500 g de agua. Necesita encontrar la fracción de masa de oxígeno en la solución resultante.
Decisión
Entoncescomo en la interacción de Ca(NO3)2 con agua, solo ocurre el proceso de disolución y no se liberan productos de reacción de la solución, la masa de la mezcla es igual a la suma de las masas de nitrato de calcio y agua.
Necesitamos encontrar la fracción de masa de oxígeno en la solución. Tenga en cuenta que el oxígeno está contenido tanto en el soluto como en el solvente. Encuentre la cantidad del elemento deseado en el agua. Para ello, calculamos el mol de agua según la fórmula n=m/M.
n agua=500 g/(12+16) gramo/mol=27,7777≈28 mol
De la fórmula del agua H2O encontramos que la cantidad de oxígeno=la cantidad de agua, es decir, 28 mol.
Ahora encuentre la cantidad de oxígeno en Ca disuelto (NO3)2. Para ello, averiguamos la cantidad de la sustancia en sí:
n Ca(NO3)2=34 g/(401+2(14+163)) gramo/mol≈0,2 mol.
n Ca(NO3)2 se refiere a n O como 1 a 6, como sigue de la fórmula compuesta. Entonces, n O=0,2 mol6=1,2 mol. La cantidad total de oxígeno es 1,2 mol+28 mol=29,2 mol
m O=29,2 mol16 gramo/mol=467,2 g
m solución=m agua + m Ca(NO3)2=500g + 34 g=534 g.
Solo queda el cálculo de la fracción de masa de un elemento químico en una sustancia:
w O=467.2g /534g≈0.87=87%.
Respuesta: 87%.
Esperamos haberte explicado claramente cómo encontrar la fracción de masa de un elemento en una sustancia. Este tema no es nada difícil si lo entiendes bien. deseobuena suerte y éxito en sus proyectos futuros.
