Bestemmelse av massefraksjonen av et oppløst stoff i en løsning. Problemer med analytisk kjemi

1. Hva indikerer massefraksjonen av et stoff i løsning?
Massefraksjon er forholdet mellom massen av det oppløste stoffet og massen av løsningen.

2. Hvordan kan du tilberede en løsning med en gitt massefraksjon av oppløst stoff? Gi et eksempel.

3. Hva er forskjellen mellom begrepene «mettet løsning» og «konsentrert løsning»?

4. 27 g salt ble oppløst i 513 g destillert vann. Beregn massefraksjonen (i prosent) av det oppløste stoffet i den resulterende løsningen.

5. Når 25 g løsning ble fordampet, ble 0,25 g salt oppnådd. Bestem massefraksjonen av det oppløste stoffet og uttrykk det i prosent.

6. Gitt 500 g løsning med en massefraksjon av natriumhydroksid på 0,2. Beregn massen av stoffet som vil oppnås når denne løsningen fordampes.

7. Til 200 g av en løsning, massefraksjonen av stoffet som er 0,3, tilsatt 100 g vann. Beregn massefraksjonen av det oppløste stoffet i den resulterende løsningen.

8. Beregn massen til 5,5 liter svovelsyreløsning hvis tettheten til en slik løsning ved 20°C er 1,06 g/ml.

9. Beregn tettheten til løsningen av saltsyre, hvis 560 g av en slik løsning opptar et volum på 500 ml.

TEST OPPGAVER

1. Angi riktig utsagn.
1) En løsning som inneholder mye oppløst stoff kalles konsentrert.
2) En løsning som inneholder mye oppløst stoff kalles fortynnet.
1)

2. 25 g salt ble oppløst i 325 g vann. Massefraksjonen av salt i den resulterende løsningen er lik
1) 0,71% 2) 7,1% 3) 14,2% 4) 1,42%
2)

3. Match fysisk mengde og formelen for beregningen.
1) massefraksjon av grunnstoffet i forbindelsen
2) massefraksjon av stoffet i løsning
3) tetthet

1) –B, 2) –B, 3) –A

1. Fyll ut de tomme feltene.

a) Løsning = oppløst stoff+ løsningsmiddel;

b) m (løsning) = m (løst)+ m (løsningsmiddel).

2. Skriv en definisjon ved å bruke følgende ord:

massefraksjon, stoff, masse, løsning, til masse, forhold, i løsning, stoff, oppløst.

Svar: Massefraksjonen av et stoff i en løsning er forholdet mellom massen av det oppløste stoffet og massen av løsningen.

3. Komponer formler ved å bruke notasjonen av mengder.

m m løsning V
p=m/V w=m(stoff) / m(løsning) m = w*m(løsning)

4. Hva er massefraksjonen av det oppløste stoffet hvis det er kjent at 80 g løsning inneholder 20 g salt?

5. Bestem massene av salt og vann som kreves for å tilberede 300 g løsning med en massefraksjon salt på 20 %.

6. Beregn massen vann som kreves for å tilberede 60 g av en 10 % saltløsning.


7. Apoteket selger Regidron-pulver, som brukes til dehydrering av kroppen. En pakke med pulver inneholder 3,5 g natriumklorid, 2,5 g kaliumklorid, 2,9 g natriumcitrat og 10 g glukose. Innholdet i pakken løses opp i 1 liter vann. Bestem massefraksjonene av alle komponenter i Regidron-pulveret i den resulterende løsningen.


8. 300 g vann ble tilsatt til 500 g 20 % glukoseløsning. Beregn massefraksjonen av glukose i den nye løsningen.


9. Til 400 g 5 % løsning bordsalt tilsatt 50 g salt. Beregn massefraksjonen av natriumklorid i den nye løsningen.


10. To saltløsninger ble drenert: 100 g 20 % og 450 g 10 %. Beregn massefraksjonen av salt i den nye løsningen.

Fra et kjemikurs vet vi at massefraksjonen er innholdet av et bestemt grunnstoff i et stoff. Det ser ut til at slik kunnskap ikke er til nytte for en vanlig sommerboer. Men ikke skynd deg å lukke siden, siden muligheten til å beregne massefraksjonen for en gartner kan være veldig nyttig. Men for ikke å bli forvirret, la oss snakke om alt i orden.

Hva er essensen av begrepet "massefraksjon"?

Massefraksjonen måles i prosent eller rett og slett i tideler. Rett ovenfor snakket vi om klassisk definisjon, som finnes i oppslagsverk, oppslagsverk eller skole lærebøker kjemi. Men det er ikke så lett å forstå essensen av det som er sagt. Så, anta at vi har 500 g av noen komplekst stoff. Vanskelig i i dette tilfellet betyr at den ikke er homogen i sammensetningen. I det store og hele er alle stoffer vi bruker komplekse, til og med enkelt bordsalt, hvis formel er NaCl, det vil si at det består av natrium- og klormolekyler. Hvis vi fortsetter resonnementet vårt med bordsalt som eksempel, kan vi anta at 500 gram salt inneholder 400 g natrium. Da vil massefraksjonen være 80 % eller 0,8.


Hvorfor trenger en sommerboer dette?

Jeg tror du allerede vet svaret på dette spørsmålet. Tilberedning av alle slags løsninger, blandinger osv. er integrert del Økonomisk aktivitet enhver gartner. Gjødsel, forskjellige næringsblandinger, så vel som andre medisiner, for eksempel vekststimulerende midler "Epin", "Kornevin", etc. brukes i form av løsninger. I tillegg er det ofte nødvendig å blande tørre stoffer, som sement, sand og andre komponenter, eller vanlig hagejord med et innkjøpt underlag. Dessuten er den anbefalte konsentrasjonen av disse midlene og legemidlene i tilberedte løsninger eller blandinger i de fleste instruksjonene gitt i massefraksjoner.

Å vite hvordan man beregner massefraksjonen av et element i et stoff, vil dermed hjelpe sommerboeren til å tilberede den nødvendige løsningen av gjødsel eller næringsblanding riktig, og dette vil igjen sikkert påvirke den fremtidige høstingen.

Beregningsalgoritme

Så massefraksjonen til en individuell komponent er forholdet mellom dens masse og den totale massen av løsningen eller stoffet. Hvis det oppnådde resultatet må konverteres til en prosentandel, må du gange det med 100. Dermed er formelen for beregning massefraksjon kan skrives slik:

W = Masse av stoff / Masse av løsning

W = (masse av stoff / masse av løsning) x 100%.

Eksempel på bestemmelse av massefraksjon

La oss anta at vi har en løsning for fremstillingen som 5 g NaCl ble tilsatt til 100 ml vann, og nå må vi beregne konsentrasjonen av bordsalt, det vil si massefraksjonen. Vi kjenner massen til stoffet, og massen til den resulterende løsningen er summen av to masser - salt og vann og er lik 105 g. Dermed deler vi 5 g med 105 g, multipliserer resultatet med 100 og får ønsket verdi på 4,7 %. Dette er akkurat den konsentrasjonen som vil ha saltlake.

Mer praktisk oppgave

I praksis må en sommerboer oftere forholde seg til problemer av et annet slag. For eksempel er det nødvendig å tilberede en vandig løsning av noe gjødsel, hvis vektkonsentrasjon skal være 10%. For å observere de anbefalte proporsjonene nøyaktig, må du bestemme hvor mye av stoffet som trengs og i hvilket volum vann det må oppløses.

Løsningen på problemet begynner kl omvendt rekkefølge. Først skal du dele massefraksjonen uttrykt i prosent med 100. Som et resultat får vi W = 0,1 - dette er massefraksjonen av stoffet i enheter. La oss nå betegne mengden stoff som x, og den endelige massen av løsningen som M. I dette tilfellet består den siste verdien av to ledd - massen av vann og massen av gjødsel. Det vil si, M = Mv + x. Så vi får en enkel ligning:

B = x / (Mw + x)

Løser vi det for x, får vi:

x = B x Mv / (1 – W)

Ved å erstatte de tilgjengelige dataene får vi følgende forhold:

x = 0,1 x MV / 0,9

Derfor, hvis vi tar 1 liter (det vil si 1000 g) vann for å tilberede en løsning, trenger vi omtrent 111-112 g gjødsel for å tilberede en løsning med den nødvendige konsentrasjonen.

Løse problemer med fortynning eller tilsetning

Anta at vi har 10 liter (10 000 g) ferdiglaget vandig løsning med en konsentrasjon av et bestemt stoff i seg W1 = 30% eller 0,3. Hvor mye vann må tilsettes for å redusere konsentrasjonen til W2 = 15 % eller 0,15? I dette tilfellet vil formelen hjelpe:

Мв = (W1х М1 / W2) – М1

Ved å erstatte de første dataene finner vi at mengden tilsatt vann bør være:
Mv = (0,3 x 10 000 / 0,15) – 10 000 = 10 000 g

Det vil si at du må legge til de samme 10 literne.

La oss nå forestille oss omvendt problem– det er 10 liter av en vandig løsning (M1 = 10 000 g) med en konsentrasjon på W1 = 10 % eller 0,1. Du må få en løsning med en massefraksjon av gjødsel W2 = 20% eller 0,2. Hvor mye utgangsmateriale må tilsettes? For å gjøre dette må du bruke formelen:

x = M1 x (W2 – W1) / (1 – W2)

Ved å erstatte de opprinnelige verdiene får vi x = 1125 g.

Dermed kunnskap om de enkleste grunnleggende skolekjemi vil hjelpe gartneren riktig å forberede gjødselløsninger, næringssubstrater fra flere elementer eller blandinger for byggearbeid.

Bruksanvisning

Massefraksjon er forholdet mellom massen av det oppløste stoffet og massen løsning. Dessuten kan det måles, eller for dette må resultatet som oppnås multipliseres med 100% eller i massefraksjoner (i dette tilfellet har det ingen enheter).
Enhver løsning består av (vann er det vanligste løsningsmidlet) og et løst stoff. For eksempel, i enhver saltløsning vil løsningsmidlet være vann, og saltet i seg selv vil fungere som det oppløste stoffet.
For beregninger må du vite minst to parametere - massen av vann og massen av salt. Dette vil gjøre det mulig å beregne massen dele stoffer som er w (omega).

Eksempel 1: Messe løsning hydroksid (KOH) 150 g, masse oppløst stoff (KOH) 20 g Finn massen dele(KOH) i den resulterende løsningen.
m(KOH) = 20 g
m(KOH) = 100 g
w (KOH) - ?Eksisterer, hvorved massemassen kan bestemmes dele stoffer.
w (KOH) = m (KOH) / m ( løsning(KOH) x 100% Beregn nå massen dele Kaliumhydroksid (KOH) oppløst stoff:
w (KOH) = 20 g / 120 g x 100 % = 16,6 %

Eksempel 2. Vannmassen er 100 g, saltmassen er 20 g Finn massen dele klorid i løsning.
m (NaCl) = 20 g
m (vann) = 100 g
w (NaCl) - ?Det er en formel som du kan bestemme massen med dele stoffer.
w (NaCl) = m (NaCl) / m ( løsning NaCl) x 100%Før du bruker denne formelen, finn massen løsning, som består av massen av oppløst stoff og massen av vann. Derfor: m ( løsning NaCl) = m (løst NaCl) + m (vann) Erstatt spesifikke verdier
m ( løsning NaCl) = 100 g + 20 g = 120 g Beregn nå massen dele løsemiddel:
w (NaCl) = 20 g / 120 g x 100 % = 16,7 %

Nyttige råd

Når du beregner, må du ikke forveksle begreper som masse av oppløst stoff og massefraksjon av oppløst stoff

Massefraksjonen av et stoff viser innholdet i mer kompleks struktur for eksempel i en legering eller blanding. Om kjent Total vekt blanding eller legering, så vet du massefraksjonene av de inngående stoffene, kan du finne massene deres. Du kan finne massefraksjonen av et stoff ved å vite massen og massen til hele blandingen. Denne verdien kan uttrykkes i brøker eller prosenter.

Du vil trenge

Bruksanvisning

Bestem massefraksjonen av stoffet som er i blandingen gjennom massene av blandingen og selve stoffet. For å gjøre dette, bruk en skala for å bestemme massene som utgjør blandingen eller. Brett dem deretter. Ta den resulterende massen som 100%. For å finne massefraksjonen av et stoff i en blanding, del dets masse m med massen til blandingen M, og multipliser resultatet med 100 % (ω%=(m/M)∙100 %). For eksempel løses 20 g bordsalt i 140 g vann. For å finne massefraksjonen av salt, legg til massene av disse to stoffene M = 140 + 20 = 160 g Finn deretter massefraksjonen av stoffet ω% = (20/160)∙100% = 12,5%.

Bruksanvisning

Massefraksjonen til et stoff finnes ved formelen: w = m(in)/m(cm), der w er massefraksjonen av stoffet, m(in) er massen til stoffet, m(cm) er massen av blandingen. Hvis det er oppløst, ser det slik ut: w = m(in)/m(løsning), der m(løsning) er massen til løsningen. Om nødvendig kan massen til løsningen også finnes: m(løsning) = m(in) + m(løsning), hvor m(løsning) er massen til løsningsmidlet. Om ønskelig kan massefraksjonen multipliseres med 100 %.

Hvis problemsetningen ikke gir en masseverdi, kan den beregnes ved hjelp av flere formler, verdiene gitt i setningen vil hjelpe deg med å velge den riktige. Den første formelen for: m = V*p, der m er masse, V er volum, p er tetthet. Følgende formel ser slik ut: m = n*M, der m er masse, n er mengden stoff, M er molar masse. Molar masse på sin side består av atommassene til grunnstoffene som utgjør stoffet.

For bedre forståelse av dette materialet la oss løse problemet. En blanding av kobber- og magnesiumspon som veide 1,5 g ble behandlet med overskudd. Som et resultat av reaksjonen er hydrogenvolumet 0,56 l (). Beregn massefraksjonen av kobber i blandingen.
I denne oppgaven skriver vi ned ligningen. Av de to stoffene med overskudd av saltsyre er det kun magnesium: Mg + 2HCl = MgCl2 + H2. For å finne massefraksjonen av kobber i blandingen, må du erstatte verdiene i følgende formel: w(Cu) = m(Cu)/m(cm). Massen til blandingen er gitt, la oss finne massen av kobber: m(Cu) = m(cm) – m(Mg). Vi ser etter masse: m(Mg) = n(Mg)*M(Mg). Reaksjonsligningen vil hjelpe deg med å finne mengden magnesium. Vi finner mengden hydrogenstoff: n = V/Vm = 0,56/22,4 = 0,025 mol. Ligningen viser at n(H2) = n(Mg) = 0,025 mol. Vi regner ut massen av magnesium, vel vitende om at molaren er 24 g/mol: m(Mg) = 0,025*24 = 0,6 g Finn massen av kobber: m(Cu) = 1,5 – 0,6 = 0,9 g massefraksjon: w(Cu) = 0,9/1,5 = 0,6 eller 60%.

Video om emnet

Merk

Massefraksjon kan ikke være det mer enn en eller, hvis uttrykt i prosent, større enn 100 %.

Kilder:

  • "Kjemihåndbok", G.P. Khomchenko, 2005.
  • Beregning av andel av salg etter region

Massefraksjonen viser, i prosent eller i fraksjoner, innholdet av et stoff i en løsning eller et grunnstoff i sammensetningen av et stoff. Evnen til å beregne massefraksjon er nyttig ikke bare i kjemitimer, men også når du vil tilberede en løsning eller blanding, for eksempel for kulinariske formål. Eller endre prosentdel, i komposisjonen du allerede har.

Bruksanvisning

For eksempel trenger du minst 15 kubikkmeter til vinteren. meter med bjørkeved.
Se etter tettheten av bjørkeved i oppslagsboken. Dette er: 650 kg/m3.
Beregn massen ved å erstatte verdiene i den samme spesifikke vektformelen.

m = 650*15 = 9750 (kg)

Nå, basert på lastekapasiteten og kapasiteten til kroppen, kan du bestemme typen kjøretøy og antall turer.

Video om emnet

Merk

Eldre mennesker er mer kjent med begrepet egenvekt. Den spesifikke tettheten til et stoff er den samme som egenvekt.

Massefraksjonen av et stoff viser innholdet i en mer kompleks struktur, for eksempel i en legering eller blanding. Hvis den totale massen til en blanding eller legering er kjent, kan massen deres bli funnet ved å kjenne massefraksjonene til de inngående stoffene. Du kan finne massefraksjonen av et stoff ved å vite massen og massen til hele blandingen. Denne verdien kan uttrykkes i brøker eller prosenter.

Du vil trenge

  • vekter;
  • periodisk system for kjemiske elementer;
  • kalkulator.

Bruksanvisning

Bestem massefraksjonen av stoffet som er i blandingen gjennom massene av blandingen og selve stoffet. For å gjøre dette, bruk en skala for å bestemme massene som utgjør blandingen eller. Brett dem deretter. Ta den resulterende massen som 100%. For å finne massefraksjonen av et stoff i en blanding, del dets masse m med massen til blandingen M, og multipliser resultatet med 100 % (ω%=(m/M)∙100 %). For eksempel løses 20 g bordsalt i 140 g vann. For å finne massefraksjonen av salt, legg til massene av disse to stoffene M = 140 + 20 = 160 g Finn deretter massefraksjonen av stoffet ω% = (20/160)∙100% = 12,5%.

Hvis du trenger å finne eller massefraksjonen av et grunnstoff i et stoff med velkjent formel, bruk periodiske tabell elementer. Bruk den til å finne atommassene til grunnstoffene som er i stoffet. Hvis man er i formelen flere ganger, multipliser atommassen med det tallet og legg til resultatene. Dette vil være molekylvekten til stoffet. For å finne massefraksjonen av ethvert grunnstoff i et slikt stoff, del massetallet i en gitt kjemisk formel M0 med molekylær vekt av dette stoffet M. Multipliser resultatet med 100 % (ω%=(M0/M)∙100 %).

Bestem for eksempel massefraksjonen av kjemiske elementer i kobbersulfat. Kobber (kobber II sulfat), har kjemisk formel CuSO4. Atommasser elementer inkludert i sammensetningen er lik Ar(Cu)=64, Ar(S)=32, Ar(O)=16, massetallene til disse elementene vil være lik M0(Cu)=64, M0(S) =32, M0( O)=16∙4=64, tatt i betraktning at molekylet inneholder 4 atomer. Regn ut molekylmassen til stoffet, den er lik summen av massetallene til stoffene som utgjør molekylet 64+32+64=160. Bestem massefraksjonen av kobber (Cu) i sammensetningen kobbersulfat(ω%=(64/160)∙100%)=40%. Ved å bruke samme prinsipp kan man bestemme massefraksjonene til alle grunnstoffene i dette stoffet. Massefraksjon av svovel (S) ω%=(32/160)∙100%=20%, oksygen (O) ω%=(64/160)∙100%=40%. Vær oppmerksom på at summen av alle massefraksjoner av stoffet må være 100 %.