Ποσοστιαία Σύνθεση
Το ποσοστό κατά μάζα κάθε στοιχείου που υπάρχει σε μια ένωση ορίζεται ως ποσοστιαία σύνθεση. Υπολογίζεται από τον μοριακό τύπο διαιρώντας τη μάζα ενός μεμονωμένου στοιχείου σε ένα γραμμομόριο μιας ένωσης με τη μάζα ενός μορίου αυτής της ένωσης. Η τιμή ορίζεται ή εκφράζεται ως ποσοστό...
Εξετάστε τον χημικό τύπο H2O, που σημαίνει νερό
Το νερό περιέχει δύο μόρια υδρογόνου και ένα μόριο νερού ζυγίζει 18,0152 γραμμάρια.
Ένα mole ατόμου υδρογόνου ζυγίζει 1,008 γραμμάρια.
Ως αποτέλεσμα, 2 moles υδρογόνου ζυγίζουν 2,016 γραμμάρια.
Ως αποτέλεσμα, ένα mole νερού έχει 2,016 γραμμάρια υδρογόνου.
Ως αποτέλεσμα, η ποσοστιαία σύνθεση υδρογόνου θα ήταν 2,016/18,0152 =11,19 τοις εκατό.
Ας δούμε τώρα πιο προσεκτικά τη σύνθεση ποσοστού και τον υπολογισμό της:
Η ποσοστιαία σύνθεση οποιασδήποτε ένωσης είναι μια δήλωση της σύνθεσής της σε σχέση με όλα τα συστατικά που υπάρχουν. Η χημική ανάλυση αποκαλύπτει τη συνάφεια αυτού του υπολογισμού της σύνθεσης.
Τύπος για ποσοστιαία σύνθεση
Χρησιμοποιώντας τον παρακάτω τύπο, μπορούμε να εκφράσουμε την ποσοστιαία σύνθεση ενός συγκεκριμένου στοιχείου:
% CE =gE / gT×100
όπου, % CE είναι η ποσοστιαία σύνθεση του στοιχείου Ε. Ο αριθμητής (gE) υποδεικνύει πόσο από το στοιχείο Ε υπάρχει στην ένωση. Ενώ ο παρονομαστής (gT) είναι η συνολική ποσότητα όλων των στοιχείων που υπάρχουν σε αυτήν την ένωση.
Για να λάβετε την ποσοστιαία μορφή της σύνθεσης, αυτή η αναλογία πολλαπλασιάζεται επί 100
Πολλαπλασιάζουμε αυτή την αναλογία επί 100 για να αποκτήσουμε την ποσοστιαία μορφή της σύνθεσης
Ιδιότητες τύπου σύνθεσης ποσοστού
Ο τύπος της ποσοστιαίας σύνθεσης κατά μάζα χρησιμοποιείται στην επιστήμη της ποσοστιαίας σύνθεσης. Η σύνθεση του τύπου %, γνωστή και ως τύπος για το ποσοστό μάζας, υπολογίζεται ως αναλογία της ποσότητας κάθε συστατικού που περιέχεται στην ένωση προς τη συνολική ποσότητα των επιμέρους συστατικών της ένωσης πολλαπλασιαζόμενη επί 100.
Με τα λόγια του λαϊκού, ο τύπος για το ποσοστό μάζας ενός στοιχείου ή το ποσοστό σύνθεσης κατά μάζα είναι ο εξής:
(Μάζα στοιχείου / Μοριακό βάρος ένωσης) * 100 =Ποσοστό σύνθεσης κατά μάζα
Η μάζα ή το βάρος των συστατικών και της ένωσης τυπικά μετριέται σε γραμμάρια. Ο παραπάνω τύπος δείχνει ξεκάθαρα ότι η ποσοστιαία σύνθεση μιας ένωσης μπορεί να αντιπροσωπεύεται ως προς καθένα από τα επιμέρους συστατικά που υπάρχουν στο σύμπλοκο.
Η ακόλουθη εξίσωση χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της αναλογίας κατά μάζα ενός στοιχείου σε δεδομένη ένωση:
ποσοστό CE =(gE/gT) * 100,
όπου το CE είναι απλώς μια αναπαράσταση της ποσοστιαίας σύνθεσης ενός στοιχείου,
gE είναι η συνολική ποσότητα του στοιχείου και gT είναι το συνολικό βάρος της ένωσης.
Όταν η αναλογία πολλαπλασιαστεί επί 100, προκύπτει ο τύπος της ποσοστιαίας σύνθεσης. Ο μοριακός τύπος μπορεί επίσης να προέλθει από την εκατοστιαία περιεκτικότητα ενός στοιχείου σε ένα συγκεκριμένο μόριο. Αυτό υπολογίζεται εύκολα επειδή είναι ο λόγος του μοριακού βάρους ενός στοιχείου προς το μοριακό βάρος της ένωσης. Ως αποτέλεσμα, ο τύπος για το ποσοστό μάζας είναι επίσης χρήσιμος για τη λήψη του μοριακού τύπου, ειδικά όταν ο χημικός τύπος μιας χημικής ένωσης που βρέθηκε πρόσφατα είναι άγνωστος.
Μέθοδοι για την εκτίμηση της % σύνθεσης των συστατικών σε μια ένωση
- Υπολογίστε τη μοριακή μάζα κάθε στοιχείου της ένωσης σε γραμμάρια ανά mole.
- Προσδιορίστε τη συνολική μοριακή μάζα του μορίου.
3. Διαιρέστε τη μοριακή μάζα του συστατικού με τη συνολική μοριακή μάζα.
4.Θα έχετε τώρα έναν αριθμό που κυμαίνεται από 0 έως 1.
- Πολλαπλασιάστε το επί 100% για να λάβετε την ποσοστιαία σύνθεση.
Παράδειγμα:Σιδηρκυανιούχο Κάλιο
Προσδιορίστε το ποσοστό μάζας σύνθεσης κάθε στοιχείου σε ένα μόριο σιδηροκυανιούχου καλίου, K3Fe(CN)6
Πώς να προσδιορίσετε τον ρυθμό ανάπτυξης ή την ποσοστιαία αλλαγή
Βήμα 1:Προσδιορίστε την ατομική μάζα κάθε στοιχείου στο μόριο.
Η ατομική μάζα κάθε στοιχείου στο μόριο πρέπει πρώτα να προσδιοριστεί για να υπολογιστεί το ποσοστό μάζας. Το K3Fe(CN)6 είναι μια ένωση που αποτελείται από κάλιο (K), σίδηρο (Fe), άνθρακα (C) και άζωτο (N). Κάνοντας χρήση του περιοδικού πίνακα:
- Το K έχει ατομική μάζα 39,10 g/mol.
- Το Fe έχει ατομική μάζα 55,85 g/mol.
- Το C έχει ατομική μάζα 12,01 g/mol ενώ το Ν έχει ατομική μάζα 14,01 g/mol.
Βήμα 2:Προσδιορίστε τον συνδυασμό μάζας κάθε στοιχείου.
Το δεύτερο βήμα είναι ο υπολογισμός της συνολικής μάζας του συνδυασμού κάθε στοιχείου. Κάθε μόριο K3Fe(CN)6 περιλαμβάνει τρία άτομα Κ, ένα άτομο Fe, έξι άτομα C και έξι άτομα Ν. Πολλαπλασιάστε αυτούς τους αριθμούς με την ατομική μάζα για να βρείτε τη συνεισφορά μάζας κάθε στοιχείου.
Η συνεισφορά μάζας του K είναι 3 x 39,10 =117,30 g/mol.
Συνεισφορά μάζας Fe =1 x 55,85 =55,85 g/mol
Η συνεισφορά μάζας του C είναι 6 x 12,01 =72,06 g/mol.
Η συνεισφορά μάζας του Ν είναι 6 x 14,01 =84,06 g/mol.
Βήμα 3:Προσδιορίστε τη συνολική μοριακή μάζα του μορίου.
Η μοριακή μάζα είναι το σύνολο των συνεισφορών μάζας κάθε στοιχείου. Για να λάβετε το σύνολο, απλώς προσθέστε κάθε μαζική συνεισφορά μαζί.
Μοριακή μάζα K3Fe(CN)6 =117,30 g/mol + 55,85 g/mol + 72,06 g/mol + 84,06 g/mol
Το K3Fe(CN)6 έχει μοριακή μάζα 329,27 g/mol.
Βήμα 4:Προσδιορίστε το ποσοστό μάζας κάθε στοιχείου.
Για να υπολογίσετε την ποσοστιαία σύνθεση μάζας ενός στοιχείου, διαιρέστε τη συνεισφορά μάζας του στοιχείου με τη συνολική μοριακή μάζα. Αυτός ο αριθμός πρέπει στη συνέχεια να πολλαπλασιαστεί επί 100% για να δηλωθεί ως ποσοστό.
Για το K, η ποσοστιαία σύνθεση μάζας του K είναι ίση με τη συνεισφορά μάζας του K/μοριακή μάζα του K3Fe(CN)6 πολλαπλασιασμένη επί 100 τοις εκατό.
Κ ποσοστό μάζας σύνθεση =117,30 g/mol/329,27 g/mol x 100%
K σύσταση ποσοστού μάζας =0,3562 x 100%
Η σύνθεση ποσοστού μάζας του K είναι 35,62 τοις εκατό.
Για τον Fe, το ποσοστό μάζας σύνθεσης του Fe ισούται με τη συνεισφορά μάζας του Fe/μοριακή μάζα του K3Fe(CN)6 πολλαπλασιαζόμενη επί 100 τοις εκατό.
Σύνθεση επί τοις εκατό μάζας Fe =55,85 g/mol/329,27 g/mol x 100%
Σύνθεση ποσοστού μάζας Fe =0,1696 x 100%
Περιεκτικότητα σε Fe σε ποσοστό μάζας =16,96%
Για C:
C μάζα ποσοστού σύνθεσης =C μάζα συνεισφορά/K3Fe(CN)6 x 100%
C ποσοστό μάζας σύνθεση =72,06 g/mol/329,27 g/mol x 100%
C ποσοστό μάζας σύνθεση =0,2188 x 100%
Η σύνθεση ποσοστού μάζας του C είναι 21,88 τοις εκατό.
Για το N, γράψτε:
N μάζα ποσοστού σύνθεσης =N συνεισφορά μάζας/μοριακή μάζα K3Fe(CN)6 πολλαπλασιασμένη επί 100 τοις εκατό
Ποσοστό N μάζας σύνθεση =84,06 g/mol/329,27 g/mol x 100%
N σύσταση ποσοστού μάζας =0,2553 x 100%
Το N έχει σύνθεση ποσοστού μάζας 25,53 τοις εκατό.
Η λύση
Το K3Fe(CN)6 αποτελείται από 35,62% κάλιο, 16,96% σίδηρο, 21,88% άνθρακα και 25,53% άζωτο.
Ο έλεγχος της εργασίας σας είναι συνήθως μια καλή ιδέα. Εάν συνδυάσετε όλα τα συστατικά ποσοστού μάζας μαζί, θα πρέπει να πάρετε το 100 τοις εκατό. 35,62 τοις εκατό συν 16,96 τοις εκατό συν 21,88 τοις εκατό συν 25,53 τοις εκατό ισούται με 99,99 τοις εκατό. Τι απέγινε ο άλλος.01 τοις εκατό; Αυτό το παράδειγμα δείχνει τις συνέπειες των μεγάλων αριθμών και των λαθών στρογγυλοποίησης. Σε αυτή την περίπτωση, δύο σημαντικοί αριθμοί χρησιμοποιήθηκαν μετά την υποδιαστολή. Αυτό επιτρέπει μια ανακρίβεια περίπου 0,01. Η λύση σε αυτό το παράδειγμα εμπίπτει σε αυτές τις παραμέτρους.
