O que é fração de massa em química? Você sabe a resposta? Como encontrar a fração de massa de um elemento em uma substância? O processo de cálculo em si não é tão complicado. Você ainda está tendo problemas para fazer esse tipo de trabalho? Então a sorte sorriu para você, você encontrou este artigo! Interessante? Então continue lendo, agora você vai entender tudo.
O que é fração de massa?
Então, primeiro, vamos descobrir o que é uma fração de massa. Como encontrar a fração de massa de um elemento em uma substância, qualquer químico responderá, pois costuma usar esse termo ao resolver problemas ou durante sua permanência no laboratório. Claro, porque seu cálculo é sua tarefa diária. Para obter uma certa quantidade de uma determinada substância em condições de laboratório, onde o cálculo preciso e todos os resultados possíveis das reações são muito importantes, você precisa conhecer apenas algumas fórmulas simples e entender a essência da fração de massa. É por isso que este tópico é tão importante.
Este termo é denotado pelo símbolo “w” e é lido como “omega”. Expressa a razão entre a massa de um dadosubstância à massa total de uma mistura, solução ou molécula, expressa em fração ou porcentagem. Fórmula de fração de massa:
w =m substâncias / m misturas.
Transforme a fórmula.
Sabemos que m=nM, onde m é a massa; n é a quantidade de substância, expressa em unidades de mol; M é a massa molar da substância, expressa em gramas/mol. A massa molar é numericamente igual à massa molecular. Apenas o peso molecular é medido em unidades de massa atômica ou a. e. m. Tal unidade de medida é igual a um duodécimo da massa do núcleo de carbono 12. O valor do peso molecular pode ser encontrado na tabela periódica.
A quantidade de substância n do objeto desejado em uma dada mistura é igual ao índice multiplicado pelo coeficiente desse composto, o que é muito lógico. Por exemplo, para calcular o número de átomos em uma molécula, você precisa descobrir quantos átomos da substância desejada estão em 1 molécula=índice e multiplicar esse número pelo número de moléculas=coeficiente.
Não tenha medo de definições ou fórmulas tão incômodas, elas traçam uma certa lógica, entendendo que você não pode nem aprender as próprias fórmulas. A massa molar M é igual à soma das massas atômicas Ar da substância dada. Lembre-se que a massa atômica é a massa de 1 átomo de uma substância. Ou seja, a fórmula original da fração de massa:
w =(n substânciasM substâncias)/m misturas.
Daqui podemos concluir que se a mistura consiste de uma substância, cuja fração de massa deve ser calculada, então w=1, pois a massa da mistura e a massa da substância são iguais. Embora uma mistura a priori não possa consistir em umsubstâncias.
Então, descobrimos a teoria, mas como encontrar a fração de massa de um elemento em uma substância na prática? Agora vamos mostrar e contar tudo.
Verificando o material aprendido. Desafio Fácil
Agora vamos analisar duas tarefas: nível fácil e médio. Leia mais!
É necessário descobrir a fração mássica de ferro na molécula de sulfato ferroso FeSO47 H2O. Como resolver este problema? Considere a solução mais adiante.
Solução:
Pegue 1 mol de FeSO47 H2O, então descubra a quantidade de ferro multiplicando o coeficiente de ferro pelo seu índice: 1 1=1. Dado 1 mol de ferro. Descobrimos sua massa na matéria: a partir do valor na tabela periódica, pode-se ver que a massa atômica do ferro é 56 a.u. e.m.=56 gramas/mol. Neste caso, Ar=M. Portanto, m ferro \u003d nM \u003d 1 mol56 gramas / mol \u003d 56 g.
Agora você precisa encontrar a massa da molécula inteira. É igual à soma das massas das substâncias de partida, ou seja, 7 mol de água e 1 mol de sulfato ferroso.
m=(n água M água) + (n sulfato ferroso M sulfato de ferro)=(7 mol(12+16) grama/mol) + (1 mol (1 mol56 grama/mol+1 mol32 grama/ mol + 4 mol16 gramas / mol) u003d 126 + 152 \u003d 278 g.
Resta apenas dividir a massa do ferro pela massa do composto:
w=56g/278g=0,20143885~0,2=20%.
Resposta: 20%.
Tarefa de nível intermediário
Vamos resolver um problema mais difícil. 34 g de nitrato de cálcio são dissolvidos em 500 g de água. Você precisa encontrar a fração de massa de oxigênio na solução resultante.
Decisão
Entãocomo na interação de Ca(NO3)2 com água, apenas o processo de dissolução ocorre, e nenhum produto da reação é liberado da solução, a massa da mistura é igual à soma das massas de nitrato de cálcio e água.
Precisamos encontrar a fração mássica de oxigênio na solução. Observe que o oxigênio está contido tanto no soluto quanto no solvente. Encontre a quantidade do elemento desejado na água. Para fazer isso, calculamos o mol de água de acordo com a fórmula n=m/M.
n água=500 g/(12+16) grama/mol=27,7777≈28 mol
A partir da fórmula da água H2O encontramos que a quantidade de oxigênio=a quantidade de água, ou seja, 28 mol.
Agora encontre a quantidade de oxigênio em Ca dissolvido(NO3)2. Para fazer isso, descobrimos a quantidade da própria substância:
n Ca(NO3)2=34 g/(401+2(14+163)) grama/mol≈0,2 mol.
n Ca(NO3)2 refere-se a n O como 1 a 6, como segue da fórmula composta. Então, n O=0,2 mol6=1,2 mol. A quantidade total de oxigênio é 1,2 mol+28 mol=29,2 mol
m O=29,2 mol16 grama/mol=467,2 g
m solução=m água + m Ca(NO3)2=500g + 34 g=534 g.
Resta apenas o cálculo da fração de massa de um elemento químico em uma substância:
w O=467,2g /534g≈0,87=87%.
Resposta: 87%.
Esperamos ter explicado claramente a você como encontrar a fração de massa de um elemento em uma substância. Este tópico não é nada difícil se você o entender bem. desejoboa sorte e sucesso em seus empreendimentos futuros.
