Массовая доля химического элемента в соединении

Относительная молекулярная масса. Химические формулы

Химическая формула - это условная запись качественного и количественного состава вещества при помощи химических знаков и индексов.

Индекс- это цифра в химической формуле, которая ставится внизу после химического знака и обозначает число атомов данного вида. Качественный состав молекулы показывает какие виды атомов входят в состав вещества. Количественный состав показывает сколько атомов определённого вида входит в состав молекулы вещества. Числа стоящие перед химическими формулами или химическими знаками называются коэффициентами. Коэффициенты показывают число атомов или молекул определённого вида.

Что обозначают записи? H₂- это одна молекула водорода (аш-два), в её состав входят два атома водорода. 5O₂ - это пять молекул кислорода (пять-о-два), в состав одной молекулы входят два атома кислорода. 6Fe - это шесть атомов железа (шесть-феррум). 3H₂SO₄ - это три молекулы серной кислоты (три-аш-два-эс-о-четыре), в состав одной молекулы серной кислоты входят два атома водорода, один атом серы, четыре атома кислорода. Относительная молекулярная масса Относительная молекулярная масса (Mr) - безразмерная величина, показывающая, во сколько раз масса молекулы данного вещества больше 1/12 массы атома углерода ¹²C. Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс всех элементов с учетом индексов. Примеры: Mr(B₂O₃) = 2 · Ar(B) + 3 · Ar(O) = 2 · 11 + 3 · 16 = 70 Mr(KAl(SO₄)₂) = 1 · Ar(K) + 1 · Ar(Al) + 1· 2 · Ar(S) + 2· 4 · Ar(O) = = 1 · 39 + 1 · 27 + 1 ·

Массовая доля химического элемента в соединении

Массовая для элемента в данном веществе (w) – отношение относительной атомной массы данного элемента, умноженной на число его атомов в молекуле к относительной молекулярной массе вещества.

w_{(элемента)} = (n· Ar(элемента) · 100%) / Mr(вещества)

где

w – массовая доля элемента в веществе,

n– индекс в химической формуле,

Ar– относительная атомная масса,

Mr– относительная молекулярная масса вещества.

Массовые доли выражают в процентах или в долях:

w_{(элемента)} = 20% или 0,2.

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ

Вычислите массовые доли элементов в фосфорной кислоте, имеющей простейшую химическую формулу H₃PO₄, с точностью до сотых.

Дано: Фосфорная кислота H₃PO₄

Решение: 1. Из Периодической таблицы имени Д.И.Менделеева выписываем значения относительных масс атомов элементов, входящих в состав фосфорной кислоты Ar(H)=1 Ar(P)=31 Ar(O)=16 2. Вычисляем относительную молекулярную массу соединения Mr(H₃PO₄) = 3·Ar(H) + Ar(P) + 4·Ar(O) = 3·1 + 31 + 4·16 = 98 3. Вычисляем массовые доли элементов по формуле: w_{(элемента)} = (n· Ar(элемента) · 100%) / Mr(вещества) w(H) = n(H)·Ar(H)·100% / Mr(H₃PO₄) = 3·1·100% / 98 = 3,06% w(P) = n(P)·Ar(P)·100% / Mr(H₃PO₄) = 1·31·100% / 98 = 31,63% w(O) = n(O)·Ar(O)·100% / Mr(H₃PO₄) = 4·16·100% / 98 = 65,31% Проверка Сумма значений массовых долей всех элементов должна составить 100% w(H) + w(P) + w(O) = 100% Подставляем значения, 3,06% + 31,63% + 65,31% = 100% Таким образом, массовые доли элементов в фосфорной кислоте вычислены правильно.

Найти: w_%(H) w_%(P) w_%(O)

Ответ: w(H) = 3,06% w(P) = 31,63% w(O) = 65,31%

2 · 32 + 2 · 4 ·16 = 258