Массовая доля химического элемента показывает, какая часть относительной молекулярной массы вещества приходится на данный элемент. [1]
W (Э) массовая доля химического элемента – 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.
Долей называют часть целого, поэтому сумма всех долей равна единице, или 100 % [1]
w(элемента) = 30% или 0,3.
АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ
Вычислите массовые доли элементов в фосфорной кислоте, имеющей простейшую химическую формулу H3PO4, с точностью до сотых.
Дано:
Фосфорная кислота
Na3PO4
Найти:
w%(Na)
w%(P)
w%(O)
Решение:
1. Из Периодической таблицы имени Д.И.Менделеева выписываем значения относительных масс атомов элементов, входящих в состав фосфорной кислоты
Ar(Na)=23
Ar(P)=31
Ar(O)=16
2. Вычисляем относительную молекулярную массу соединения
Mr(Na3PO4) = 3·Ar(Na) + Ar(P) + 4·Ar(O) = 23·3 + 31 + 16·4 = 164
3. Вычисляем массовые доли элементов по формуле:
w(элемента) = (n· Ar(элемента) · 100%) / Mr(вещества)
w(Na) = n(Na)·Ar(Na)·100% / Mr(Na3PO4) = 23·3·100% / 164 = 42 %
w(P) = n(P)·Ar(P)·100% / Mr(H3PO4) = 1·31·100% /164=19%
w(O) = n(O)·Ar(O)·100% / Mr(H3PO4) = 4·16·100% /164 = 39%
или W(O)= 100 % - 42 % - 19 %= 39 %
Проверка
Сумма значений массовых долей всех элементов должна составить 100% w(H) + w(P) + w(O) = 100%
Подставляем значения,
42% + 19% + 39% = 100%
Таким образом, массовые доли элементов в фосфорной кислоте вычислены правильно.
Ответ:
w(Na) = 42 %
w(P) = 19 %
w(O) = 39 %
Задача 1
Рассчитайте массовые доли химических элементов в красном железняке Fe2O3
Решение: Сначала найдем относительную молекулярную массу вещества:
Mr(Fe2O3) = 2Ar(Fe)+3Ar(O) =2*56 +3*16 = 160
Затем рассчитаем массовые доли химических элементов железа и кислорода:
W(Fe)=2Ar(Fe) / Mr (Fe2O3) = 2*56 /160 = 0,7 ( 70% )
W(O)= 3Ar(O) /Mr (Fe2O3) = 3*16 /160 = 0.3 ( 30% )
Обратите внимание, что сумма массовых долей железа и кислорода составляет 1 или 100% !!!
РАБОТА С ТРЕНАЖЁРАМИ
Самостоятельно рассчитайте массовую долю серы в следующих соединениях : PbS, H2S, CaSO4, Al2 (SO4)3
[1] В.В.Еремин,А.АДроздов,Н.ЕКузьменко,В.В.Лунин Химия 8 М. 2004