В химии массовое отношение, часто называемое «процентным составом по массе», - это пропорция конкретной молекулы, которая состоит из каждого элемента, составляющего эту молекулу. Например, вода состоит из 11,1% водорода (H) и 88,9% кислорода (O), что означает, что 1000-граммовый проба воды (равная 1 литру по объему) состоит из 111 г H (0,111 × 1000 = 111) и 889 г O (0,889 × 1,000).
Этот принцип приводит к Закону постоянного состава, выдвинутому Джозефом Прустом в 1800 году: данное соединение всегда имеет одинаковую массовую пропорцию составляющих его элементов. Например, в воде всегда есть ровно 8 граммов кислорода на каждый грамм водорода. Углекислый газ всегда содержит 2,67 г кислорода на каждый грамм углерода.
Вычислить массовые отношения достаточно просто, если у вас есть доступ к периодической таблице (см. Ресурсы) и средства для выполнения базовой алгебры.
Допустим, вы хотите рассчитать массовую долю серной кислоты H2ТАК4.
ЧАС2ТАК4 содержит водород (H), серу (S) и кислород (S). Из таблицы Менделеева видно, что молярные массы этих элементов равны:
H = 1,00
S = 32,06
O = 16.00
Шаг 2: Определите массу каждого отдельного элемента.
На этом этапе вы умножаете количество атомов в одной молекуле соединения на молярные массы, собранные на этапе 1. Число атомов - это просто нижний индекс после аббревиатуры элемента в молекулярной формуле с опущением нижнего индекса, обозначающего «1».
Присутствуют два атома H, один атом S и четыре атома O, поэтому у вас есть:
H = (2) (1.00) = 2 г
S = (1) (32,06 г) = 32,06 г
O = (4) (16,00 г) = 64 г
Шаг 3: Определите молярную массу соединения
Сложите цифры, рассчитанные на шаге 2:
2 + 32,06 + 64 = 98,06 г
Шаг 4: разделите массу каждого присутствующего элемента на молярную массу
Это означает разделение отдельных масс из шага 2 на результат шага 3.
Для H у вас 2 ÷ 98,06 = 0,0204 = 2,04% водорода.
Для S у вас 32,06 ÷ 98,06 = 0,3269 = 32,69% серы.
Для O у вас 64 ÷ 98,06 = 0,6527 = 65,27% кислорода.
Кончик
Чтобы проверить свою работу, убедитесь, что сумма процентов равна 100 с учетом незначительных отличий из-за округления:
2.04 + 32.69 + 65.27 = 100.0