Массовая доля элемента в сложном веществе

С XIX века химия перестала быть описательной наукой. Учёные широко стали использовать методы измерения различных параметров веществ.

Массовая доля элемента – это отношение массы этого элемента в сложном веществе к массе всего вещества, выраженное в долях единицы (или в процентах).

Массовая доля элемента в веществе обозначается латинской буквой ω (дубль-вэ) и показывает долю (часть массы), приходящуюся на данный элемент в общей массе вещества. Массовая доля элемента в веществе выражается в долях единицы или в процентах. Часть от целого всегда меньше целого, как долька апельсина меньше всего апельсина.

Например, в состав оксида ртути HgO входит два элемента – ртуть и кислород. При нагревании этого вещества массой 50 г получается 46,3 г ртути и 3,7 г кислорода. Рассчитаем массовую долю ртути в сложном веществе:

Рассчитаем массовую долю кислорода в веществе. Для этого массу кислорода разделим на массу смеси. Подставим значения масс веществ. Получаем:

Учитывая, что сумма массовых долей элемента в веществе равна единице, или 100 %, массовую долю кислорода можно найти по разности:

Для того, чтобы найти массовую долю элемента в веществе, нужно относительную атомную массу этого элемента умножить на число атомов данного химического элемента в веществе и разделить на относительную молекулярную массу вещества.

Определим массовую долю кислорода в серной кислоте. Для этого найдём относительную молекулярную массу серной кислоты. Необходимо значения все относительных атомных масс элементов сложить.

Mr (H₂SO₄) = Ar (H) · 2 + Ar (S) + Ar (O) · 4 = 1 · 2 + 32 + 16 · 4 = 98

 Найдём массовую долю кислорода. Для этого нужно относительную атомную массу кислорода умножить на 4 и разделить на относительную молекулярную массу всего вещества. Получается 0,653, или 65,3 %.

 Рассчитаем массовые доли элементов в метане, формула которого CH₄. Для этого определим относительную молекулярную массу метана. Подставим значения относительных атомных масс и получим 16.

Mr (CH₄) = Ar (C) + Ar (H) · 4 = 12 + 1 · 4 = 16

Затем найдём массовую долю углерода в метане. Для этого 12 умножим на 1 и разделим на 16. В результате образуется 0,75, или 75 %.

Для того, чтобы найти массовую долю водорода в метане, следует от 1 вычесть массовую долю углерода. Получается 0,25, или 25 %.

Пирит, или золотая обманка, имеет ярко-жёлтый золотистый цвет, похож на золото, поэтому и получил название «золото дураков». Испанские завоеватели грабили индейцев ради изделий из пирита и увозили их домой в Европу. Пирит путали с золотом и во время золотой лихорадки на Аляске. Это хорошо описано в книге Джека Лондона. Минерал пирит, состоящий из 46,6 % железа и 53,4 % серы, внешним видом очень напоминает золото. Вычислим химическую формулу пирита.

Обозначим формулу пирита Fe_xS_y. Затем найдём соотношение индексов x и y. Для этого значения массовых долей разделим на относительные атомные массы элементов. Подставим значения и получим соотношение 0,0083 : 0,0167.

Приведём соотношения индексов к целым числам. Для этого нужно каждое значение разделить на меньшее число в соотношении. Получим 1 : 2. Значит, формула пирита FeS₂.