Определение массовой доли химического вещества

Химическая формула. Используйте восклицательный знак если необходимо

Формула химического вещества
Формула химического вещества
Молярная масса вещества (Грамм/Моль)
Процентное содержание элементов в заданном веществе
Массовое содержание элементов в веществе

Массовая доля элемента

Что же такое массовая доля?  Например, массовая доля химического элемента - это отношении массы элемента к массе всего вещества. Массовая доля  может выражаться как в процентах, так и долях.

Где же может применятся массовая доля?  

Вот одни из направлений:

- определение элементарного состава сложного химического вещества

- содержание массовых долей элементов

- нахождение массы элемента по массе сложного вещества

Для расчетов используется калькулятор Молярная масса вещества онлайн с расширенными данными которые можно увидеть если пользоватся XMPP запросом. 

Расчет подобных задач, что указаны выше, при примении бота становятся еще проще, удобнее и точнее. Кстати про точность. В школьных учебниках почему то молярные массы элементов округлены до целых значений, что для решения школьных задач это вполне пригодится, хотя на самом деле молярные массы каждого химического элемента периодически предаются корректировке.

Наш бот не стремится показать точность  до 4 знаков после запятой,  хотя в этом нет ничего сложного. В большинстве своем, те атомные массы элементов, которые используют калькулятор, достаточны для решения поставленных задач.

Но для тех  педантов :) , которым важна точность, хотелось бы порекомендовать ссылку Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements в которой отображены все химические элементы,  их относительные атомные массы, а также массы всех изотопов каждого из элемента.

Вот и все, что хотелось бы сказать. Теперь будем рассматривать конкретные задачи и  как их решать. Заметьте что несмотря на то, что они все разнородны, они в своей сути опираются на молярную массу вещества  и массовые доли элементов в этом веществе 

На начало осени 2017 года, я добавил еще один калькульятор Мольные доли вещества и количество атомов, который поможет решать задачи на массу чистого вещества в сложном веществе, количество моль в веществе и в каждом элементе, а также количество атомов/молекул в веществе.

Примеры

Вычислит массовую долю элементов в меди сульфате CuSO

Запрос очень простой, просто пишем  формулу  и получаем результат который и будет нашим ответом

Формула химического вещества
Формула химического вещества
Молярная масса вещества (Грамм/Моль)
159.6036
Процентное содержание элементов в заданном веществе

Cu = 39.8149 % 
O = 40.0978 % 
S = 20.0873 %
Массовое содержание элементов в веществе

Cu = 63.546 грамм/моль 
O = 63.9976 грамм/моль 
S = 32.06 грамм/моль

Как уже сказано  в школьных учебниках идет достаточно угрубленные значения, поэтому не удивляйтесь если в ответах бумажных книг Вы увидите Cu = 40% ,O = 40%, S = 20%. Это скажем так "побочные эффекты"  упрощения школьного материала, для учеников. Для реальных задач наш ответ (ответ бота)  естественно более точен.

Если речь шла о том , что бы выразить в долях а не процентах, то делим проценты каждого из элементов на 100 и получаем ответ в долях.


Сколько натрия  содержится в 10 тоннах криолина Na3[AlF6]?

Введем формулу криолина и получим следующие данные

Формула химического вещества
Формула химического вещества
Молярная масса вещества (Грамм/Моль)
209.94125
Процентное содержание элементов в заданном веществе

Na = 32.8517 % 
Al = 12.8519 % 
F = 54.2963 %
Массовое содержание элементов в веществе

Na = 68.96931 грамм/моль 
Al = 26.98154 грамм/моль 
F = 113.9904 грамм/моль

Из полученных данных мы видим, что в 209,9412 количестве вещества  содержится  68,96931 количества натрия.

В граммах ли мы будем это измерять, в килограммах или тоннах для соотношения это ничего не меняется.

Теперь осталось построить другое соответствие  где у нас есть 10 тон исходного вещества и неизвестное количество натрия

Это получилась типичная пропорция. Можно конечно воспользоваться ботом Расчет пропорций и соотношений но данная пропорция настолько проста, что сделаем это ручками.

209,9412 относится к 10(тоннам) как 68,96391 к неизвестному числу.

Таким образом количество натрия (в тоннах)  в криолине составит 68.96391*10/209.9412=3.2849154906231 тонны натрия.

Опять же  для школы иногда придется округлять до целого числа массовое содержание элементов в веществе, но ответ фактически не сильно отличается от предыдущего

69*10/210=3.285714

Точность до сотых долей совпадает.


Вычислить сколько кислорода содержится в 50 тоннах фосфата кальция Ca3(PO4)2 ?

Массовые доли заданного вещества следующие

Формула химического вещества
Формула химического вещества
Молярная масса вещества (Грамм/Моль)
310.18272
Процентное содержание элементов в заданном веществе

Ca = 38.7642 % 
O = 41.2645 % 
P = 19.9713 %
Массовое содержание элементов в веществе

Ca = 120.24 грамм/моль 
O = 127.9952 грамм/моль 
P = 61.94752 грамм/моль

Та же самая пропорция  что и в предыдущей задаче 310.18272 относится к 50 (тоннам) так же как и 127.9952 к неизвестной величине

ответ 20,63 тонны кислорода находится в заданной массе вещества.

Если же мы добавим к формуле служебный символ восклицательный знак, говорящий нам о том что задача школьная(используются грубые округления атомных масс до целых чисел), то ответ получим следующий:

Формула химического вещества
Формула химического вещества
Молярная масса вещества (Грамм/Моль)
310
Процентное содержание элементов в заданном веществе

Ca = 39 % 
O = 41 % 
P = 20 %
Массовое содержание элементов в веществе

Ca = 120 грамм/моль 
O = 128 грамм/моль 
P = 62 грамм/моль

Пропорция будет уже вот такой

310 относится к 50 (тоннам) так же как и 128 к неизвестной величине. И ответ

20,64 тонны 

Как то так :)

Удачи в расчетах!!