Массовая доля элемента в веществе

Массовая доля элемента

Массовая доля элемента — это отношение массы данного элемента в веществе к общей массе вещества. Она показывает, какую часть массы вещества составляет тот или иной элемент. Массовую долю обозначают буквой w и выражают в долях единицы или в процентах. Эта величина помогает оценить, насколько вещество богато тем или иным элементом, что важно, например, при выборе удобрений или руд.

Зная химическую формулу, всегда можно рассчитать массовую долю любого элемента, а зная массовые доли — установить саму формулу вещества. Поэтому массовая доля связывает состав вещества с практическими расчётами.

Формула расчёта

Массовую долю элемента вычисляют по формуле w = (n умножить на Ar) делить на Mr, где n — число атомов элемента в формуле, Ar — относительная атомная масса элемента, Mr — относительная молекулярная масса всего вещества. Для получения процентов результат умножают на сто.

Разбор примера

Найдём массовую долю кислорода в воде H2O. Относительная молекулярная масса равна Mr = 2 умножить на 1 плюс 16 = 18. Массовая доля кислорода: w = 16 делить на 18 = 0,89, то есть около 89 процентов.

Установление формулы по массовым долям

Если известны массовые доли элементов, можно установить формулу вещества. Для этого долю каждого элемента делят на его относительную атомную массу, а затем полученные числа приводят к простому целочисленному отношению — оно и даёт индексы в формуле. Этот приём называют выводом формулы по массовым долям.

Пример: вещество содержит около 40 процентов кальция, 12 процентов углерода и 48 процентов кислорода. Поделив доли на атомные массы и приведя к целым числам, получим отношение один к одному к трём — формула CaCO3.

Где применяют расчёты

• оценка содержания питательных элементов в удобрениях;
• определение доли металла в руде;
• контроль качества продуктов и материалов;
• проверка правильности химической формулы.

Частые ошибки. Сумма массовых долей всех элементов в веществе всегда равна единице (или ста процентам). Если сумма получилась иной, в расчётах допущена ошибка. Нельзя забывать умножать атомную массу на число атомов элемента.

Кратко о главном

• Массовая доля показывает часть массы вещества, приходящуюся на элемент.
• Формула расчёта: w = (n умножить на Ar) делить на Mr.
• Сумма массовых долей всех элементов равна ста процентам.
• По массовым долям можно установить формулу вещества.
• Расчёты применяют в сельском хозяйстве, металлургии и контроле качества.