Berechnen der Masseprozentzusammensetzung

Dies ist ein Beispielproblem, das zeigt, wie die Masseprozentzusammensetzung berechnet wird. Die prozentuale Zusammensetzung gibt die relativen Mengen jedes Elements in einer Verbindung an. Für jedes Element lautet die Massenprozentformel:

% Masse = (Masse des Elements in 1 Mol der Verbindung) / (Molmasse der Verbindung) x 100%

oder

Masseprozent = (Masse des gelösten Stoffes / Masse der Lösung) x 100%

Die Masseneinheiten sind typischerweise Gramm. Masseprozent wird auch als Gewichtsprozent oder Gew .-% bezeichnet. Die Molmasse ist die Summe der Massen aller Atome in einem Mol der Verbindung. Die Summe aller Massenanteile soll 100% ergeben. Achten Sie auf Rundungsfehler in der letzten signifikanten Zahl, um sicherzustellen, dass sich alle Prozentsätze summieren.

Die zentralen Thesen

• Masseprozentzusammensetzung beschreibt die relativen Mengen von Elementen in einer chemischen Verbindung.
• Die Masseprozentzusammensetzung ist auch als Gewichtsprozent bekannt. Es wird abgekürzt als w / w%.
• Bei einer Lösung entspricht Masseprozent der Masse eines Elements in einem Mol der Verbindung, dividiert durch die Molmasse der Verbindung, multipliziert mit 100%..

Masseprozent-Zusammensetzungsproblem

Natriumbicarbonat (Natriumhydrogencarbonat) wird in vielen kommerziellen Zubereitungen verwendet. Ihre Formel lautet NaHCO₃. Bestimmen Sie die Massenprozente (Massen-%) von Na, H, C und O in Natriumhydrogencarbonat.

Lösung

Schauen Sie sich zunächst die Atommassen für die Elemente aus dem Periodensystem an. Die Atommassen sind:

• Na ist 22,99
• H ist 1,01
• C ist 12.01
• O ist 16.00

Bestimmen Sie als nächstes, wie viele Gramm jedes Elements in einem Mol NaHCO vorhanden sind₃:

• 22,99 g (1 Mol) Na
• 1,01 g (1 Mol) H
• 12,01 g (1 Mol) C
• 48,00 g (3 Mol x 16,00 Gramm pro Mol) O

Die Masse von einem Mol NaHCO₃ ist:

22,99 g + 1,01 g + 12,01 g + 48,00 g = 84,01 g

Und die Massenanteile der Elemente sind

• Masse% Na = 22,99 g / 84,01 g × 100 = 27,36%
• Masse% H = 1,01 g / 84,01 g × 100 = 1,20%
• Masse% C = 12,01 g / 84,01 g × 100 = 14,30%
• Masse% O = 48,00 g / 84,01 g × 100 = 57,14%

Antworten

• Masse% Na = 27,36%
• Masse% H = 1,20%
• Masse% C = 14,30%
• Masse% O = 57,14%

Wenn Sie Massenprozentberechnungen durchführen, ist es immer eine gute Idee, zu überprüfen, ob sich Ihre Massenprozente zu 100% addieren (hilft, mathematische Fehler zu erkennen):

27,36 + 14,30 + 1,20 + 57,14 = 100,00

Prozentuale Zusammensetzung des Wassers

Ein weiteres einfaches Beispiel ist das Ermitteln der Masseprozentzusammensetzung der Elemente in Wasser, H₂Ö.

Ermitteln Sie zunächst die Molmasse von Wasser, indem Sie die Atommassen der Elemente addieren. Verwenden Sie Werte aus dem Periodensystem:

• H ist 1,01 Gramm pro Mol
• O ist 16,00 Gramm pro Mol

Ermitteln Sie die Molmasse, indem Sie alle Massen der Elemente in der Verbindung addieren. Der Index nach dem Wasserstoff (H) gibt an, dass zwei Wasserstoffatome vorhanden sind. Es gibt keinen Index nach Sauerstoff (O), was bedeutet, dass nur ein Atom vorhanden ist.

• Molmasse = (2 · 1,01) + 16,00
• Molmasse = 18,02

Teilen Sie nun die Masse jedes Elements durch die Gesamtmasse, um die Massenprozente zu erhalten:

Masse% H = (2 × 1,01) / 18,02 × 100%
Masse% H = 11,19%

Masse% O = 16,00 / 18,02
Masse% O = 88,81%

Die Massenanteile von Wasserstoff und Sauerstoff summieren sich zu 100%.

Massenprozent Kohlendioxid

Was sind die Massenanteile von Kohlenstoff und Sauerstoff in Kohlendioxid, CO?₂?

Masseprozentige Lösung

Schritt 1: Finden Sie die Masse der einzelnen Atome.

Schlagen Sie die Atommassen für Kohlenstoff und Sauerstoff im Periodensystem nach. Es ist an dieser Stelle eine gute Idee, sich auf die Anzahl der signifikanten Zahlen zu einigen, die Sie verwenden werden. Die Atommassen sind:

• C ist 12,01 g / mol
• O ist 16,00 g / mol

Schritt 2: Finden Sie die Anzahl der Gramm jeder Komponente, die ein Mol CO ausmacht_2.

Ein Mol CO₂ enthält 1 Mol Kohlenstoffatome und 2 Mol Sauerstoffatome.

• 12,01 g (1 Mol) C
• 32,00 g (2 Mol x 16,00 Gramm pro Mol) O

Die Masse von einem Mol CO₂ ist:

• 12,01 g + 32,00 g = 44,01 g

Schritt 3: Bestimmen Sie den Massenprozentsatz jedes Atoms.

Masse% = (Masse der Komponente / Masse der Gesamtmenge) x 100

Und die Massenanteile der Elemente sind

Für Kohlenstoff:

• Masse% C = (Masse von 1 Mol Kohlenstoff / Masse von 1 Mol CO₂) X 100
• Masse% C = (12,01 g / 44,01 g) × 100
• Masse% C = 27,29%

Für sauerstoff:

• Masse% O = (Masse von 1 Mol Sauerstoff / Masse von 1 Mol CO₂) X 100
• Masse% O = (32,00 g / 44,01 g) × 100
• Masse% O = 72,71%

Antworten

• Masse% C = 27,29%
• Masse% O = 72,71%

Stellen Sie auch hier sicher, dass sich Ihre Massenanteile zu 100% addieren. Dies hilft dabei, mathematische Fehler zu erkennen.

• 27,29 + 72,71 = 100,00

Die Antworten summieren sich zu 100%, was erwartet wurde.

Erfolgstipps zur Berechnung des Massenprozentsatzes

• Sie erhalten nicht immer die Gesamtmasse eines Gemisches oder einer Lösung. Oft müssen Sie die Massen addieren. Dies ist möglicherweise nicht offensichtlich. Möglicherweise erhalten Sie Molenbrüche oder Molen und müssen dann in eine Masseneinheit umrechnen.
• Beobachten Sie Ihre wichtigsten Zahlen.
• Stellen Sie immer sicher, dass die Summe der Massenanteile aller Komponenten 100% ergibt. Wenn nicht, müssen Sie zurückgehen und Ihren Fehler finden.