Der Prozess, die Formel einer Substanz anhand von Massenanteilen zu finden, beruht darauf, dass die Massenanteile der Elemente in einer Substanz ihr Verhältnis in der resultierenden Formel widerspiegeln. Um diesen Prozess durchzuführen, müssen Sie das Verhältnis der Massenanteile der Elemente finden und sie auf natürliche Zahlen reduzieren. Natürliche Zahlen in Massenanteilen von Elementen zeigen uns die Anzahl der Elementatome in der Materie-Formel an.
Wie kann ich die Formel einer Substanz aus Massenanteilen der Klasse 8 ableiten?
Mit einfachen mathematischen Berechnungen können Sie die Formel einer Substanz aus Massenanteilen ableiten. Um dies zu tun, müssen Sie die Massenanteile jedes Elements in der Substanz und ihre Atom-Massen kennen.
Angenommen, Sie kennen die Massenanteile der Elemente in einer Substanz: C - 40%, H - 6.67%, O - 53.33%. Zuerst finden wir die Anzahl der Gramm jedes Elements in 100 Gramm Substanz:
Gewicht C = 40% * 100 g = 40 g
Gewicht H = 6.67% * 100 g = 6.67 g
Masse Über = 53.33% * 100g = 53,33g
Als nächstes finden wir die Anzahl der Motten jedes Elements unter Verwendung ihrer Atommassen:
Anzahl der Motten C = Masse C / Atommasse C
Anzahl der Motten N = Masse N / Atommasse N
Anzahl der Motten O = Masse O / Atommasse O
Zum Beispiel ist die Atommasse C 12 g/ Mol, die Atommasse H ist 1 g / mol und die Atommasse O ist 16 g / mol:
Anzahl der Mol C = 40 g / 12 g/mol = 3.33 mol
Anzahl der Mol N = 6.67 g / 1 g/mol = 6.67 Mol
Mol-Menge O = 53.33g / 16 g/mol = 3.33 Mol
Um nun die Materie-Formel abzuleiten, müssen Sie die Anzahl der Motten jedes Elements mithilfe ihres Verhältnisses in einfache, ganze Zahlen umwandeln:
Wir finden das Verhältnis der Anzahl der Molen C zur minimalen Anzahl der Molen:
Molverhältnis Mit: 3.33 mol / 3.33 mol = 1
Verhältnis von Mol H: 6.67 mol / 3.33 mol = 2
Motelverhältnis Über: 3.33 mol / 3.33 mol = 1
Somit wird die Formel der Substanz für die Massenanteile C 2 H 2 O sein.
Wenn Sie diesen Algorithmus verwenden, müssen Sie daran denken, dass die Massenanteile als Prozentsatz ausgedrückt werden müssen und die Summe aller Massenanteile 100% betragen muss.
Welche Substanzen können in Massenanteilen beschrieben werden
Die Massenanteile ermöglichen es Ihnen, das Verhältnis verschiedener Elemente in der Zusammensetzung einer Substanz zu beschreiben. Substanzen, die aus mehreren Elementen bestehen, können in Massenanteilen beschrieben werden.
Zum Beispiel können Mischungen von Elementen in Wasser oder Luft mit Massenanteilen beschrieben werden. Wenn wir wissen wollen, wie viele Gramm Salz in 100 Gramm Wasser enthalten sind, können wir Massenanteile verwenden: den Massenanteil an Salz im Wasser. Massenanteile können helfen, die Zusammensetzung verschiedener Mischungen zu untersuchen und ihre Eigenschaften zu bestimmen.
Die folgende Tabelle zeigt Beispiele für Substanzen, die in Massenanteilen beschrieben werden können:
| Substanz | Massenanteil |
|---|---|
| Wasser | Der Massenanteil an Wasserstoff beträgt 11%, der Massenanteil an Sauerstoff beträgt 89% |
| Kohlendioxid | Der Massenkohlenstoffanteil beträgt 27%, der Massenkohlenstoffanteil beträgt 73%% |
| Salz | Der Massenanteil an Natrium beträgt 39%, der Massenanteil an Chlor beträgt 61%% |
Die Verwendung von Massenanteilen vereinfacht die Beschreibung der Zusammensetzung des Stoffes und ermöglicht eine genauere Bestimmung seiner Eigenschaften und Reaktivität.
Grundlegende Konzepte von Massenanteilen
Um die Formel einer Substanz nach Massenanteilen abzuleiten, müssen Sie die folgenden grundlegenden Konzepte kennen:
- Masse der Komponente - dies ist die Masse einer Substanz, die in einer Mischung oder Verbindung enthalten ist;
- Gesamtmasse ist die Summe der Massen aller Komponenten einer Mischung oder Verbindung;
- Massenanteil der Komponente ist das Verhältnis der Masse einer Komponente zur Gesamtmasse einer Mischung oder Verbindung, multipliziert mit 100%;
Wenn die Massen von zwei oder mehr Komponenten einer Mischung oder Verbindung bekannt sind, können Sie ihre Massenanteile berechnen und auf dieser Grundlage die Materie-Formel ableiten.
Wenn die Mischung beispielsweise zwei Komponenten enthält: 10 Gramm Substanz A und 90 Gramm Substanz B, beträgt das Gesamtgewicht 100 Gramm. Berechnen Sie die Massenanteile für jede Komponente:
- Massenanteil von Substanz A: (10 g / 100 g) * 100% = 10%
- Massenanteil von Substanz B: (90 g / 100 g) * 100% = 90%
Basierend auf diesen Massenanteilen kann die Formel der Substanz abgeleitet werden. In diesem Fall lautet die Formel der Substanz AB, da der Massenanteil von Substanz A 10% beträgt und Substanz B 90% beträgt.
Wie man die Formel einer Substanz nach Massenanteilen ableitet
Zuerst müssen Sie die Massenanteile jedes Elements in der Substanz bestimmen. Wenn zum Beispiel der Massenanteil an Sauerstoff 40% beträgt und der Massenanteil an Kohlenstoff 60% beträgt, können Sie dies als O40C60 schreiben.
Dann müssen Sie die Massenanteile als das Verhältnis der Anzahl der Atome jedes Elements zu ihrer Gesamtzahl ausdrücken. Zum Beispiel kann man für O40C60 als O2C3 schreiben. Dies bedeutet, dass jedes Molekül dieser Substanz 2 Sauerstoffatome und 3 Kohlenstoffatome enthält.
Jetzt können Sie die endgültige Formel der Substanz notieren. Sie müssen die Zeichen der Elemente und ihre Anzahl von Atomen angeben. In unserem Beispiel wäre es CO3. Dies bedeutet, dass jedes Molekül dieser Substanz aus einem Sauerstoffatom und drei Kohlenstoffatomen besteht.
Wenn Sie also die Massenanteile der Elemente kennen, können Sie die Formel einer Substanz bestimmen und herausfinden, aus welchen Elementen sie besteht und in welchen Proportionen sie besteht. Dies kann nützliche Informationen sein, wenn Sie Chemie studieren und mit verschiedenen Substanzen arbeiten.
Betrachten Sie einige Beispiele, um besser zu verstehen, wie Sie die Formel einer Substanz aus ihren Massenanteilen ableiten können.
Beispiel 1:
Die Substanz besteht aus 20% Sauerstoff und 80% Kohlenstoff. Wir finden die Formel dieser Substanz.
Zuerst finden wir die Molenanteile jedes Elements.
Molarer Sauerstoffanteil = 20% / molare Sauerstoffmasse
Molarer Sauerstoffanteil = 20 / 16 = 1.25 Mol
Molarer Kohlenstoffanteil = 80% / Molmasse von Kohlenstoff
Molarer Kohlenstoffanteil = 80 / 12 = 6.67 Mol
Jetzt finden wir das Verhältnis der Motten der Elemente in der Substanz.
Molverhältnis = Molenanteil an Sauerstoff / Molenanteil an Kohlenstoff
Molverhältnis = 1.25 / 6.67 = 0.1875
Der Einfachheit halber runden wir diesen Wert auf 0.2 ab.
Die Formel der Substanz würde so aussehen: C0.2O
Beispiel 2:
Die Substanz besteht aus 30% Stickstoff, 40% Sauerstoff und 30% Wasserstoff. Wir finden die Formel dieser Substanz.
Ähnlich wie beim vorherigen Beispiel finden wir die Molenanteile jedes Elements.
Molarer Stickstoffanteil = 30% / molare Stickstoffmasse
Molarer Stickstoffanteil = 30 / 14 = 2.14 Mol
Molarer Sauerstoffanteil = 40% / molare Sauerstoffmasse
Molarer Sauerstoffanteil = 40 / 16 = 2.5 Mol
Molarer Wasserstoffanteil = 30% / molare Wasserstoffmasse
Molarer Wasserstoffanteil = 30 / 1 = 30 Mol
Verhältnis von Stickstoff-, Sauerstoff- und Wasserstoffmol = Molenstickstoffanteil : Molenstickstoffanteil : Molenstickstoffanteil : Molenwasserstoffanteil
Verhältnis von Stickstoff-, Sauerstoff- und Wasserstoffmolen = 2.14 : 2.5 : 30
Verhältnis von Stickstoff-, Sauerstoff- und Wasserstoffmolen = 0.856 : 1 : 13.95
Runde die Werte auf ganze Zahlen auf: 0.86 : 1 : 14
Die Formel der Substanz würde wie folgt aussehen: N0.86O1H14
Nützliche Tipps und Tricks
1. Lerne die Mendelejew-Tabelle: Eine gute Kenntnis des Periodensystems der chemischen Elemente wird Ihnen helfen, ihre Atom-Massen zu bestimmen und das Verhältnis der Elemente in der Substanz zu bestimmen.
2. Berechnen Sie die Massenanteile: Berechnen Sie für jedes Element in einer Substanz seinen Massenanteil mithilfe der Formel Elementmasse / Masse der gesamten Substanz.
3. Bestimmen Sie die geringste Menge an Substanz: Nachdem Sie die Massenanteile definiert haben, suchen Sie nach dem kleinsten Massenanteil und teilen Sie alle anderen Massenanteile durch ihn auf.
4. Vereinfachen Sie das Verhältnis von Massenanteilen: Nachdem Sie alle Massenanteile durch die kleinsten geteilt haben, überprüfen Sie, ob dieses Verhältnis durch ganze Zahlen vereinfacht werden kann.
5. Definieren Sie eine Formel: Verwenden Sie das nach der Vereinfachung erhaltene Verhältnis von Massenanteilen, um die Formel einer Substanz zu bestimmen. Notieren Sie jedes Element und seine Anzahl entsprechend den erhaltenen Zahlen.
