La percentuale di massa è la percentuale di ciascun elemento in un composto chimico. Per trovare la percentuale di massa, abbiamo bisogno della massa molare dell'elemento nel composto in grammi/mol, o la massa in grammi usata per fare la soluzione. La percentuale di massa può essere calcolata facilmente utilizzando la formula di base dividendo la massa dell'elemento (o soluto) per la massa del composto (o soluzione).
Fare un passo
Metodo 1 di 2: Determinazione della percentuale di massa se si conosce la massa della sostanza
Passaggio 1. Determinare l'equazione della percentuale di massa per una sostanza
La formula di base per la percentuale in massa di una sostanza è: percentuale in massa = (massa della sostanza/massa totale del composto) x 100. Devi moltiplicare il risultato della divisione per 100 alla fine del calcolo per esprimere il valore in percentuale.
- Scrivi l'equazione all'inizio di ogni domanda: percentuale di massa = (massa della sostanza/massa totale del composto) x 100.
- La massa della sostanza chimica che stai cercando è il valore di massa noto nel problema. In caso contrario, leggere la sezione successiva per risolvere problemi che non forniscono dati sulla massa della sostanza.
- La massa totale di un composto si calcola sommando le masse di tutte le sostanze che compongono il composto o la soluzione.
Passaggio 2. Calcola la massa totale del composto
Se conosci tutte le masse degli elementi costitutivi o dei composti, devi solo aggiungerle per ottenere la massa totale del composto o della soluzione. Questo numero sarà il divisore nel calcolo della percentuale di massa.
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Esempio 1: Qual è la percentuale in massa di 5 g di idrossido di sodio disciolti in 100 g di acqua?
La massa totale del composto è la massa dell'idrossido di sodio più la massa dell'acqua, cioè: 100 g + 5 g = 105 g
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Esempio 2: quale massa di cloruro di sodio è necessaria per ottenere 175 g di una soluzione al 15%?
In questo esempio, nel problema vengono fornite la massa totale e la percentuale di massa, ma viene chiesto di trovare la quantità di soluto che deve essere aggiunta a una soluzione con una massa totale di 175 g
Passaggio 3. Trova la massa della sostanza in questione
Quando ti viene chiesto di trovare la "percentuale di massa", devi trovare la massa di una particolare sostanza chimica (che viene richiesta nel problema) come percentuale rispetto alla massa totale di tutti i suoi costituenti. Annota la massa della sostanza chimica in questione. Questa massa sarà il numeratore del calcolo della percentuale di massa.
- Esempio 1: la massa della sostanza in esame è 5 g di idrossido di sodio.
- Esempio 2: in questo esempio, la massa della sostanza chimica che stai cercando è sconosciuta e devi calcolarla.
Passaggio 4. Inserire le variabili note nell'equazione della percentuale di massa
Dopo aver determinato il valore di ciascuna variabile, inseriscile tutte nell'equazione.
- Esempio 1: percentuale in massa = (massa della sostanza chimica/massa totale del composto) x 100 = (5 g/105 g) x 100.
- Esempio 2: in questo problema, è necessario modificare la scrittura dell'equazione percentuale di massa per trovare che la massa della sostanza chimica sconosciuta sia: massa della sostanza chimica = (percentuale di massa*massa totale del composto)/100 = (15*175)/100.
Passaggio 5. Calcola la percentuale di massa
Ora che l'equazione è popolata numericamente, tutto ciò che devi fare è completare il calcolo della percentuale di massa. Dividi la massa della sostanza chimica per la massa totale del composto, quindi moltiplica per 100. Questo calcolo ti darà la massa percentuale della sostanza.
- Esempio 1: (5/105) x 100 = 0,04761 x 100 = 4,761%. Pertanto, la percentuale in massa di 5 g di idrossido di sodio disciolto in 100 g di acqua è del 4,761%.
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Esempio 2: Modificare la scrittura dell'equazione per calcolare la massa della sostanza chimica in (massa percentuale*massa totale del composto)/100: (15*175)/100 = (2625)/100 = 26,25 grammi di cloruro di sodio.
La quantità di acqua che deve essere aggiunta è la massa totale meno la massa della sostanza, ovvero: 175 – 26, 25 = 148, 75 grammi di acqua
Metodo 2 di 2: risolvere il problema della percentuale di massa se la massa di una sostanza è sconosciuta
Passaggio 1. Determinare la percentuale di massa di un elemento
La formula di base per la massa percentuale di un elemento è: massa percentuale = (massa molare di un elemento/massa molecolare totale di un composto) x 100. La massa molare di una sostanza è la massa di una mole dell'elemento, mentre la massa molecolare massa è la massa di 1 mole di un composto nel suo insieme. È necessario moltiplicare il risultato per 100 alla fine del calcolo per esprimere il valore in percentuale.
- Scrivi l'equazione all'inizio di ogni domanda: percentuale di massa = (massa molare di un elemento/massa molecolare totale del composto) x 100.
- Entrambi questi numeri sono espressi in grammi per mole (g/mol).
- Quando la massa di una sostanza non è indicata nel problema, la percentuale di massa di un elemento in un composto può essere trovata usando la sua massa molare.
- Esempio 1: Trova la percentuale in massa di idrogeno in una molecola d'acqua.
- Esempio 2: Trova la percentuale in massa di carbonio in una molecola di glucosio.
Passaggio 2. Annota la formula chimica
Se la formula chimica per il composto non è indicata nel problema, è necessario annotarla. Tuttavia, se indicato nel problema, è possibile saltare questo passaggio e passare al passaggio "trova la massa di ciascun elemento".
- Esempio 1: scrivere la formula chimica per l'acqua, H2O.
- Esempio 2: scrivere la formula chimica del glucosio, C6h12oh6.
Passaggio 3. Trova la massa di ciascun elemento nel composto
Trova il peso atomico di ciascun elemento nella formula chimica sulla tavola periodica. La massa di un elemento si trova solitamente sotto il suo simbolo chimico. Scrivi la massa di ogni elemento nel composto.
- Esempio 1: trovare il peso atomico dell'ossigeno (15.9994) e il peso atomico dell'idrogeno (1.0079).
- Esempio 2: trovare i pesi atomici del carbonio (12, 0107), dell'ossigeno (15, 9994) e dell'idrogeno (1, 0079).
Passaggio 4. Moltiplicare la massa per il rapporto molare del composto
Scopri quante moli (rapporto molare) ogni elemento è in un composto chimico. Il rapporto molare è espresso in piccoli numeri nel composto. Moltiplica la massa atomica di ciascun elemento per il suo rapporto molare.
- Esempio 1: in una molecola d'acqua ci sono 2 atomi di idrogeno e 1 atomo di ossigeno. Quindi, moltiplica la massa atomica dell'idrogeno per 2 (1,00794 X 2 = 2.01588), e lascia che la massa dell'ossigeno rimanga a 15,9994 (perché è moltiplicata per il numero 1).
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Esempio 2: in una molecola di glucosio ci sono 6 atomi di carbonio, 12 atomi di idrogeno e 6 atomi di ossigeno. Moltiplica ogni elemento per il suo numero atomico:
- Carbonio (12, 0107*6) = 72, 0642
- Idrogeno (1, 00794*12) = 12, 09528
- Ossigeno (15, 9994*6) = 95, 9964
Passaggio 5. Calcolare la massa totale del composto
Somma la massa totale di tutti gli elementi che compongono il composto. Usando la massa calcolata usando il rapporto molare, puoi scoprire la massa totale del composto. Questo numero sarà il divisore nell'equazione percentuale di massa.
- Esempio 1: aggiungere 2.01588 g/mol (la massa di 2 moli di atomi di idrogeno) di 15,9994 g/mol (la massa di una mole di atomi di ossigeno) a 18,01528 g/mol.
- Esempio 2: sommare tutte le masse molari calcolate: carbonio + idrogeno + ossigeno = 72, 0642 + 12, 09528 + 95, 9964 = 180, 156 g/mol.
Passaggio 6. Determinare la massa dell'elemento in questione
Quando ti viene chiesto di trovare la "percentuale di massa", dovrai trovare la massa di un particolare elemento in un composto espresso come percentuale della massa totale di tutti gli elementi che lo compongono. Determinare la massa dell'elemento in questione e annotarla. Questa massa è la massa calcolata utilizzando il rapporto molare. Questo numero sarà il numeratore dell'equazione percentuale di massa.
- Esempio 1: la massa di idrogeno nel composto è 2.01588 g/mol (massa di 2 moli di atomi di idrogeno).
- Esempio 2: la massa di carbonio nel composto è 72,0642 g/mol (massa di 6 moli di atomi di carbonio).
Passaggio 7. Inserire le variabili nell'equazione della percentuale di massa
Dopo aver ottenuto il valore di ciascuna variabile, inseriscilo nell'equazione scritta nel primo passaggio: percentuale di massa = (massa molare dell'elemento/massa molecolare totale del composto) x 100.
- Esempio 1: percentuale in massa = (massa molare dell'elemento/massa molecolare totale del composto) x 100 = (2,01588/18, 01528) x 100.
- Esempio 2: percentuale in massa = (massa molare dell'elemento/massa molecolare totale del composto) x 100 = (72, 0642/180, 156) x 100.
Passaggio 8. Calcola la percentuale di massa
Ora che l'equazione è completa, tutto ciò che devi fare è completare il calcolo della percentuale di massa. Dividi la massa dell'elemento per la massa totale del composto, quindi moltiplica per 100. Il risultato è la percentuale di massa dell'elemento.
- Esempio 1: percentuale in massa = (2, 01588/18, 01528) x 100 = 0, 11189 x 100 = 11, 18%. Pertanto, la percentuale in massa di atomi di idrogeno in una molecola d'acqua è dell'11,18%.
- Esempio 2: percentuale in massa = (massa molare dell'elemento/massa molecolare totale del composto) x 100 = (72, 0642/180, 156) x 100 = 0,4000 x 100 = 40, 00%. Pertanto, la percentuale in massa di atomi di carbonio in una molecola di glucosio è del 40,00%.
