01. Предмет химии
6 мин
02. Становление представлений о строении атома
10 мин
03. Практическое занятие 1. Правила безопасной работы в химической лаборатории
6 мин
04. Построение модели невидимого объекта. Возникновение в науке теоретических представлений о веществе и химической реакции.
7 мин
05. Электронная оболочка атома
11 мин
06. Чистые вещества и смеси
5 мин
07. Методы разделения и очистки веществ
8 мин
08. Практическое занятие 2. Разделение смесей веществ
4 мин
09. Характеристика химических реакций
7 мин
10. Практическое занятие 3. Химические реакции
7 мин
11. Сущность химической реакции. Закон сохранения массы веществ
6 мин
12. Развитие в науке представлений о простом и сложном веществе. Химические элементы. Символы химических элементов
10 мин
13. Химические элементы. Символы химических элементов
10 мин
14. Массовая доля химического элемента в веществе
6 мин
15. Постоянство состава вещества
4 мин
16. Относительная атомная масса химических элементов
7 мин
17. Закон Авогадро. Состав молекул
7 мин
18. Относительная молярная и молекулярная массы вещества. Молярный объём вещества
12 мин
19. Молярная масса. Молярный объём. Решение задач
7 мин
20. Химическая формула вещества
4 мин
21. Расчёт массовой доли химических элементов по формуле вещества
5 мин
22. Валентность химических элементов
4 мин
23. Составление формул веществ по валентности элементов
4 мин
24. Названия химических веществ
4 мин
25. Уравнение химической реакции. Ч.2
4 мин
26. Уравнение химической реакции. Ч.1
5 мин
27. Повторение и обобщение темы «Первоначальные химические представления»
8 мин
28. Решение расчётных задач по уравнению реакции
4 мин
Массовая доля химического элемента в веществе
Видео доступно по абонементу
В курсе химии за 8-й класс множество важных тем, без которых невозможно дальнейшее понимание предмета. Сегодня мы рассмотрим одну из них.
Вы наверняка уже знаете, что все вещества состоят из разных элементов. Например, вода — это соединение водорода и кислорода. Но чтобы понять, сколько именно конкретного химического элемента содержится в веществе, нам необходимо разобраться в понятии «массовая доля».
В этом уроке вы узнаете:
что такое массовая доля и как её вычислить;
как применить закон сохранения массы веществ в расчётах;
зачем знать массовую долю в реальной жизни.
Эти знания пригодятся при решении задач, подготовке к экзаменам и при изучении химических процессов. Пошаговые примеры из урока помогут вам освоить тему массовой доли химического элемента в веществе и без труда погрузиться в мир химии.
Прежде чем переходить к химии, давайте разберём понятие на примере простой жизненной ситуации.
У нас есть пирог массой 500 граммов Его нужно разделить между пятью людьми. Тут всё просто — каждый получит по 100 граммов пирога. Один кусок — это определённая часть от целого пирога. А узнать, какую именно часть от всей массы составляет этот кусок, можно так: нужно 100 г разделить на 500 г. Результат — 0,2 или 20 % (рис. 1).
Это и есть массовая доля куска от всего пирога.
Массовая доля показывает, какую часть от общей массы составляет нужный компонент.
Её можно найти по формуле: масса элемента масса всего вещества, где (омега) — это массовая доля.
Что также важно знать:
Массовая доля измеряется в единицах (от 0 до 1) или процентах (от 0 до 100 %).
Закон сохранения массы позволяет точно определить, сколько каждого элемента входит в состав вещества.
Химическая реакция — это процесс, где всё закономерно. Ничего не исчезает и не появляется из ниоткуда. Нам это известно благодаря закону сохранения массы вещества:
масса веществ до реакции = масса веществ после реакции
Рассмотрим конкретный пример:
Задача 1. У нас есть магния, который полностью вступает в реакцию с кислородом, и получается оксид магния общей массой . Вопрос: сколько граммов кислорода пошло на реакцию?
Масса магния | Масса кислорода | Масса продукта (оксида магния) |
|---|---|---|
4,8 г | ? | 8 г |
Таблица 1.
Чтобы это выяснить, нам и понадобятся знания о законе сохранения массы веществ: атомы в результате химической реакции не делятся и не меняются, поэтому мы точно знаем, что атомы магния в полном объёме вошли в состав оксида магния.
Сначала из массы полученного вещества надо вычесть массу магния:
(оксид) (магний) (кислород)
Масса магния | Масса кислорода | Масса продукта (оксида магния) |
|---|---|---|
4,8 г | 3,2 г | 8 г |
Таблица 2. |
Теперь, когда мы знаем массу каждого элемента и общую массу вещества, находим массовые доли элементов в соединении. Чтобы узнать, сколько в оксиде магния содержится магния, делим его массу на массу вещества . Получается или .
Кислорода в соединении: , то есть .
Итог: вещества — магний, — кислород.
«Бедные» руды и «богатые» руды: зачем знать массовую долю?В промышленности вещества не всегда используются в чистом виде. Для получения металла необходимо добыть руду, которая содержит в себе не только нужные элементы и соединения, но и пустые породы (рис. 1).
Руда — это смесь веществ, она может включать в себя разные компоненты:
полезные: соединения железа, меди, алюминия и др.
ненужные примеси, не содержащие металла
Чем больше в руде полезного вещества, тем она «богаче», чем меньше, тем «беднее». Чтобы понять, насколько руда «ценная», используют массовую долю нужного вещества (рис. 2).
С рудой не работают сразу. До того как она попадёт в переработку, руду обогащают. То есть убирают лишнее, оставляют нужное (рис. 3).
Что делают?
дробят, сортируют и удаляют лишние примеси
повышают содержание нужного элемента
Например, сульфидные руды часто обрабатывают нагреванием, чтобы превратить их в оксиды, пригодные для извлечения металлов.
«Бедную» руду обогащать сложнее, потому что в ней мало металла, но много примесей.
Таким образом, чтобы выяснить, из какой руды выгоднее добывать металл, рассчитывают массовую долю полезных элементов в веществе. Вот почему понимание этой темы важно не только для задач в школе, но и для реальных производств.
Допустим, в реакции участвует магния, а образуется оксида.
По закону сохранения массы веществ кислорода вступило в химическую реакцию.
Рассчитаем:
Массовая доля магния: или
Массовая доля кислорода: или
Массовая доля элемента — это сколько граммов данного элемента содержится в каждом грамме вещества. Важно помнить: массовая доля не зависит от того, сколько всего вещества у нас есть, 1 грамм или 100 граммов. Она всегда остаётся одинаковой, потому что пропорции между элементами в веществе не меняются.Задачи повышенной сложности: примеры и решения
В этом блоке рассмотрим две задачи, одна из которых относится к задачам повышенной сложности. Здесь мы применим свои знания относительно понятия «массовая доля элемента в веществе».
Задача 2Перед нами диаграмма (рис. 2), на которой видно, что в оксиде магния массовая доля магния составляет , а кислорода — .
Вопрос. Если в реакцию вступает кислорода, то:
Сколько магния потребуется?
Какая масса оксида магния получится в итоге?
Что знаем:
Масса кислорода
Массовая доля магния
Массовая доля кислорода
Решение:
Сначала выясним, сколько магния нужно, чтобы получилось вещество с таким же соотношением — к.
Соотношение магния к кислороду по массовым долям — . Или :
Составим пропорцию, приняв за х массу магния :
Решим уравнение:
Теперь найдём массу оксида магния, воспользовавшись законом сохранения массы веществ:
Ответ:
Рассчитаем массовые доли веществ в сернистом газе.
Условие. Нам необходимо получить г сернистого газа. Известно, что в этом веществе массовые доли серы и кислорода равны и составляют по . Сколько потребуется граммов серы и кислорода?
Что знаем:
Масса готового вещества (сернистого газа) —
Массовая доля серы
Массовая доля кислорода
Решение:
Так как массовые доли серы и кислорода одинаковые, то и массы этих веществ будут равны. Из закона сохранения массы веществ известно, что— это масса серы плюс масса кислорода.
, поэтому
Составим уравнение:
Таким образом, масса серы и масса кислорода .
Полезные ссылки
Проверьте себя
Что такое массовая доля химического элемента в веществе? В чём она измеряется и как рассчитывается?
Для получения 18 г воды потребовалось сжечь водород в кислороде. Известно, что массовая доля водорода в воде составляет примерно 11 %. Какая масса водорода потребовалась для реакции?
Список использованных источников:
Рис. 1–2. Изображения используются согласно лицензии Shutterstock / FOTODOM
Таблица 1–4. Автор Хабибуллин А. О. (СХАО-9125 от 09.01.2025 г.)
"