Условие задачи

Что называется массовой долей элемента в сложном веществе? Как рассчитывается эта величина?

Решение

Дисциплина, к которой относится данная задача, – химия, в частности стехиометрия и аналитическая химия. Здесь нас просят определить понятие массовой доли элемента в сложном веществе и показать, как её вычисляют.

Пояснение и решение:

1. Определение:
Массовая доля элемента в сложном веществе – это отношение массы этого элемента, входящего в состав вещества, к общей массе данного вещества. Обычно это отношение выражают либо в виде дроби, либо в процентах.

2. Расчёт величины:
Чтобы вычислить массовую долю элемента, необходимо знать:
• число атомов данного элемента в молекулярной формуле вещества (обозначим это число как n);
• атомную (молярную) массу этого элемента (обозначим как A);
• молярную массу всего вещества (находим как сумму произведений чисел атомов на соответствующие атомные массы для всех элементов).

Формула для расчёта массовой доли элемента выглядит так:

ω = (n × A) / M

где
ω – массовая доля элемента (в долях единицы, для процентов умножают на 100%);
n – число атомов элемента в формуле вещества;
A – атомная масса данного элемента;
M – молярная масса сложного вещества.

3. Пример применения:
Пусть имеется соединение, обозначаемое как X₂Y, и требуется найти массовую долю элемента X. Тогда:
• Масса элемента X в молекуле = 2 × A(X);
• Молярная масса соединения M = 2 × A(X) + A(Y);
• Массовая доля элемента X: ω(X) = (2 × A(X)) / (2 × A(X) + A(Y)).
Если необходимо получить процентное содержание, результат умножается на 100.

Таким образом, массовая доля определяется как отношение массы данного элемента, входящей в состав одного моля вещества, к молярной массе этого вещества.