Расчёты по массовой доле и уравнению реакции
Расчёт по массовой доле и уравнению реакции — это способ найти массу продукта, если исходное вещество содержит примесь или входит в состав смеси. Сначала определяют массу чистого вещества, затем выполняют обычный расчёт по уравнению реакции.
Алгоритм расчёта
- Записать уравнение реакции и расставить коэффициенты.
- Определить массу чистого исходного вещества: \(m(\text{чистого})=m(\text{образца})\cdot\omega\).
- Перевести найденную массу в количество вещества: \(n=\frac{m}{M}\).
- По коэффициентам уравнения найти количество вещества продукта.
- Вычислить искомую массу продукта: \(m=n\cdot M\).
В формуле \(\omega\) — массовая доля исходного вещества, записанная десятичной дробью; \(\nu\) — коэффициент перед веществом в уравнении реакции, а \(M\) — молярная масса. Если массовая доля дана в процентах, её предварительно делят на 100. Для массовой доли примесей сначала находят долю чистого вещества: \(\omega(\text{вещества})=1-\omega(\text{примесей})\); подробнее это разобрано на странице массовая доля примесей.
При разложении 20 г карбоната кальция \(\mathrm{CaCO_3}\) с массовой долей вещества 80% найти массу \(\mathrm{CaO}\). Уравнение: \(\mathrm{CaCO_3\rightarrow CaO+CO_2}\). Масса чистого \(\mathrm{CaCO_3}\) равна \(20\cdot0{,}8=16\) г. Так как коэффициенты равны 1:1, \(m(\mathrm{CaO})=16\cdot\frac{56}{100}=8{,}96\) г.
Массовая доля вещества — это доля нужного компонента, а не доля продукта. Нельзя сразу подставлять массу всего образца в расчёт по уравнению: сначала нужно очистить её от примеси. Если исходное вещество указано в чистом виде, массовую долю принимают равной 1.
В образце массой 50 г содержится 60% чистого вещества. Чему равна масса чистого вещества?
Главное
- Сначала находят массу чистого исходного вещества по формуле \(m=m_{\text{образца}}\cdot\omega\).
- Затем используют коэффициенты уравнения и молярные массы; это последовательность расчёта по уравнению реакции.
- Массовую долю примесей заменяют на массовую долю чистого вещества: \(1-\omega(\text{примесей})\).