Разбор слова «расчёт» по составу

расчёт

Части слова «расчёт»: рас/чёт
Состав слова:
рас — приставка,
чёт — корень,
нулевое окончание,
расчёт — основа слова.

Слова «линеаризация» морфологический и фонетический разбор

Как перенести слово «линеаризация»

ли—неаризация
лине—аризация
линеа—ризация
линеари—зация
линеариза—ция

Синонимы слова «линеаризация»

1. аппроксимация

Значение слова «линеаризация»

Линеаризация — (от лат. linearis — линейный), один из методов приближённого представления замкнутых нелинейных систем, при котором исследование нелинейной системы заменяется анализом линейной системы, в некотором смысле эквивалентной исходной. Методы линеаризации имеют ограниченный характер, т. е. эквивалентность исходной нелинейной системы и её линейного приближения сохраняется лишь для ограниченных пространственных или временных масштабов системы, либо для определенных процессов, причём, если система переходит с одного режима работы на другой, следует изменить и её линеаризированную модель. Применяя линеаризацию, можно выяснить многие качественные и особенно количественные свойства нелинейной системы. (Википедия)

Как правильно пишется слово «линеаризация»

Правильно слово пишется: линеариза́ция

Нумерация букв в слове
Номера букв в слове «линеаризация» в прямом и обратном порядке:

• 12
  л
  1
• 11
  и
  2
• 10
  н
  3
• 9
  е
  4
• 8
  а
  5
• 7
  р
  6
• 6
  и
  7
• 5
  з
  8
• 4
  а
  9
• 3
  ц
  10
• 2
  и
  11
• 1
  я
  12

Начальник аварийно-спасательного расчета: обязанности и права

Начальник аварийно-спасательного расчета

Обязанности

на пожаре

При прибытии к месту пожара начальник аварийно-спасательного расчета должен выполнять задачи, поставленные ему руководителем тушения пожара (далее – РТП) на месте пожара, в том числе:

• доложить РТП о прибытии на пожар в составе аварийно-спасательного расчета и поступить в его распоряжение;
• руководить действиями подчиненного личного состава;
• указывать подчиненному личному составу способы и технические средства спасения людей, животных, материальных ценностей, направление и способы прокладки рукавных линий, электрических кабелей, места установки аварийно-спасательного оборудования, его количество и виды;
• обеспечивать выполнение подчиненным личным составом поставленных задач;
• контролировать соблюдение подчиненным личным составом правил охраны труда при проведении боевых действий по тушению пожаров;
• поддерживать связь с РТП;
• обеспечивать работу закрепленного АСА и аварийно-спасательного оборудования;
• проверять наличие личного состава и аварийно-спасательного оборудования при завершении сбора сил и средств после ликвидации пожара и доложить РТП о готовности аварийно-спасательного расчета к возвращению в место постоянной дислокации.

при чрезвычайной ситуации

По прибытии к месту ЧС начальник аварийно-спасательного расчета должен выполнять задачи, поставленные ему руководителем ликвидации чрезвычайной ситуации (далее – РЛЧС) на месте ЧС, в том числе:

• доложить РЛЧС о прибытии на место ЧС в составе аварийно-спасательного расчета и поступить в его распоряжение;
• руководить действиями подчиненного личного состава;
• указывать подчиненному личному составу способы и технические средства спасения людей, животных, материальных ценностей, направление и способы прокладки рукавных линий, электрических кабелей, места установки аварийно-спасательного оборудования, его количество и виды;
• обеспечивать выполнение подчиненным личным составом поставленных задач;
• контролировать соблюдение подчиненным личным составом правил охраны труда при проведении АСР и других неотложных работ;
• поддерживать связь с РЛЧС;
• обеспечивать работу закрепленного АСА и аварийно-спасательного оборудования;
• проверять наличие личного состава и аварийно-спасательного оборудования при завершении сбора сил и средств после ликвидации ЧС и доложить РЛЧС о готовности аварийно-спасательного расчета к возвращению в место постоянной дислокации.

Дополнительно по теме об обязанностях других должностных лиц дежурного караула и штатных должностях на месте пожара или ЧС:

Источник: приказ МЧС России от 16.10.2017 № 444 «Об утверждении Боевого устава пожарной охраны, определяющего порядок организации тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных работ».

Как выявляют фальсификацию молочных продуктов в России

В июне Роспотребнадзор опубликовал ежеквартальные результаты лабораторной проверки молочной продукции. По итогам исследования за первые три месяца 2018 года более 15 тысяч проб молока и молочной продукции было выявлено 4% фальсификата. За весь 2017 год показатель фальсификации снизился с 5% до 4%.

Однако за борьбой с фальсификатом скрывается множество технологических и нормативных нюансов и методологических противоречий. Milknews расспросил экспертов, какими методами определяют замену молочных жиров растительными и какие разработки в этом направлении сейчас ведутся. 

Фальсификация жировой фазы

На данный момент в ТР ТС 021 “О безопасности пищевой продукции” не фигурирует понятие “фальсификат”, равно как в КоАП и других нормативных документах. В ТР ТС 033 “О безопасности молока и молочной продукции” определение также отсутствует, а значит формально, все, что сделано не по правилам, можно считать фальсификатом. Именно поэтому одни считают им несоответствие состава нормам по жиру и белку, другие — изменения в жировой фазе, то есть замену молочных жиров растительными.

В документе среди критериев фальсификации как сырого молока, так и всех молочных продуктов, числится использование немолочных видов сырья и добавление растительных масел.

Больше всего волнует потребителя и контролирующие органы именно замена жиров. Если опустить все прочие существующие виды фальсификации (в числе которых ассортиментная, количественная и т.д.) и говорить только о фальсификации состава, то здесь основным действующим документом являются Методические указания “Оценка подлинности и выявления фальсификации молочной продукции”, разработанные Федеральным Центром гигиены и эпидемиологии (Роспотребнадзор).

Определяется молочная фальсификация двумя методами — анализом жирно-кислотного состава жировой части продукта и определением количественного содержания β-ситостеринов, кампестерина, стигмастерина и брассикастерина. В настоящий момент есть действующий стандарт на стерин, определяющий наличие любых растительных элементов в составе, а также жирно-кислотный состав, который четко прописан по отдельным категориям продукта.
 

Стерины (или стеролы) — это природные органические соединения, производные стероидов. В продуктах животного и растительного происхождения есть четкие различия по составу стеринов, они делятся на три группы: зоостерины (содержатся только в животных жирах), фитостерины (содержатся только в растительных) и микостерины (содержатся только в грибах).

Самый распространенный из зоостеринов — это холестерин, которым представлена основная часть всех стеринов молочного и других животных жиров. Те стерины, на которые проверяют молоко при определении фальсификата (β-ситостерин, брассикастерин, кампестерин и стигмастерин), — это основная часть всех стеринов в жирах растительного происхождения. Проще говоря, в стериновой фракции молочного жира содержится лишь холестерин, а фитостерины содержаться не могут, и наоборот, в растительном жире присутствуют исключительно фитостерины, и холестерина в нем обычно нет.

Для выявления растительных стеринов руководствуются ГОСТами 33490-2015 и 31979-2012. Фальсификация определяется при анализе состава методом газовой хроматографии — если на хроматограмме есть пик β-ситостерина, это говорит о наличии в продукте растительных жиров, а остальные фитостерины лишь дополнительно подтверждают факт фальсификации.

Так выглядит хроматограмма стериновой фракции молочного жира без фальсификации — у графика один пик (это холестерин). Если бы молочный жир был с растительными добавками, то на хроматограмме одновременно были бы пики холестерина и фитостеринов — брассикастерина, кампестерина, стигмастерина и β-ситостерина.

Согласно лабораторным исследованиям, такой метод обнаружения растительных стеринов позволяет выявить фальсификацию при 2% содержания фитостеринов.

Некоторые участники рынка отмечают, что само по себе выявление фитостеринов в концентрации выше 2% не может служить подтверждением фальсификации, потому что его содержание в молоке может меняться в зависимости от условий содержания скота, кормов и множества других условий. В число таких факторов входит содержание коров на пастбищах или засуха — это влияет на кормовую базу, и, в конечном итоге, на состав молочного жира.

Врио директора ВНИИ маслоделия и сыроделия Елена Топникова подтвердила Milknews, что содержание фитостеринов может варьироваться в зависимости от внешних факторов: “Безусловно, фактор содержания животных и состава кормов может оказать некоторое влияние на фоновое содержание фитостеринов. Изменение по пороговому значению может быть повышено. Но любое повышение должно быть обосновано набором большого массива статистических данных и их математической обработкой, позволяющих исключить в дальнейшем получение ложноположительных и ложноотрицательных результатов”, — считает эксперт.

По словам Ответственного секретаря ТК470/МТК532 Ларисы Абдуллаевой, изменение содержания в молоке фитостеринов в зависимости от внешних факторов уже учтено в последнем стандарте на их определение. “При обсуждении в комитете этот вопрос поднимался, в том числе об изменениях в условиях засухи, изменении кормов и т.д. Это учтено в ГОСТе на масло, там есть сноски по отдельным видам масла, например, произведенному в Новой Зеландии, с учетом того, что там коров кормят пальмовым жмыхом — для них некоторые кислоты изменены, а порог в 2% фитостеринов — это уже конечный диапазон. Предельная сумма уже достигнута — идти дальше и менять значения уже не представляется целесообразным, потому что это может стать лазейкой для тех, кто фальсифицирует продукцию”, — говорит Абдуллаева.
 

С молочным жиром в некотором смысле проще — он обладает строгим составом жирных кислот, которые прописаны в ГОСТ 32261-2013 «Масло сливочное. Технические условия» и ГОСТ 52253-2004 «Масло и паста масляная. Общие технические условия».

Метод заключается в измерении массовой доли метиловых эфиров жирных кислот (МЭЖК), расчете соотношений массовых МЭЖК и сравнении полученных данных с нормативными. По результатам этих анализов устанавливается факт наличия или отсутствия фальсификации продукта.

Для молочного жира характерно присутствие легких кислот, высокое (8-13%) содержание миристиновой кислоты и низкое (3–5,5%) — линолевой. В фальсифицированном продукте содержание легких кислот занижено или их совсем нет, содержание миристиновой кислоты занижено (2-8%), а линолевой завышено (6-15%).

В таблице приведен пример жирно-кислотного состава у сливочного масла и его фальсификата — видно, что продукт с растительными жирами сильно отличается по кислотному составу от норм ГОСТа.

Тем не менее, содержание жирных кислот в молочном жире также может сильно варьироваться — например, у твердых сыров разной степени созревания будут разные диапазоны МЭЖК, а в плавленых сырах еще сложнее — их жировая фаза состоит из молочного жира разных компонентов: масла, сливок, сыров и т.д., делая сравнение с чистым молочным жиром бессмысленным.

Кроме того, содержание жирных кислот в молочном жире может меняться от множества других факторов: сезона сбора молока, породы КРС, рациона и технологий производства продукта.

Действующие на сегодняшний день нормы были установлены с учетом статистики производителей, в том числе новозеландской Fonterra, которая поставляет сливочное масло. По словам Абдуллаевой, в продукции компании Fonterra точно нет фальсификации, но исследования показывали другие цифры — это было учтено в разрезе жирно-кислотного состава. На данный момент идут разговоры о снижении нормы содержания масляной кислоты — эксперт ссылается на мнение экспертов института жиров и также считает, что цифра в 2,4% — это предельная сумма, снижение которой нецелесообразно.

По мнению руководства ВНИИМС, такое снижение нельзя допускать, т.к. это приведет еще к большим злоупотреблениям в части фальсификации жировой фазы молочных продуктов и нанесет ущерб добросовестным производителям. “По нашей инициативе в сливочном масле для детского питания минимальное значение масляной кислоты наоборот было повышено до 2,6%. ВНИИЖ, например, предлагает увеличить данный показатель до 2,8% и рассматривает это как дополнительную меру по предупреждению фальсификации продукции не только растительными, но и еще и животными жирами. Следует отметить: при оценке данного показателя очень важно знать, что процедура испытаний была четко соблюдена! Известно, что метиловый эфир масляной кислоты относится к особо летучим веществам и при нарушении условий подготовки пробы к испытаниям может частично теряться. Это может привести к искажению результатов испытаний”, — заявила Топникова.

На практике метод определения жирно-кислотного состава чаще используется для выявления грубых фальсификаций — если содержание растительных компонентов превышает 20%, поскольку даже в натуральном молочном жире содержание жирных кислот может иметь большой диапазон.

Таким образом, с точки зрения точности методов, обнаружение растительных стеринов является более достоверным, так как выявляет растительный компонент от 2%. Из-за того, что состав молочного жира зависит от многих факторов и может изменяться в широких диапазонах, метод определения жирно-кислотного состава позволяет выявить грубые нарушения, где содержание растительных добавок превышает 20%.
 

Врио директора ВНИИ маслоделия и сыроделия Елена Топникова рассказала Milknews, что 7 февраля 2018 года на ТК 470/МТК 532 рассматривалась окончательная редакция стандарта «Молоко и молочная продукция. Определение состава стеринов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии», разработчиком которой является ФГАНУ «ВНИМИ».

“Данная методика не затрагивает вопросы жирно-кислотного состава продукта, а относится к области оценки стеринового состава жировой фазы продукта путем сравнения хроматограмм стеринов продукта со временем удерживания стандартных веществ стеринов (холестерина, ß-ситостерина, брассикастерина, кампестерина и стигмастерина). Он позволяет устанавливать фальсификацию продукта растительными жирами и относится к качественным методам. Фитостерины считаются обнаруженными, если время удерживания стерина на хроматограмме отличается от времени удерживания стерина рабочего раствора не более чем на 1 %. При оценке не учитываются пики фитостеринов с соотношением сигнал/шум не более 3.

ГБУ ЯО ЯГИКСПП ведется работа по разработке проекта стандарта «Молоко и молочные продукты. Определение содержания массовой концентрации холестерина методом газовой хроматографии». Он также не касается вопросов жирно-кислотного состава”, — поясняет Топникова.

Данный проект стандарта уже был одобрен ТК и принят Евразийским советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 августа 2018 г. №111-П по результатам голосования в АИС МГС). Ему присвоен номер ГОСТ 34456-2018.

23528 просмотров

«Сокращенно» или «сокращено»: как пишется?

На чтение 3 мин Просмотров 35 Опубликовано 03.03.2021

«Сокращен(н)о» − слово, которое очень часто проскальзывает в речи каждого человека, хотя при написании часто появляются ошибки. Чтобы выяснить, какой же вариант правописания является правильным, «сокращенно» или «сокращено», нужно обратить внимание на часть речи указанного слова. Обе формы имеют место быть, в зависимости от контекста.

Как правильно пишется?

Возможны оба варианта написания в зависимости от контекста предложения.

В каких случаях пишут «сокращенно»?

Чтобы не допустить ошибок, следует обозначить часть речи данного слова.

Примеры правописания

1. Я отвечу на этот вопрос сокращенно (как? – сокращенно, относится к глаголу «отвечу»).
2. Если рассказывать сокращенно, то не следует упоминать о встрече (как? – сокращенно, относится к глаголу «рассказывать»).
3. Расскажи мне сюжет этого фильма, но только сокращенно (как? – сокращенно, относится к глаголу «расскажи»).
4. Объясни мне это правило сокращенно (как? – сокращенно, относится к глаголу «объясни»).

В каких случаях пишут «сокращено»?

Примеры правописания

1. Это произведение было сокращено для удобства в изучении (в этом предложении «сокращено» − краткое причастие, которое выступает сказуемым).
2. Время уроков сегодня сокращено из-за праздничного дня («сокращено» − сказуемое, выраженное кратким причастием).
3. Содержание фильма было сокращено по решению режиссера («сокращено» здесь является кратким причастием и сказуемым).
4. Время для сдачи экзамена было сокращено из-за количества заданий («сокращено» в данном предложении выступает сказуемым, является кратким причастием).

Морфемный разбор слова «сокращенно»

Структура слова «сокращенно»: основа – «сокращенн»; приставка – «со»; корень – «кращ»; суффикс – «енн»; окончание – «о».

Слово образовано префиксально-суффиксальным способом.

Разбор слова «сокращено» по составу

Структура слова «сокращено»: основа – «сокращен»; приставка – «со»; корень – «кращ»; суффикс – «ен»; окончание – «о».

Слово образовано префиксально-суффиксальным способом.

Синонимы к слову «сокращенно»

Синонимами к указанному слову могут выступать: сжато, укороченно, коротко, скупо, кратко, конспективно, в нескольких словах и др. Употребление того или иного синонима зависит от контекста.

Синонимы к слову «сокращено»

Синонимами к указанному слову могут выступать: снизить, уменьшить, рассчитать, уволить, освободить, устранить, сжать, урезать и др. Употребление того или иного синонима зависит от контекста.

Ошибочное написание слов «сокращенно» и «сокращено»

Многие люди путают данные формы и употребляют их неверно. Какие же ошибки допускаются чаще всего?

Очень часто можно встретить употребление слова «сокращенно» в значении краткого причастия. Тем самым люди отталкиваются от правила правописания полных причастий, что является грубой ошибкой.

Примеры неправильного правописания:

1. Данное предложение было сокращенно для удобства в разборе.
2. Меню на банкет было сокращенно из-за недостатка времени у поваров.

Также можно встретить ошибку, которая заключается в употреблении слова «сокращено» в форме наречия.

Примеры неправильного употребления формы слова:

1. Предлагаю законспектировать этот материал сокращено.
2. Расскажи мне об этом фильме, но только сокращено.

Заключение

Делая вывод, можно сказать, что слова «сокращенно» и «сокращено» употребляются людьми очень часто, но несмотря на это, проблемы с правописанием все равно возникают.

Расчет материалов для проклейки 3-х дверного Хетчбэка B-класса

Какой комплект для проклейки автомобиля выбрать:

Во всех расчетах Вашему вниманию представлено три комплекта для проклейки всего автомобиля: максимальный эффект, средний эффект и минимальный эффект. Названия сами говорят за себя, и, понятно, какой комплект лучше, более эффективен, дает больший результат. Но, чем эффективнее комплект, тем он и дороже. В итоге, золотую середину между ценой и эффективностью выбирать Вам.

Также под названием каждого комплекта указан его вес, зная которой, возможно, Вы сделаете выбор в сторону того или иного комплекта. Материалы во всех комплектах подобраны с запасом в 15%, поэтому фактический вес установленных на Ваш автомобиль материалов будет ниже на 15%.

В комплектах представлены следущие материалы: вибропоглощающие, шумо-теплоизоляционные, шумопоглощающие и антискрипные. Рассмотрим отличия комплектов между собой по отличиям материалов, которые в них входят.

Начнем с вибропоглощающих материалов. В комплект с максимальным эффектом входит «Вибролист СУПЕРЛЕГКИЙ X-mat RED 2мм», со средним эффектом — «Вибролист Викар Premium 2мм», с минимальным эффектом — «Вибролист Викар Light 2мм». Вибролист СУПЕРЛЕГКИЙ X-mat RED 2мм одинаков по эффективности с Вибролистом Викар Premium 2мм, но легче его на 30% и, к сожалению, дороже на 50%. Вибролист Викар Light 2мм отличается от Вибролиста Викар Premium 2мм тем, что имеет более тонкую фольгу толщиной 60 микрон, против 100 микрон у Premium, и стоит на 18% дешевле. В итоге, в максимальном комплекте Вы выигрываете по массе, в минимальном по цене, а в среднем комплекте получаете золотую середину.

Переходим к шумо-теплоизоляционным материалам. В комплект с максимальным эффектом входит «Шумолист X-mat SOFT 6мм и 10мм на клею», со средним эффектом — только «Шумолист X-mat SOFT 6мм на клею», с минимальным эффектом — «Изолон 4мм и 8мм». Материал Шумолист в разы эффективнее снижает шум, чем материал Изолон, но стоит также в разы дороже. В максимальном комплекте Шумолист представлен в толщине 6 и 10 мм, а в среднем только 6мм. По эффекту теплоизоляции и Шумолист, и Изолон в условиях салона автомобиля, одинаково хорошо справляются с поддержанием температуры как в летнее, так и зимнее время. В итоге, в максимальном комлекте Вы получаете самый существенный эффект шумоизоляции, в минимальном комплекте Вы экономите огромные средства, а в среднем комплекте получаете золотую середину.

Переходим к шумопоглощающим материалам. В комплект с максимальным эффектом входит «Шумопоглотитель X-mat Stels А15ЛK ламинированный на клею», со средним эффектом — «Шумопоглотитель X-mat Stels А15K на клею», с минимальным эффектом — «Антискрип X-mat Flex А15 на клею». Отметим, что и Шумопоглотитель X-mat Stels, и Антискрип X-mat Flex дополнительно выступают как теплоизолирующие и антискрипные материалы. Шумопоглотитель X-mat Stels ламинированный отличается от обычного шумопоглотителя наличием пвх-пленки, которая дополнительно защищает материал от влаги. Антискрип X-mat Flex, при той же толщине, отличается от Шумопоглотителя X-mat Stels менее мягкой структурой и меньшими влагоотталкивающими свойствами, но стоит в разы дешевле. По эффекту теплоизоляции ламинированный Шумопоглотитель X-mat Stels является лучшим. Также он совсем не впитывает влагу. По эффекту шумоизоляции оба Шумопоглотителя X-mat Stels работают одинаково. В итоге, в максимальном комплекте Вы получаете самый существенный эффект шумоизоляции, теплоизоляции, минуете впитывание влаги в материал, в минимальном комплекте Вы экономите огромные средства, а в среднем комплекте получаете золотую середину.

В заключение, антискрипные материалы. Во все комплекты входит материал «Антискрип Велюр Черный на клею», но отдельно в комплекте с максимальным эффектом входит «Шумопоглотитель X-mat Stels А15ЛK ламинированный», со средним эффектом — «Шумопоглотитель X-mat Stels А15K на клею», с минимальным эффектом — «Антискрип X-mat Flex А15 на клею» и «Шумопоглотитель X-mat Stels А7K на клею». Шумопоглотитель X-mat Stels и Антискрип X-mat Flex мы разобрали в шумопоглощающих материалах, но они являются и антискрипными материалами. А так как в комплекте с минимальным эффектом вместо Шумопоглотитель X-mat Stels стоит Антискрип X-mat Flex, то в него пришлось добавить Шумопоглотитель X-mat Stels отдельной позицией. Все комплекты одинаково хорошо справятся со скрипами в салоне автомобиля.

Сопутствующие материалы (обезжириватель, ролик, набор для демонтажа, нож, перчатки) во всех комплектах одинаковые.

По статистике, 70% покупателей выбирают комплект с максимальным эффектом, 20% со средним эффектом и лишь 10% покупателей останавливают свой выбор на комплекте с минимальным эффектом.

Если Вы решили в первый раз сделать шумку своего авто, то рекомендуем всё-таки взять комплект с максимальным эффектом и получить максимальный эффект!

Все материалы из выше перечисленных комплектов Вы можете приобрести прямо здесь:

«Рассчёт» или «расчёт», как правильно пишется?

Слово «рас­чет» пра­виль­но пишет­ся с одной бук­вой «с» в при­став­ке.

Чтобы понять, как пра­виль­но пишет­ся «рас­чет» или «рас­счет», с одной бук­вой «с» или с дву­мя, выпол­ним мор­фем­ный раз­бор слова.

Морфемный разбор слова «расчет»

Сначала выяс­ним, что инте­ре­су­ю­щее нас сло­во явля­ет­ся суще­стви­тель­ным муж­ско­го рода и име­ет нуле­вое окон­ча­ние, кото­рое про­яв­ля­ет­ся в виде букв и зву­ков в его падеж­ных формах:

• нет (чего?) рас­чета
• дам пред­по­чте­ние (чему?) рас­чету
• инте­ре­су­юсь (чем?) рас­четом

В нача­ле сло­ва ука­жем при­став­ку рас-, как и мор­фем­ном соста­ве глаголов:

• расхва­тать
• раскро­ить
• расшить

Главной мор­фе­мой назо­вем корень -чет-, кото­рый про­сле­жи­ва­ет­ся в соста­ве род­ствен­ных слов:

• расчетный
• расчетливый
• расчетливо
• расчетливость

В ито­ге запи­шем мор­фем­ный состав рас­смат­ри­ва­е­мо­го сло­ва в виде схемы:

расчет   — приставка/корень/окончание

Для сту­ден­тов дадим более точ­ный мор­фем­ный состав:

расчет     — приставка/корень/нулевой суффикс/нулевое окончание

Слово «расчёт» как пишется правильно?

В рус­ском язы­ке отме­тим мно­же­ство слу­ча­ев, когда рядом встре­ча­ют­ся оди­на­ко­вые соглас­ные, отно­ся­щи­е­ся к раз­ным мор­фе­мам. Так воз­ни­ка­ет напи­са­ние двой­ных соглас­ных в словах.

Чтобы выяс­нить, сколь­ко соглас­ных пишет­ся на сты­ке при­став­ки и кор­ня, кор­ня и суф­фик­са, доста­точ­но выпол­нить их мор­фем­ный разбор.

Понаблюдаем:

• расспросить
• беззастенчивый
• бессовестный
• русский
• сонный

Написание сло­ва «рас­счёт» или «рас­чёт» достав­ля­ет затруд­не­ние в выбо­ре одной или двух бук­вы «с». Оно обра­зо­ва­но от гла­го­ла «рас­счи­тать», кото­рый пишет­ся с дву­мя бук­ва «с» на сты­ке двух морфем:

рассчитать — приставка/корень/суффикс/окончание

А сло­во «рас­чёт», как ста­ло ясно из выпол­нен­но­го мор­фем­но­го раз­бо­ра, име­ет корень -чет- и при­став­ку рас-.

Вывод

Словарное сло­во «рас­чёт» пишет­ся с одной бук­вой «с» в рус­ском языке.

В напи­са­нии этих слов ори­ен­ти­ру­ем­ся на такую орфо­гра­фи­че­скую закономерность:

Перед -чет- пишет­ся одна бук­ва «с», а перед -чит- — две буквы.

Сравним:

• расчетный, расчетчик;
• рас­считать, рас­считывать

Исключение

бессчёт­ный

Чтобы усво­ить пра­виль­ное напи­са­ние иссле­ду­е­мо­го сло­ва, про­чтём при­ме­ры предлоджений.

Примеры

Горничная нако­нец полу­чи­ла пол­ный расчёт.

Твой мер­кан­тиль­ный рас­чёт не оправ­дал себя.

Следует при­нять в рас­чёт её неком­пе­тент­ность в этой ситуации.

-процентный состав соединений | Введение в химию

Цель обучения

• Перевести между молекулярной формулой соединения и его массовым процентным составом

Ключевые моменты

• Атомный состав химических соединений можно описать множеством способов, включая молекулярные формулы и процентный состав.
• Процентный состав соединения рассчитывается по молекулярной формуле: разделите массу каждого элемента, содержащегося в одном моль соединения, на общую молярную массу соединения.
• Процентный состав соединения можно измерить экспериментально, и эти значения можно использовать для определения эмпирической формулы соединения.

Срок

• процентов по массе Массовая доля одного элемента соединения.

Атомный состав химических соединений можно описать с помощью множества обозначений, включая молекулярные, эмпирические и структурные формулы. Другой удобный способ описания атомного состава — изучить процентный состав соединения по массе.

Массовый процентный состав

Процентный состав рассчитывается по молекулярной формуле путем деления массы одного элемента в одном моль соединения на массу одного моля всего соединения. Это значение представлено в процентах.

Например, бутан имеет молекулярную формулу C ₄ H ₁₀ . Процентный состав бутана можно рассчитать следующим образом:

• Масса H на моль бутана: [латекс] 10 \: моль \: H \ cdot \ frac {1.00794 \: g} {1 \: mol \: H} = 10,079 \: g \: H [/ латекс]
• Масса C на моль бутана: [латекс] 4 \: mol \: C \ cdot \ frac {12.011 \: g \: C} {1 \: mol \: C} = 48.044 \: g \: C [/ латекс]
• Массовый процент H в бутане: [латекс] \ frac {10.079 \: g \: H} {58.123 \: g \: butane} \ cdot 100 [/ latex] = 17,3% H
• Массовый процент C в бутане: [латекс] \ frac {48.044 \: g \: C} {58.123 \: g \: butane} \ cdot 100 [/ latex] = 82,7% C

Следовательно, атомный состав бутана также можно описать как 17,3% водорода и 82.7% углерода, и, как и ожидалось, эти значения в сумме составляют 100%.

На практике этот расчет часто меняется на противоположный. Массовые проценты могут быть определены экспериментально с помощью элементного анализа, и эти значения могут использоваться для расчета эмпирической формулы неизвестных соединений. Однако этой информации недостаточно для определения молекулярной формулы без дополнительной информации о молекулярной массе соединения.

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета.Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

— Химия LibreTexts

Какой из них весит больше, килограмм перьев или килограмм кирпичей? Хотя многие люди скажут, что килограмм кирпичей тяжелее, на самом деле они весят столько же! Однако многие люди увлечены концепцией плотности, что заставляет их отвечать на вопрос неправильно. Килограмм перьев явно занимает больше места, но это потому, что он менее «плотный».«Но что такое плотность и как ее определить?

Введение

Плотность (\ (\ rho \)) — это физическое свойство, которое определяется делением массы объекта на его объем. Независимо от размера образца плотность всегда постоянна. Например, плотность чистого образца вольфрама всегда составляет 19,25 грамма на кубический сантиметр. Это означает, что независимо от того, есть ли у вас один грамм или один килограмм образца, плотность никогда не изменится. Уравнение выглядит следующим образом:

\ [Density = \ dfrac {Mass} {Volume} \]

или просто

\ [\ rho = \ dfrac {m} {v} \ label {dens} \]

Основываясь на уравнении \ (\ ref {dens} \), ясно, что плотность может изменяться и изменяется от элемента к элементу и от вещества к веществу из-за различий в соотношении массы и объема.Давайте разберемся еще на один шаг. Что такое масса и объем? Мы не можем понять плотность, пока не узнаем ее составные части: массу и объем. В следующих двух разделах вы узнаете всю необходимую информацию об объеме и массе, чтобы правильно решать уравнение плотности и управлять им.

Масса

Масса — это количество вещества в объекте. Единицей измерения массы в системе СИ является килограмм (кг), хотя граммы (г) обычно используются в лаборатории для измерения меньших количеств.Часто люди принимают вес за массу. Вес касается силы, действующей на объект, как функции массы и силы тяжести. Это можно записать как

\ [\ text {Weight} = \ text {mass} \ times \ text {gravity} \]

\ (Вес = {m} {g} \)

Следовательно, вес изменяется из-за изменений силы тяжести и ускорения. Например, масса куба весом 1 кг будет по-прежнему равняться 1 кг, независимо от того, находится он на вершине горы, на дне моря или на Луне, но его вес будет другим.Еще одно важное различие между массой и весом — это способ их измерения. Вес измеряется весами, а вес — весами. Подобно тому, как люди путают массу и вес, они также путают весы с весами. Весы противодействуют гравитации, а весы ее учитывают. В лаборатории есть два типа весов: электронные и ручные. С помощью ручных весов вы находите неизвестную массу объекта, регулируя или сравнивая известные массы до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие.

Объем

Объем описывает количество трехмерного пространства, которое занимает объект. Единица измерения объема в системе СИ — кубические метры (м ³ ), но в лаборатории чаще используются миллилитры (мл), сантиметры (см ³ ) и литры (л). Есть много уравнений, чтобы найти объем. Вот лишь некоторые из простых:

Объем = (длина) ³ или (длина) (ширина) (высота) или (площадь основания) (высота)

Плотность: дальнейшие исследования

Мы знаем все составляющие плотности, поэтому давайте подробнее рассмотрим саму плотность.3 \]

Иногда необходимо преобразовать единицы измерения, чтобы получить правильные единицы измерения плотности, например, мг в г или ³ в см ³ .

Плотность может использоваться для идентификации неизвестного элемента. Конечно, вы должны знать плотность элемента по отношению к другим элементам. Ниже приведена таблица с указанием плотности нескольких элементов из Периодической таблицы при стандартных условиях для температуры и давления или STP, соответствующих температуре 273 К (0 ° Цельсия) и давлению в 1 атмосферу.{-4}) \) при 0 ° C и 1 атм. давление 2 Алюминий (Al) 2,7 13 Цинк (Zn) 7,13 30 Олово (Sn) 7,31 50 Железо (Fe) 7,87 26 Никель (Ni) 8.9 28 Кобальт (Co) 8,9 27 Медь (Cu) 8,96 29 Серебро (Ag) 10,5 47 Свинец (Pb) 11,35 82 Ртуть (Hg) 11.55 80 Золото (Au) 19,32 79 Платина (Pt) 21,45 78 Осмий (Os) 22,6 76

Как видно из таблицы, наиболее плотным элементом является Осмий (Os) с плотностью 22,6 г / см ³ .Наименее плотным элементом является водород (H) с плотностью 0,09 г / см ³ .

Плотность и температура

Плотность обычно уменьшается с повышением температуры и аналогичным образом увеличивается с понижением температуры. Это связано с тем, что объем зависит от температуры. Объем увеличивается с повышением температуры. Если вам интересно, почему плотность чистого вещества может меняться в зависимости от температуры, посетите страницу ChemWiki о взаимодействиях Ван дер Ваала. Ниже представлена ​​таблица, показывающая плотность чистой воды при различных температурах.

Как видно из таблицы \ (\ PageIndex {2} \), плотность воды уменьшается с увеличением температуры. Жидкая вода также показывает исключение из этого правила от 0 до 4 градусов Цельсия, где ее плотность увеличивается, а не уменьшается, как ожидалось. Посмотрев на таблицу, можно также увидеть, что лед менее плотный, чем вода. Это необычно, поскольку твердые вещества обычно более плотные, чем их жидкие аналоги.Лед менее плотен, чем вода, из-за водородных связей. В молекуле воды водородные связи прочные и компактные. Когда вода замерзает и превращается в гексагональные кристаллы льда, эти водородные связи отдаляются друг от друга, и объем увеличивается. С увеличением объема происходит уменьшение плотности. Это объясняет, почему лед всплывает на поверхность чашки с водой: лед менее плотный.

Несмотря на то, что у правила плотности и температуры есть исключения, оно все же полезно. Например, в нем объясняется, как работают воздушные шары.

Плотность и давление

Плотность увеличивается с увеличением давления, потому что объем уменьшается с увеличением давления. А поскольку плотность = масса / объем, чем меньше объем, тем выше плотность. Вот почему все значения плотности в Периодической таблице записываются в STP, как упоминалось в разделе «Плотность и Периодическая таблица». Уменьшение объема по отношению к давлению объясняется законом Бойля: \ (P_1V_1 = P_2V_2 \), где P = давление и V = объем.Эта идея поясняется на рисунке ниже. Подробнее о законе Бойля, а также о других газовых законах можно прочитать здесь.

Принцип Архимеда

Греческий ученый Архимед сделал важное открытие в 212 г. до н. Э. История гласит, что Архимеда попросили выяснить для короля, обманывает ли его ювелир, заменяя его золото на корону серебром, более дешевым металлом. Архимед не знал, как определить объем объекта неправильной формы, такого как корона, хотя он знал, что может различать элементы по их плотности.Размышляя над этой головоломкой в ​​ванне, Архимед понял, что, когда он вошел в ванну, вода поднялась. Затем он понял, что может использовать аналогичный процесс для определения плотности короны! Затем он якобы бегал по улице голым с криком «Эврика», что означает «Я нашел это!» на латыни.

Затем Архимед испытал королевскую корону, взяв настоящую золотую корону равной массы и сравнив их плотности. Корона короля вытеснила больше воды, чем золотая корона той же массы, а это означает, что корона короля имела больший объем и, следовательно, меньшую плотность, чем настоящая золотая корона.Следовательно, «золотая» корона короля не была сделана из чистого золота. Конечно, эта история оспаривается сегодня, потому что Архимед не был точен во всех своих измерениях, что затруднило бы точное определение различий между двумя коронами.

Принцип Архимеда гласит, что если объект имеет большую плотность, чем жидкость, в которую он помещен, он тонет и вытесняет объем жидкости, равный его собственному. Если он имеет меньшую плотность, он будет плавать и вытеснять массу жидкости, равную своей собственной.Если плотность равна, он не утонет и не будет плавать. Этот принцип также объясняет, почему воздушные шары, наполненные гелием, плавают. Воздушные шары, как мы узнали из раздела, посвященного плотности и температуре, плавают, потому что они менее плотны, чем окружающий воздух. Гелий менее плотен, чем атмосферный воздух, поэтому он поднимается вверх. Принцип Архимеда также можно использовать для объяснения того, почему лодки плавают. Лодки, включая все воздушное пространство внутри их корпусов, намного менее плотны, чем вода. Лодки из стали могут плавать, потому что они перемещают свою массу в воде, не погружаясь полностью.

В таблице \ (\ PageIndex {3} \) ниже приведены плотности нескольких жидкостей для сравнения.

Процентный состав

Процентный состав очень прост. Процентный состав сообщает вам по массе, какой процент каждого элемента присутствует в соединении. Химическое соединение представляет собой комбинацию двух или более элементов. Если вы изучаете химическое соединение, вы можете захотеть найти процентный состав определенного элемента в этом химическом соединении. Уравнение процентного состава (масса элемента / молекулярная масса) x 100.

Этапы расчета процентного содержания элементов в соединении

1. Найдите молярную массу всех элементов в соединении в граммах на моль.
2. Найдите молекулярную массу всего соединения.
3. Разделите молярную массу компонента на полную молекулярную массу.
4. Теперь у вас будет число от 0 до 1. Умножьте его на 100%, чтобы получить процентный состав.

Советы по решению:

1. Процентный состав всех элементов в соединениях должен в сумме составлять 100%.В бинарном соединении вы можете найти% первого элемента, затем выполнить 100% — (% first element), чтобы получить (% second element)
2. При использовании калькулятора вы можете сохранить общую молярную массу в переменной, такой как «A». Это ускорит расчеты и уменьшит количество ошибок.

Пример \ (\ PageIndex {1} \): Пентахлорид фосфора

Каков процентный состав фосфора и хлора в \ (PCl_5 \)?

Решение

Найдите молярную массу всех элементов в соединении в граммах на моль.

• \ (P \): \ (1 \ раз 30,975 \, г / моль = 30,75 \, г / моль \)
• \ (Cl \): \ (5 \ times 35,453 \, г / моль = 177,265 \, г / моль \)

Найдите молекулярную массу всего соединения.

• \ (PCl_5 \): \ (1 \ раз 30,975 \, г / моль + 5 \ раз 35,453 \, г / моль = 208,239 \, г / моль \)

Разделите молярную массу компонента на полную молекулярную массу.

• \ (P \): \ (\ dfrac {30,75 \, г / моль} {208,239 \, г / моль} \ times 100 \% = 14,87 \% \)
• \ (Cl \): \ (\ dfrac {177.265 \, г / моль} {208,239 \, г / моль} \ times 100 \% = 85,13 \% \)

Следовательно, в \ (PCl_5 \) содержится 14,87% фосфора и 85,13% хлора по массе.

Пример \ (\ PageIndex {2} \): HCl

Каков процентный состав каждого элемента в соляной кислоте (HCl).

Решение

Сначала найдите молярную массу водорода.

\ [H = 1.00794 \, г \]

Теперь найдите молекулярную массу молекулы HCl:

.

\ [1.00794 \, г + 35,4527 \, г = 36,46064 \, г \]

Выполните шаги 3 и 4:

\ [\ left (\ dfrac {1.00794 \, g} {36.46064 \, g} \ right) \ times 100 \% = 2,76 \% \]

Теперь просто вычтите, чтобы найти массовый процент хлора в соединении:

\ [100 \% — 2,76 \% = 97,24 \% \]

Следовательно, \ (HCl \) представляет собой 2,76% водорода и 97,24% хлора по массе.

Процентный состав в повседневной жизни

Процентный состав играет важную роль в повседневной жизни.Это больше, чем просто количество хлора в вашем бассейне, потому что это касается всего, от денег в вашем кармане до вашего здоровья и того, как вы живете. В следующих двух разделах описывается процентный состав, имеющий отношение к вам.

Этикетки с питанием

Этикетка пищевой ценности на упаковке каждого кусочка обработанной пищи, продаваемой в местном продуктовом магазине, основана на идее процентного состава. На всех этикетках питания известный размер порции разбит на пять категорий: общий жир, холестерин, натрий, общий объем углеводов и белок.Эти категории разбиты на подкатегории, включая насыщенные жиры и диетические волокна. Затем масса для каждой категории, кроме белка, конвертируется в процент от дневной нормы. Только две подкатегории, насыщенные жиры и диетическая клетчатка, преобразуются в процент от дневной нормы. Дневная норма основана на массе каждой категории, рекомендованной в день на человека при диете в 2000 калорий. Массу протеина не переводят в проценты, потому что это не рекомендуемая дневная норма протеина.Ниже приведено изображение, на котором показаны эти идеи.

Например, если вы хотите узнать процент по массе от суточной нормы натрия, который вы потребляете, когда вы едите одну порцию продукта с этой этикеткой, перейдите в категорию с пометкой «натрий». Посмотрите в той же строке и прочтите записанный процент. Если вы съедите одну порцию этого продукта, вы потребляете около 9% от рекомендуемой дневной нормы натрия. Чтобы найти процентную долю жира во всей пище, вы можете разделить 3.5 граммов на 15 граммов, и вы увидите, что это закуска на 23,33% жирности.

Пенни: медная монета удачи

Пенни следует называть «счастливой медной монетой , покрытой оболочкой «. Пенни не делали из твердой меди с 1857 года. После 1857 года правительство США начало добавлять в смесь другие более дешевые металлы. Пенни, состоящий всего из одного цента, буквально не на вес меди. Люди могли плавить медные гроши и продавать медь дороже, чем стоили эти гроши.После 1857 года никель был смешан с более дорогой медью. После 1864 года пенни стали делать из бронзы. Бронза состоит на 95% из меди и на 5% из цинка и олова. В течение одного года, 1943 года, в пенни не было меди из-за расходов на Вторую мировую войну. Это была просто оцинкованная сталь. С 1943 по 1982 год у пенни были периоды, когда он был латунным или бронзовым.

Сегодня копейка в Америке состоит на 2,5% из меди и 97,5% из цинка. Медь покрывает внешнюю сторону пенни, а внутренняя часть — цинк.Для сравнения: пенни в Канаде на 94% состоит из стали, на 1,5% из никеля и на 4,5% из меди.

Процентный состав пенни может повлиять на здоровье, особенно на здоровье маленьких детей и домашних животных. Поскольку новые монеты сделаны в основном из цинка, а не из меди, они представляют опасность для здоровья ребенка при проглатывании. Цинк очень чувствителен к кислотам. Если поцарапать тонкое медное покрытие и соляная кислота, присутствующая в желудке, вступит в контакт с цинковой сердцевиной, это может вызвать язвы, анемию, повреждение почек и печени или даже смерть в тяжелых случаях.Три важных фактора при проглатывании пенни — это время, pH желудка и количество съеденных пенни. Конечно, чем больше гроши проглочено, тем больше опасность передозировки цинка. Чем более кислая среда, тем больше цинка будет выделено за меньшее время. Затем этот цинк абсорбируется и отправляется в печень, где начинает вызывать повреждение. В такой ситуации время имеет существенное значение. Чем быстрее удаляется копейка, тем меньше цинка усваивается. Если пенни или пенни не убрать, может произойти отказ органа и смерть.

Ниже приведено изображение поцарапанного пенни до и после того, как он был погружен в лимонный сок. Лимонный сок имеет такой же pH 1,5-2,5, как и у нормального желудка человека после употребления пищи. Прошло 36 часов.

Как видите, медь практически не пострадала от лимонного сока. Вот почему монеты, сделанные до 1982 года в основном из меди (за исключением пенни 1943 года), относительно безопасно глотать. Скорее всего, они пройдут через пищеварительную систему естественным путем, прежде чем будет нанесен какой-либо ущерб.Тем не менее, очевидно, что цинк частично растворился, хотя он находился в лимонном соке лишь ограниченное время. Следовательно, процентное содержание пенни после 1982 года опасно для вашего здоровья и здоровья ваших домашних животных при проглатывании.

Сводка

Плотность и процентный состав — важные понятия в химии. У каждого есть как основные компоненты, так и широкие возможности применения. Компоненты плотности: масса и объем, которые могут сбивать с толку больше, чем на первый взгляд.Применение концепции плотности — определение объема неправильной формы с использованием известной массы и плотности. Определение процентного состава требует знания массы всего объекта или молекулы и массы ее компонентов. В лаборатории плотность может использоваться для идентификации элемента, в то время как процентный состав используется для определения количества по массе каждого элемента, присутствующего в химическом соединении. В повседневной жизни плотность объясняет все, от того, почему лодки плавают, до того, почему пузырьки воздуха пытаются вырваться из газировки.Это влияет даже на ваше здоровье, потому что плотность костей очень важна. Точно так же процентный состав обычно используется для приготовления кормов для животных и таких соединений, как пищевая сода, которые содержатся на вашей кухне.

Проблемы плотности

Эти задачи вначале должны быть простыми, а затем постепенно усложняются. Если не указано иное, ответы должны быть в формате г / мл или эквивалентном г / см ³ .

1. Если у вас есть образец уксусной кислоты массой 2,130 мл002234 кг, какая плотность?
2. Рассчитайте плотность образца этилового спирта 0,03020 л массой 23,71002 г.
3. Найдите плотность образца объемом 36,5 л и массой 10,0 кг.
4. Найдите объем в мл объекта с плотностью 10,2 г / л и массой 30,0 кг.
5. Вычислите массу в граммах объекта объемом 23,5 мл и плотностью 10,0 г / л.
6. Рассчитайте плотность прямоугольной призмы из металла.Размеры призмы: 5 см на 4 см на 5 см. Металл имеет массу 50 грамм.
7. Найдите плотность неизвестной жидкости в химическом стакане. Масса стакана без жидкости составляет 165 г. Общая масса с неизвестной жидкостью составляет 309 г. Объем неизвестного 125 мл.
8. Определите плотность неизвестного вещества в г / л, используя следующую информацию. Ванна на 55 галлонов весит 137,5 фунтов в пустом состоянии и 500,0 фунтов в заполненном неизвестном.
9. Кольцо имеет массу 5.00г и объемом 0,476 мл. Это чистое серебро?
10. Какова плотность твердого тела на изображении, если масса 40 г? Пусть ваш ответ состоит из 3 значащих цифр.

11) Ниже представлена ​​пирамида модели , найденная на археологических раскопках из неизвестного вещества. Он слишком велик, чтобы найти объем, погрузив его в воду. Кроме того, ученые отказываются снимать кусок для проверки, потому что эта пирамида — часть истории. Его высота 150.0м. Длина его основания 75,0 м, ширина 50,0 м. Масса этой пирамиды 5,50х10 ⁵ кг. Какая плотность?

Решения проблем плотности

1. 1,049 г / мл
2. 0,7851 г / мл
3. 0,274 г / мл
4. 2,94 x 10 ⁶ мл
5. 0,3,27 кг
6. 0,5 г / см ³
7. 1,15 г / мл
8. 790 г / л
9. Есть
10. 0,195 г / см ³
11. 29.3 г / см ³

Процент проблем с составом

Эти задачи будут следовать той же схеме сложности, что и задачи плотности.

1. Рассчитайте массовые проценты каждого элемента во фториде цезия (CsF).
2. Рассчитайте массовые проценты каждого элемента, присутствующего в четыреххлористом углероде (CCl ₄ )
3. Раствор соли и воды состоит из 33,0% соли по массе и имеет плотность 1,50 г / мл. Какая масса соли в граммах находится в 5.00L этого раствора?
4. Раствор воды и HCl содержит 25% HCl по массе. Плотность раствора 1,05 г / мл. Если для реакции вам нужно 1,7 г HCl, какой объем этого раствора вы будете использовать?
5. Раствор, содержащий 42% NaOH по массе, имеет плотность 1,30 г / мл. Какая масса в килограммах NaOH содержится в 6,00 л этого раствора?

Процент решения проблем с составом

1. CsF содержит 87,5% Cs и 12,5% F по массе
2. CCl ₄ — 92.2% Cl и 7,8% C по массе
3. 2480 г
4. 6,5 мл
5. 2,38 кг

Список литературы

1. АВТОР, АРКВИМЕД и Томас Литтл. Сочинения Архимеда. Courier Dover Publications, 2002.
2. Чанде, Д. и Т. Фишер (2003). «Есть пенни? Нужен пенни? Исключение монеты в один цент из обращения». Канадская государственная политика / Analyze de Politiques 29 (4): 511-517.

3. Джефферсон, Т.(1999). «Мысль за гроши». JAMA 281 (2): 122.

4. Петруччи, Ральф, Уильям Харвуд и Джеффри Херринг. Принципы и современное применение. девятое. Нью-Джерси: Peason Eduation, 2007.

5. Раух Ф., Плоткин Х. и др. (2003). «Масса, размер и плотность костей у детей и подростков с несовершенным остеогенезом: эффект внутривенной терапии памидронатом». Журнал исследований костей и минералов 18 : 610-614.

6. Richardson, J., S. Gwaltney-Brant, et al. (2002). «Цинковый токсикоз от проглатывания Пенни у собак». Ветеринарная медицина 97 (2): 96-99.

7. Тейт, Дж. «Открытия Архимеда: более пристальный взгляд».

10.9: Процентный состав — Chemistry LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF
1. Процентный состав
   1. Процентный состав на основе данных о массе
   2. Процентный состав на основе химической формулы
2. Резюме
3. Авторы и атрибуты

Пищевая ценность упакованных продуктов обычно указывается на этикетке.Этикетка на банке с арахисовым маслом показывает, что одним размером порции считается \ (32 \: \ text {g} \). На этикетке также указаны массы различных типов соединений, которые присутствуют в каждой порции. Одна порция содержит \ (7 \: \ text {g} \) белка, \ (15 \: \ text {g} \) жира и \ (3 \: \ text {g} \) сахара. Вычисляя долю белка, жира или сахара в одной порции арахисового масла и переводя его в процентные значения, мы можем определить состав арахисового масла в процентах по массе.

Процентный состав

Химикам часто необходимо знать, какие элементы присутствуют в соединении и в каком процентном соотношении. Состав процентов — это массовый процент каждого элемента в соединении. Он рассчитывается аналогично тому, что было указано для арахисового масла.

\ [\% \: \ text {по массе} = \ frac {\ text {масса элемента}} {\ text {масса соединения}} \ times 100 \% \]

Процентный состав по массовым данным

Пример задачи ниже показывает расчет процентного состава соединения на основе данных о массе.

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Известно, что недавно синтезированное соединение содержит элементы цинк и кислород. Когда образец соединения \ (20.00 \: \ text {g} \) разлагается, остается \ (16.07 \: \ text {g} \) цинка. Определите процентный состав соединения.

Решение

Шаг 1. Составьте список известных количеств и спланируйте проблему.

Известный

• Масса соединения \ (= 20.00 \: \ text {g} \)
• Масса \ (\ ce {Zn} = 16.07 \: \ text {g} \)

Неизвестно

• Процент \ (\ ce {Zn} =? \% \)
• Процент \ (\ ce {O} =? \% \)

Вычтите, чтобы найти массу кислорода в соединении. Разделите массу каждого элемента на массу соединения, чтобы найти процент по массе.

Шаг 2: Вычислить .

\ [\ text {Масса кислорода} = 20,00 \: \ text {g} — 16,07 \: \ text {g} = 3,93 \: \ text {g} \: \ ce {O} \]

\ [\% \: \ ce {Zn} = \ frac {16.07 \: \ text {g} \: \ ce {Zn}} {20.00 \: \ text {g}} \ times 100 \% = 80.35 \% \: \ ce {Zn} \]

\ [\% \: \ ce {O} = \ frac {3.93 \: \ text {g} \: \ ce {O}} {20.00 \: \ text {g}} \ times 100 \% = 19.65 \ % \: \ ce {O} \]

Шаг 3. Подумайте о своем результате.

Расчеты имеют смысл, потому что сумма двух процентов составляет \ (100 \% \). По массе это преимущественно цинк.

Процентный состав химической формулы

Процентный состав соединения также можно определить по формуле соединения.Нижние индексы в формуле сначала используются для расчета массы каждого элемента в одном моль соединения. Это делится на молярную массу соединения и умножается на \ (100 \% \).

\ [\% \: \ text {по массе} = \ frac {\ text {масса элемента в} \: 1 \: \ text {mol}} {\ text {молярная масса соединения}} \ times 100 \ % \]

Процентный состав данного соединения всегда один и тот же, если соединение чистое.

Пример \ (\ PageIndex {2} \)

Гептоксид дихлора \ (\ left (\ ce {Cl_2O_7} \ right) \) представляет собой высокореактивное соединение, используемое в некоторых реакциях органического синтеза.Рассчитайте процентный состав гептоксида дихлора.

Решение

Шаг 1. Составьте список известных количеств и спланируйте проблему.

Известный

• Масса \ (\ ce {Cl} \) в \ (1 \: \ text {mol} \: \ ce {Cl_2O_7} = 70.90 \: \ text {g} \)
• Масса \ (\ ce {O} \) в \ (1 \: \ text {mol} \: \ ce {Cl_2O_7} = 112,00 \: \ text {g} \)
• Молярная масса of \ (\ ce {Cl_2O_7} = 182,90 \: \ text {g / mol} \)

Неизвестно

• Процент \ (\ ce {Cl} =? \% \)
• Процент \ (\ ce {O} =? \% \)

Вычислите массовый процент каждого элемента, разделив массу этого элемента в 1 моль соединения на молярную массу соединения и умножив на \ (100 \% \).

Шаг 2: Расчет.

\ [\% \ ce {Cl} = \ frac {70.90 \: \ text {g} \: \ ce {Cl}} {182.90 \: \ text {g}} \ times 100 \% = 38.76 \% \ : \ ce {Cl} \]

\ [\% \: \ ce {O} = \ frac {112.00 \: \ text {g} \: \ ce {O}} {182.90 \: \ text {g}} \ times 100 \% = 61.24 \ % \: \ ce {O} \]

Шаг 3. Подумайте о своем результате.

Сумма процентов составляет \ (100 \% \).

Процентный состав также можно использовать для определения массы определенного элемента, который содержится в любой массе соединения.В предыдущем примере задачи было обнаружено, что процентный состав гептоксида дихлора составляет \ (38,76 \% \: \ ce {Cl} \) и \ (61,24 \% \: \ ce {O} \). Предположим, вам нужно знать массы хлора и кислорода, присутствующие в образце \ (12.50 \: \ text {g} \) гептоксида дихлора. Вы можете установить коэффициент преобразования, основанный на массовых процентах каждого элемента:

\ [12.50 \: \ text {g} \: \ ce {Cl_2O_7} \ times \ frac {38.76 \: \ text {g} \: \ ce {Cl}} {100 \: \ text {g} \: \ ce {Cl_2O_7}} = 4.845 \: \ text {g} \: \ ce {Cl} \]

\ [12.50 \: \ text {g} \: \ ce {Cl_2O_7} \ times \ frac {61.24 \: \ text {g} \: \ ce {O}} {100 \: \ text {g} \: \ ce { Cl_2O_7}} = 7.655 \: \ text {g} \: \ ce {O} \]

Сумма двух масс равна \ (12.50 \: \ text {g} \), массе размера выборки.

Сводка

• Процентный состав — это массовый процент каждого элемента в соединении.
• Описаны процессы расчета процентного состава материала на основе массы или химического состава.

Авторы и авторство

• Фонд CK-12 Шэрон Бьюик, Ричард Парсонс, Тереза ​​Форсайт, Шонна Робинсон и Жан Дюпон.

3.2 Определение эмпирических и молекулярных формул — Химия 2e

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Вычислить процентный состав соединения
• Определите эмпирическую формулу соединения
• Определите молекулярную формулу соединения

В предыдущем разделе обсуждалась взаимосвязь между объемной массой вещества и количеством атомов или молекул, которые оно содержит (молей).Зная химическую формулу вещества, можно определить количество вещества (молей) по его массе, и наоборот. Но что, если химическая формула вещества неизвестна? В этом разделе эти же принципы будут применены для вывода химических формул неизвестных веществ на основе экспериментальных измерений массы.

Процентный состав

Элементный состав соединения определяет его химическую идентичность, а химические формулы являются наиболее кратким способом представления этого элементного состава.Когда формула соединения неизвестна, измерение массы каждого из составляющих его элементов часто является первым шагом в процессе определения формулы экспериментальным путем. Результаты этих измерений позволяют рассчитать процентный состав соединения, определяемый как процентное содержание каждого элемента в соединении по массе. Например, рассмотрим газообразное соединение, состоящее исключительно из углерода и водорода. Процентный состав этого соединения можно представить следующим образом:

% H = масса соединения Hmass × 100 %% H = масса соединения Hmass × 100% % C = масса Cmass соединения × 100 %% C = масса Cmass соединения × 100%

Если анализ файла 10.Образец этого газа массой 0 г показал, что он содержит 2,5 г H и 7,5 г C, процентный состав будет рассчитан как 25% H и 75% C:

% H = 2,5 г h20,0 г соединения × 100% = 25 %% H = 2,5 г h20,0 г соединения × 100% = 25% % C = 7,5 г C10,0 г соединения × 100% = 75 %% C = 7,5 г C10,0 г соединения × 100% = 75%

Пример 3.9

Расчет процентного состава

Анализ образца жидкого соединения массой 12,04 г, состоящего из углерода, водорода и азота, показал, что он содержит 7,34 г C, 1,85 г H и 2,85 г N. Каков процентный состав этого соединения?

Решение

Чтобы рассчитать процентный состав, разделите экспериментально полученную массу каждого элемента на общую массу соединения, а затем преобразуйте в процент: % С = 7.34 г соединения C12,04 г × 100% = 61,0 %% H = 1,85 г h22,04 г соединения × 100% = 15,4 %% N = 2,85 г соединения N12,04 г × 100% = 23,7 %% C = 7,34 г соединения C12,04 г × 100% = 61,0 %% H = 1,85 г h22,04 г соединения × 100% = 15,4 %% N = 2,85 г N12,04 г соединения × 100% = 23,7%

Результаты анализа показывают, что соединение содержит 61,0% C, 15,4% H и 23,7% N по массе.

Проверьте свои знания

Образец газообразного соединения массой 24,81 г, содержащий только углерод, кислород и хлор, содержит 3,01 г C, 4,00 г O и 17,81 г Cl. Каков процентный состав этого соединения?

Ответ:

12.1% C, 16,1% O, 71,8% Cl

Определение процентного состава по молекулярным или эмпирическим формулам

Процентный состав также полезен для оценки относительного содержания данного элемента в различных соединениях известных формул. В качестве одного из примеров рассмотрим обычные азотсодержащие удобрения: аммиак (NH ₃ ), нитрат аммония (NH ₄ NO ₃ ) и мочевину (CH ₄ N ₂ O). Элемент азот является активным ингредиентом для сельскохозяйственных целей, поэтому массовый процент азота в соединении является практической и экономической проблемой для потребителей, выбирающих среди этих удобрений.Для такого рода приложений процентный состав соединения легко выводится из его формульной массы и атомных масс составляющих его элементов. Молекула NH ₃ содержит один атом N весом 14,01 а.е.м. и три атома H общим весом (3 × 1,008 а.е.м.) = 3,024 а.е.м. Таким образом, формульная масса аммиака (14,01 а.е.м. + 3,024 а.е.м.) = 17,03 а.е.м., а его процентный состав составляет:

% N = 14.01amu N17.03amuNh4 × 100% = 82.27 %% H = 3.024amu h27.03amuNh4 × 100% = 17.76 %% N = 14.01amu N17.03 amuNh4 × 100%=82.27%%H=3.024amu h27.03amuNh4 × 100% = 17,76%

Тот же самый подход может быть использован для пары молекул, дюжины молекул или моля молекул и т. Д. Последнее количество наиболее удобно и будет просто включать использование молярных масс вместо атомных и формульных масс, как показано в примере. 3.10. Если известна молекулярная или эмпирическая формула рассматриваемого соединения, процентный состав может быть получен из атомных или молярных масс элементов соединения.

Пример 3.10

Определение процентного состава по молекулярной формуле

Аспирин представляет собой соединение с молекулярной формулой C ₉ H ₈ O ₄ . Каков его процентный состав?

Решение

Для расчета процентного состава необходимы массы C, H и O с известной массой C ₉ H ₈ O ₄ . Удобно считать 1 моль C ₉ H ₈ O ₄ и использовать его молярную массу (180.159 г / моль, определяется по химической формуле) для расчета процентного содержания каждого из его элементов: % C = 9 моль C × молярная масса C молярная масса C9H8O4 × 100 = 9 × 12,01 г / моль 180,159 г / моль × 100 = 108,09 г / моль 180,159 г / моль × 100% C = 60,00% C% C = 9 моль C × молярная масса C молярная масса C9H8O4 × 100 = 9 × 12,01 г / моль 180,159 г / моль × 100 = 108,09 г / моль 180,159 г / моль × 100% C = 60,00% C% H = 8 моль H × молярная масса H молярная масса C9H8O4 × 100 = 8 × 1,008 г / моль 180,159 г / моль × 100 = 8,064 г / моль 180,159 г / моль × 100% H = 4,476% H% H = 8 моль H × молярная масса H молярная масса C9H8O4 × 100 = 8 × 1,008 г / моль 180,159 г / моль × 100 = 8.064 г / моль 180,159 г / моль × 100% H = 4,476% H% O = 4 моль O × молярная масса Омолярная масса C9H8O4 × 100 = 4 × 16,00 г / моль 180,159 г / моль × 100 = 64,00 г / моль 180,159 г / моль × 100% O = 35,52 %% O = 4 моль O × молярная масса Омолярная масса C9H8O4 × 100 = 4 × 16,00 г / моль 180,159 г / моль × 100 = 64,00 г / моль 180,159 г / моль × 100% O = 35,52%

Обратите внимание, что сумма этих процентов равна 100,00% при надлежащем округлении.

Проверьте свои знания

С точностью до трех значащих цифр, какова массовая доля железа в соединении Fe ₂ O ₃ ?

Определение эмпирических формул

Как упоминалось ранее, наиболее распространенный подход к определению химической формулы соединения — сначала измерить массы составляющих его элементов.Однако имейте в виду, что химические формулы представляют собой относительные числа , а не массы атомов в веществе. Следовательно, любые экспериментально полученные данные, включающие массу, должны использоваться для получения соответствующего количества атомов в соединении. Это достигается с использованием молярных масс для преобразования массы каждого элемента в число молей. Эти молярные количества используются для расчета целочисленных соотношений, которые можно использовать для вывода эмпирической формулы вещества. Рассмотрим образец соединения, в котором определено, что он содержит 1.71 г C и 0,287 г H. Соответствующее количество атомов (в молях) составляет:

1,71 г C × 1 моль C12,01 г C = 0,142 моль C0,287 г H × 1 моль h2,008 г H = 0,284 моль h2,71 г C × 1 моль C12,01 г C = 0,142 моль C0,287 г H × 1 моль h2,008 г H = 0,284 моль H

Таким образом, это соединение может быть представлено формулой C _0,142 H _0,284 . Согласно соглашению, формулы содержат индексы целых чисел, что может быть достигнуто путем деления каждого индекса на меньший индекс:

C0.1420.142H0.2840.142orCh3C0.1420.142H0.2840.142orCh3

(Напомним, что нижние индексы «1» не записываются, а предполагаются, если нет другого числа.)

Таким образом, эмпирическая формула этого соединения: CH ₂ . Это также может быть или не быть молекулярной формулой соединения ; однако для этого необходима дополнительная информация (как обсуждается далее в этом разделе).

Рассмотрим в качестве другого примера образец соединения, содержащего 5,31 г Cl и 8,40 г O. Следуя тому же подходу, получаем предварительную эмпирическую формулу:

C10.150O0.525 = Cl0.1500.150O0.5250.150 = ClO3.5C10.150O0.525 = Cl0.1500.150O0.5250.150 = ClO3.5

В этом случае деление на наименьший нижний индекс по-прежнему оставляет нам десятичный нижний индекс в эмпирической формуле . Чтобы преобразовать это в целое число, умножьте каждый из нижних индексов на два, сохраняя то же соотношение атомов и получая Cl ₂ O ₇ в качестве окончательной эмпирической формулы.

Таким образом, эмпирические формулы получены из экспериментально измеренных масс элементов:

1. Определение количества молей каждого элемента из его массы
2. Разделив молярное количество каждого элемента на наименьшее молярное количество, чтобы получить индексы для предварительной эмпирической формулы
3. Умножение всех коэффициентов на целое число, если необходимо, чтобы обеспечить наименьшее целочисленное отношение индексов

Рисунок 3.11 описывает эту процедуру в виде блок-схемы для вещества, содержащего элементы A и X.

Рис. 3.11 Эмпирическая формула соединения может быть получена из масс всех элементов в образце.

Пример 3.11

Определение эмпирической формулы соединения по массам его элементов

Образец черного минерала гематита (рис. 3.12), оксида железа, содержащегося во многих железных рудах, содержит 34,97 г железа и 15,03 г кислорода. Какая эмпирическая формула гематита?

Рисунок 3.12 Гематит — это оксид железа, который используется в ювелирных изделиях. (кредит: Мауро Катеб)

Решение

Эта задача обеспечивает массу в граммах каждого элемента. Начните с поиска родинок каждого: 34,97 г Fe (моль Fe55,85 г) = 0,6261 моль Fe15,03 г O (моль O16,00 г) = 0,9394 моль O 34,97 г Fe (моль Fe55,85 г) = 0,6261 моль Fe15,03 г O (моль O16,00 г) = 0,9394 моль O

Затем выведите молярное отношение железа к кислороду путем деления на меньшее число молей:

0,62610,6261 = 1,000 моль Fe0,93940,6261 = 1,500 моль O0,62610,6261 = 1.000 моль Fe0.93940.6261 = 1.500 моль O

Отношение 1.000 моль железа к 1.500 моль кислорода (Fe ₁ O _1.5 ). Наконец, умножьте соотношение на два, чтобы получить наименьшие возможные индексы целых чисел, сохраняя при этом правильное отношение железа к кислороду:

2 (Fe1O1,5) = Fe2O32 (Fe1O1,5) = Fe2O3

Эмпирическая формула: Fe ₂ O ₃ .

Проверьте свои знания

Какова эмпирическая формула соединения, если образец содержит 0,130 г азота и 0.370 г кислорода?

Ссылка на обучение

Дополнительные проработанные примеры, иллюстрирующие вывод эмпирических формул, можно найти в коротком видеоролике.

Получение эмпирических формул из процентного состава

Наконец, что касается вывода эмпирических формул, рассмотрим случаи, в которых доступен процентный состав соединения, а не абсолютные массы составляющих его элементов. В таких случаях процентный состав можно использовать для расчета масс элементов, присутствующих в любой удобной массе соединения; затем эти массы можно использовать для получения эмпирической формулы обычным способом.

Пример 3.12

Определение эмпирической формулы из процентного состава

Бактериальная ферментация зерна для производства этанола приводит к образованию газа с процентным содержанием 27,29% C и 72,71% O (рис. 3.13). Какова эмпирическая формула этого газа?

Рис. 3.13. Окись углерода удаляется из этих бродильных чанов через большие медные трубы наверху. (кредит: «Dual Freq» / Wikimedia Commons)

Решение

Так как шкала процентов равна 100, удобнее всего рассчитать массу элементов, присутствующих в образце массой 100 г.Расчет является «наиболее удобным», потому что, согласно определению процентного состава, масса данного элемента в граммах численно эквивалентна массовому процентному содержанию элемента. Эта числовая эквивалентность вытекает из определения «процентной» единицы, название которой происходит от латинской фразы процентов , означающей «сотнями». Принимая во внимание это определение, представленные массовые проценты могут быть более удобно выражены в долях: 27,29% C = 27,29 г C 100 г соединения 72.71% O = 72,71 г O 100 г соединения 27,29% C = 27,29 г C 100 г соединения 72,71% O = 72,71 г O 100 г соединения

Молярные количества углерода и кислорода в образце массой 100 г рассчитываются путем деления массы каждого элемента на его молярную массу:

27,29 г C (моль C12,01 г) = 2,272 моль C72,71 г O (моль O16,00 г) = 4,544 моль O27,29 г C (моль C12,01 г) = 2,272 моль C72,71 г O (моль O16,00 г) = 4,544 моль O

Коэффициенты для предварительной эмпирической формулы выводятся путем деления каждого молярного количества на меньшее из двух:

2,272 моль C2,272 = 14,544 моль O2.272 = 22,272 моль C2,272 = 14,544 моль O2,272 = 2

Так как полученное соотношение составляет один атом углерода к двум атомам кислорода, эмпирическая формула CO ₂ .

Проверьте свои знания

Какова эмпирическая формула соединения, содержащего 40,0% C, 6,71% H и 53,28% O?

Получение молекулярных формул

Напомним, что эмпирические формулы — это символы, представляющие относительных номеров элементов соединения. Определение абсолютного числа атомов, составляющих одну молекулу ковалентного соединения, требует знания как его эмпирической формулы, так и его молекулярной массы или молярной массы.Эти величины могут быть определены экспериментально с помощью различных методов измерения. Молекулярная масса, например, часто определяется из масс-спектра соединения (см. Обсуждение этого метода в предыдущей главе об атомах и молекулах). Молярную массу можно измерить с помощью ряда экспериментальных методов, многие из которых будут представлены в следующих главах этого текста.

Молекулярные формулы выводятся путем сравнения молекулярной или молярной массы соединения с его массой, полученной по эмпирической формуле.Как следует из названия, эмпирическая формула массы — это сумма средних атомных масс всех атомов, представленных в эмпирической формуле. Если молекулярная (или молярная) масса вещества известна, ее можно разделить на массу по эмпирической формуле, чтобы получить количество эмпирических формульных единиц на молекулу ( n ):

молекулярная или молярная масса (amu orgmol) эмпирическая формула масса (amu orgmol) = nformula единиц / молекуламолекулярная или молярная масса (amu orgmol) эмпирическая формула масса (amu orgmol) = nformula единиц / молекула

Молекулярная формула затем получается путем умножения каждого нижнего индекса в эмпирической формуле на n , как показано общей эмпирической формулой A _x B _y :

(AxBy) n = AnxBny (AxBy) n = AnxBny

Например, рассмотрим ковалентное соединение, эмпирическая формула которого определена как CH ₂ O.Масса по эмпирической формуле для этого соединения составляет приблизительно 30 а.е.м. (сумма 12 а.е.м. для одного атома C, 2 а.е.м. для двух атомов H и 16 а.е.м. для одного атома O). Если молекулярная масса соединения определена равной 180 а.е.м., это означает, что молекулы этого соединения содержат в шесть раз больше атомов, представленных в эмпирической формуле:

180amu / молекула30amuformula unit = 6formula единиц / молекула 180amu / молекула30amuformula unit = 6formula единиц / молекула

Молекулы этого соединения затем представлены молекулярными формулами, индексы которых в шесть раз больше, чем индексы в эмпирической формуле:

(Ch3O) 6 = C6h22O6 (Ch3O) 6 = C6h22O6

Обратите внимание, что этот же подход можно использовать, когда вместо молекулярной массы (а.е.м.) используется молярная масса (г / моль).В этом случае рассматривается один моль эмпирических формульных единиц и молекул, а не единичных единиц и молекул.

Пример 3.13

Определение молекулярной формулы никотина

Никотин, алкалоид семейства пасленовых растений, который в основном отвечает за пристрастие сигарет, содержит 74,02% C, 8,710% H и 17,27% N. Если 40,57 г никотина содержат 0,2500 моль никотина, какова молекулярная формула? ?

Решение

Определение молекулярной формулы на основе предоставленных данных потребует сравнения массы эмпирической формулы соединения с его молярной массой.В качестве первого шага используйте процентный состав, чтобы получить эмпирическую формулу соединения. Допустим, 100-граммовый образец никотина дает следующие молярные количества его элементов: (74,02 г C) (1 моль C12,01 г C) = 6,163 моль C (8,710 г H) (1 моль ч2,01 г H) = 8,624 моль H (17,27 г N) (1 моль N 14,01 г N) = 1,233 моль N (74,02 г C) (1 моль C12,01 г C) = 6,163 моль C (8,710 г H) (1 моль ч2,01 г H) = 8,624 моль H (17,27 г N) (1 моль N 14,01 г N) = 1,233 моль N

Затем вычислите молярные отношения этих элементов относительно наименее распространенного элемента, N.

6,163 моль C / 1,233 моль N = 56,163 моль C / 1,233 моль N = 58,264 моль H / 1,233 моль N = 78,264 моль H / 1,233 моль N = 71,233 моль N / 1,233 моль N = 11,233 моль N / 1,233 моль N = 11,2331 .233 = 1.000 моль N6.1631.233 = 4.998 моль C8.6241.233 = 6.994 моль h2.2331.233 = 1.000 моль N6.1631.233 = 4.998 моль C8.6241.233 = 6.994 моль H

Молярное отношение C к N и H к N соотношения достаточно близки к целым числам, поэтому эмпирическая формула: C ₅ H ₇ N. Таким образом, эмпирическая формула массы для этого соединения составляет 81,13 а.е.м. / формульную единицу, или 81.Формульная единица 13 г / моль.

Рассчитайте молярную массу никотина исходя из заданной массы и молярного количества соединения:

40,57 г никотина 0,2500 моль никотина = 162,3 г / моль 40,57 г никотина 0,2500 моль никотина = 162,3 г / моль

Сравнение молярной массы и эмпирической формулы массы показывает, что каждая молекула никотина содержит две формульные единицы:

162,3 г / моль 81,13 г формула единица = 2 единицы формулы / молекула 162,3 г / моль 81,13 г единица формулы = 2 единицы формулы / молекула

Наконец, выведите молекулярную формулу никотина из эмпирической формулы, умножив каждый нижний индекс на два:

(C5H7N) 2 = C10h24N2 (C5H7N) 2 = C10h24N2

Проверьте свои знания

Какова молекулярная формула соединения с процентным составом 49.47% C, 5,201% H, 28,84% N и 16,48% O и молекулярная масса 194,2 а.е.м.

Как рассчитать массовый процентный состав

Это отработанный пример задачи, показывающий, как рассчитать массовый процентный состав. Процентный состав указывает относительные количества каждого элемента в соединении. Для каждого элемента формула массового процента:

% по массе = (масса элемента в 1 моль соединения) / (молярная масса соединения) x 100%

или

массовый процент = (масса растворенного вещества / масса раствора) x 100%

Единицами массы обычно являются граммы.Массовый процент также известен как массовый процент или мас.%. Молярная масса — это сумма масс всех атомов в одном моль соединения. Сумма всех массовых процентов должна составлять в сумме 100%. Следите за ошибками округления в последней значащей цифре, чтобы убедиться, что все проценты суммируются.

Ключевые выводы

• Состав в массовых процентах описывает относительные количества элементов в химическом соединении.
• Массовый процент композиции также известен как массовый процент.Он обозначается как мас.%.
• Для раствора массовый процент равен массе элемента в одном моль соединения, деленной на молярную массу соединения, умноженную на 100%.

Задача массового процентного состава

Бикарбонат соды (гидрокарбонат натрия) используется во многих коммерческих препаратах. Его формула — NaHCO ₃ . Найдите массовые проценты (мас.%) Na, H, C и O в гидрокарбонате натрия.

Решение

Сначала найдите атомные массы для элементов Периодической таблицы.Найдены атомные массы:

• Na равно 22,99
• H равно 1.01
• C составляет 12,01
• O равно 16,00

Затем определите, сколько граммов каждого элемента содержится в одном моль NaHCO ₃ :

• 22,99 г (1 моль) Na
• 1,01 г (1 моль) H
• 12,01 г (1 моль) C
• 48,00 г (3 моль х 16,00 грамм на моль) O

Масса одного моля NaHCO ₃ составляет:

22.99 г + 1,01 г + 12,01 г + 48,00 г = 84,01 г

И массовые проценты элементов равны

• мас.% Na = 22,99 г / 84,01 г x 100 = 27,36%
• мас.% H = 1,01 г / 84,01 г x 100 = 1,20%
• мас.% C = 12,01 г / 84,01 г x 100 = 14,30%
• мас.% O = 48,00 г / 84,01 г x 100 = 57,14%

Ответ

• мас.% Na = 27,36%
• мас.% H = 1,20%
• мас.% C = 14,30%
• мас.% O = 57.14%

При вычислении массовых процентов всегда полезно убедиться, что ваши массовые проценты в сумме составляют 100% (помогает отловить математические ошибки):

27,36 + 14,30 + 1,20 + 57,14 = 100,00

Процентный состав воды

Другой простой пример — определение массового процентного содержания элементов в воде, H ₂ O.

Сначала найдите молярную массу воды, сложив атомные массы элементов.Используйте значения из периодической таблицы:

• H составляет 1,01 грамма на моль
• O составляет 16,00 граммов на моль

Получите молярную массу, сложив все массы элементов в соединении. Нижний индекс после водорода (H) указывает на наличие двух атомов водорода. После кислорода (O) нет индекса, что означает, что присутствует только один атом.

• молярная масса = (2 x 1,01) + 16,00
• молярная масса = 18,02

Теперь разделите массу каждого элемента на общую массу, чтобы получить массовые проценты:

мас.% H = (2 x 1.01) / 18,02 x 100%
мас.% H = 11,19%

мас.% O = 16,00 / 18,02
мас.% O = 88,81%

Сумма массовых процентов водорода и кислорода составляет 100%.

Массовый процент диоксида углерода

Каковы массовые проценты углерода и кислорода в двуокиси углерода, CO ₂ ?

Массово-процентный раствор

Шаг 1: Найдите массу отдельных атомов.

Найдите атомные массы углерода и кислорода в Периодической таблице.На этом этапе рекомендуется определиться с количеством значащих цифр, которые вы будете использовать. Найдены атомные массы:

• C составляет 12,01 г / моль
• O составляет 16,00 г / моль

Шаг 2: Найдите количество граммов каждого компонента, составляющее один моль CO _2.

Один моль CO ₂ содержит 1 моль атомов углерода и 2 моля атомов кислорода.

• 12,01 г (1 моль) C
• 32,00 г (2 моль x 16.00 грамм на моль) O

Масса одного моля CO ₂ составляет:

• 12,01 г + 32,00 г = 44,01 г

Шаг 3: Найдите массовый процент каждого атома.

% масс = (масса компонента / масса в целом) x 100

И массовые проценты элементов равны

Для углерода:

• мас.% C = (масса 1 моля углерода / масса 1 моля CO ₂ ) x 100
• мас.% C = (12.01 г / 44,01 г) x 100
• мас.% C = 27,29%

Для кислорода:

• мас.% O = (масса 1 моля кислорода / масса 1 моля CO ₂ ) x 100
• мас.% O = (32,00 г / 44,01 г) x 100
• мас.% O = 72,71%

Ответ

• мас.% C = 27,29%
• мас.% O = 72,71%

Опять же, убедитесь, что ваши массовые проценты в сумме составляют 100%. Это поможет отловить любые математические ошибки.

Сумма ответов составляет 100%, чего и следовало ожидать.

Советы по расчету массового процента

• Вам не всегда будет дана общая масса смеси или раствора. Часто вам нужно складывать массы. Это может быть неочевидно. Вам могут быть заданы мольные доли или моль, а затем необходимо преобразовать их в единицу массы.
• Следите за своими значащими цифрами.
• Всегда проверяйте, чтобы сумма массовых процентов всех компонентов составляла в сумме 100%.Если этого не произошло, вам нужно вернуться и найти свою ошибку.

Молекулярные формулы и номенклатура

Нижеследующее содержание является сутью лекции 9. В этой лекции мы рассмотрим взаимосвязь между эмпирическими и молекулярными формулами и вычислениями, используемыми для их определения.

Эмпирическая формула

Эмпирическая формула — это химическая формула соединения, которая дает пропорции (соотношения) элементов, присутствующих в соединении, но не фактическое количество или расположение атомов.

Это будет наименьшее целочисленное отношение элементов в соединении.

Например:

Чтобы определить эмпирическую формулу соединения или молекулы, нам необходимо знать массовые проценты элементов в соединении. Получив эту информацию, мы можем преобразовать ее в моли, чтобы определить соотношение между элементами.

Для запоминания процесса можно использовать простую рифму:

Процент массы

Масса к молю

Разделить на малое

Умножить на целое

Например:

NutraSweet 57 лет.14% C, 6,16% H, 9,52% N и 27,18% O. Рассчитайте эмпирическую формулу NutraSweet и найдите молекулярную формулу. (Молярная масса NutraSweet составляет 294,30 г / моль)

Начните с количества граммов каждого элемента, указанного в задаче.

Если даны проценты, предположим, что общая масса равна 100 граммам, так что масса каждого элемента = заданный процент.

Преобразуйте массу каждого элемента в моль, используя молярную массу из периодической таблицы.

Разделите каждое значение молей на наименьшее вычисленное число молей. Округлить до ближайшего целого числа.

Это мольное соотношение элементов, которое в эмпирической формуле представлено нижними индексами.

Если число слишком велико для округления (x.1 ~ x.9), затем умножьте каждое решение на то же множитель, чтобы получить кратное наименьшее целое число.

Теперь мы можем найти молекулярную формулу, найдя массу по эмпирической формуле и установив соотношение:





Более подробная инструкция:

Вот несколько практических задач с ответами:

Определение эмпирических и молекулярных формул

Когда новое химическое соединение, такое как потенциально новое лекарственное средство, синтезируется в лаборатории или выделяется из природного источника, химики определяют его элементный состав, его эмпирическую формулу и структуру, чтобы понять его свойства .В этом разделе мы сосредоточимся на том, как определить эмпирическую формулу соединения, а затем использовать ее для определения молекулярной формулы, если молярная масса соединения известна.

Расчет массовых процентов

Закон определенных пропорций гласит, что химическое соединение всегда содержит одинаковую пропорцию элементов по массе; то есть процентный состав — процентное содержание каждого элемента, присутствующего в чистом веществе. За некоторыми исключениями, процентный состав химического соединения постоянен (см. Закон определенных пропорций).- процентное содержание каждого элемента, присутствующего в чистом веществе, — постоянно (хотя теперь мы знаем, что есть исключения из этого закона). Например, сахароза (тростниковый сахар) содержит 42,11% углерода, 6,48% водорода и 51,41% кислорода по массе. Это означает, что 100,00 г сахарозы всегда содержат 42,11 г углерода, 6,48 г водорода и 51,41 г кислорода. Сначала мы воспользуемся молекулярной формулой сахарозы (C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ ) для расчета массового процента составляющих элементов; затем мы покажем, как массовые проценты могут использоваться для определения эмпирической формулы.

Согласно молекулярной формуле каждая молекула сахарозы содержит 12 атомов углерода, 22 атома водорода и 11 атомов кислорода. Следовательно, моль молекул сахарозы содержит 12 моль атомов углерода, 22 моль атомов водорода и 11 моль атомов кислорода. Мы можем использовать эту информацию для расчета массы каждого элемента в 1 моль сахарозы, что даст нам молярную массу сахарозы. Затем мы можем использовать эти массы для расчета процентного состава сахарозы. С точностью до трех десятичных разрядов вычисления следующие:

Уравнение 3.3

масса C / моль сахарозы = 12 моль C × 12,011 г C1 моль C = 144,132 г C Масса H / моль сахарозы = 22 моль H × 1,008 г h2 моль H = 22,176 г H масса O / моль сахарозы = 11 моль O × 15,999 г O1 моль O = 175,989 г O

Таким образом, 1 моль сахарозы имеет массу 342,297 г; Обратите внимание, что более половины массы (175,989 г) составляет кислород, а почти половина массы (144,132 г) — углерод.

Массовый процент каждого элемента в сахарозе — это масса элемента, присутствующего в 1 моль сахарозы, деленная на молярную массу сахарозы, умноженную на 100, чтобы получить процентное значение.Результат отображается с двумя десятичными знаками:

% масс C в сахарозе = масса C / моль сахарозы молярная масса сахарозы × 100 = 144,132 г C342,297 г / моль × 100 = 42,12% масс.% H в сахарозе = масса H / моль сахарозы молярная масса сахарозы × 100 = 22,176 г ч 442,297 г / моль × 100 = 6,48% масс.% O в сахарозе = масса O / моль сахарозы Молярная масса сахарозы × 100 = 175,989 г O 342,297 г / моль × 100 = 51,41%

Вы можете проверить свою работу, убедившись, что сумма процентов всех элементов в соединении равна 100%:

42.12% + 6,48% + 51,41% = 100,01%

Если сумма не 100%, вы допустили ошибку в расчетах. (Однако округление до правильного числа десятичных знаков может привести к тому, что общее количество будет немного отличаться от 100%.) Таким образом, 100,00 г сахарозы содержат 42,12 г углерода, 6,48 г водорода и 51,41 г кислорода; с точностью до двух знаков после запятой процентный состав сахарозы действительно составляет 42,12% углерода, 6,48% водорода и 51,41% кислорода.

Мы также можем вычислить массовые проценты, используя атомные массы и молекулярные массы с атомными единицами массы.Поскольку ответ, который мы ищем, представляет собой соотношение, выраженное в процентах, единицы массы отменяют, являются ли они граммами (с использованием молярных масс) или атомными единицами массы (с использованием атомных и молекулярных масс).

Пример 5

Аспартам — это искусственный подсластитель, продаваемый как NutraSweet and Equal. Его молекулярная формула: C ₁₄ H ₁₈ N ₂ O ₅ .

1. Рассчитайте массовый процент каждого элемента в аспартаме.
2. Рассчитайте массу углерода в пакете Equal по 1,00 г, предполагая, что это чистый аспартам.

Дано: молекулярная формула и масса образца

Запрошено: массовый процент всех элементов и масса одного элемента в образце

Стратегия:

A Используйте атомные массы из периодической таблицы, чтобы вычислить молярную массу аспартама.

B Разделите массу каждого элемента на молярную массу аспартама; затем умножьте на 100, чтобы получить проценты.

C Чтобы найти массу элемента, содержащегося в заданной массе аспартама, умножьте массу аспартама на массовый процент этого элемента, выраженный в десятичной дроби.

Решение:

1. A Мы вычисляем массу каждого элемента в 1 моль аспартама и молярную массу аспартама, здесь с точностью до трех знаков после запятой:

   14C (14 моль C) (12.011 г / моль C) = 168,154 г 18H (18 моль H) (1,008 г / моль H) = 18,114 г2N (2 моль N) (14,007 г / моль N) = 28,014 г + 5O (5 моль O) (15,999 г / моль O) = 79,995 г C14h28N2O5 молярная масса аспартама = 294,277 г / моль.

   Таким образом, более половины массы 1 моля аспартама (294,277 г) составляет углерод (168,154 г).

   B Чтобы вычислить массовый процент каждого элемента, мы разделим массу каждого элемента в соединении на молярную массу аспартама, а затем умножим на 100, чтобы получить процентные значения, которые здесь указаны с двумя десятичными знаками:

   мас.% C = 168.154 г C294,277 г аспартама × 100 = 57,14% Cmass% H = 18,114 г h394,277 г аспартама × 100 = 6,16% Hmass% N = 28,014 г N294,277 г аспартама × 100 = 9,52% Nmass% O = 79,995 г O 294,277 г аспартама × 100 = 27,18% O

   Для проверки мы можем сложить проценты:

   57,14% + 6,16% + 9,52% + 27,18% = 100,00%

   Если вы получили итоговое значение, которое отличается от 100% более чем примерно на ± 1%, то в вычислении должна быть ошибка.

2. C Масса углерода в 1,00 г аспартама рассчитывается следующим образом:

   масса C = 1,00 г аспартама × 57,14 г C 100 г аспартама = 0,571 г C

Упражнение

Рассчитайте массовый процент каждого элемента в оксиде алюминия (Al ₂ O ₃ ). Затем рассчитайте массу алюминия в 3 раза.62 г образца чистого оксида алюминия.

Ответ: 52,93% алюминия; 47,08% кислорода; 1,92 г Al

Определение эмпирической формулы пенициллина

Так же, как мы можем использовать эмпирическую формулу вещества для определения его процентного состава, мы можем использовать процентный состав образца для определения его эмпирической формулы, которая затем может быть использована для определения его молекулярной формулы. Такая процедура фактически использовалась для определения эмпирических и молекулярных формул первого открытого антибиотика: пенициллина.

Антибиотики — это химические соединения, которые избирательно убивают микроорганизмы, многие из которых вызывают заболевания. Хотя сегодня мы можем принимать антибиотики как должное, пенициллин был открыт всего около 80 лет назад. Последующая разработка широкого спектра других антибиотиков для лечения многих распространенных заболеваний в значительной степени способствовала значительному увеличению продолжительности жизни за последние 50 лет. Открытие пенициллина — это исторический детектив, в котором ключевую роль сыграло использование массовых процентов для определения эмпирических формул.

В 1928 году Александр Флеминг, молодой микробиолог из Лондонского университета, работал с обычной бактерией, вызывающей фурункулы и другие инфекции, такие как заражение крови. Для лабораторных исследований бактерии обычно выращивают на поверхности геля, содержащего питательные вещества, в небольших плоских чашках для культивирования. Однажды Флеминг заметил, что одна из его культур была заражена голубовато-зеленой плесенью, похожей на плесень, обнаруженную на испорченном хлебе или фруктах. Такие несчастные случаи довольно часты, и большинство лабораторных работников просто выбросили бы культуры.Однако Флеминг заметил, что бактерии росли повсюду на геле , кроме , рядом с заражающей плесенью (часть (а) на рис. 3.3 «) «), и он предположил, что плесень должна производить вещество, которое либо убивает бактерии, либо предотвращает их рост. Чтобы проверить эту гипотезу, он вырастил плесень в жидкости, а затем отфильтровал жидкость и добавил ее к различным культурам бактерий. жидкость убила не только бактерии, которые первоначально изучал Флеминг, но и целый ряд других болезнетворных бактерий.Поскольку форма принадлежала к семейству Penicillium (названному в честь их карандашных ветвей под микроскопом) (часть (b) на рис. 3.3 «) «), Флеминг назвал действующее вещество в бульоне пенициллин .

Рисунок 3.3 Penicillium

(a) Плесень Penicillium растет в культуральной чашке; на фото показано его влияние на рост бактерий.(b) На этой микрофотографии Penicillium видны его стержневидные и карандашные ветви. Название происходит от латинского penicillus , что означает «кисть».

Хотя Флемингу не удалось выделить пенициллин в чистом виде, медицинское значение его открытия стимулировало исследователей в других лабораториях. Наконец, в 1940 году два химика из Оксфордского университета, Говард Флори (1898–1968) и Эрнст Чейн (1906–1979), смогли выделить активный продукт, который они назвали пенициллин G.В течение трех лет пенициллин G широко использовался для лечения пневмонии, гангрены, гонореи и других заболеваний, и его использование значительно увеличило выживаемость раненых солдат во время Второй мировой войны. В результате своей работы Флеминг, Флори и Чейн разделили Нобелевскую премию по медицине в 1945 году.

Как только им удалось выделить чистый пенициллин G, Флори и Чейн подвергли это соединение процедуре, называемой анализом горения (описанной далее в этом разделе), чтобы определить, какие элементы присутствовали и в каких количествах.Результаты таких анализов обычно выражаются в массовых процентах. Они обнаружили, что типичный образец пенициллина G содержит 53,9% углерода, 4,8% водорода, 7,9% азота, 9,0% серы и 6,5% натрия по массе. Сумма этих чисел составляет всего 82,1%, а не 100,0%, что означает, что должен быть один или несколько дополнительных элементов. Разумным кандидатом является кислород, который является обычным компонентом соединений, содержащих углерод и водород; однако по техническим причинам непосредственный анализ кислорода затруднен.Если предположить, что вся недостающая масса обусловлена ​​кислородом, то пенициллин G содержит (100,0% — 82,1%) = 17,9% кислорода. Из этих массовых процентов можно определить эмпирическую формулу и, в конечном итоге, молекулярную формулу соединения.

Чтобы определить эмпирическую формулу из массовых процентов элементов в таком соединении, как пенициллин G, нам нужно преобразовать массовые проценты в относительное количество атомов. Для удобства предположим, что мы имеем дело со значением 100.0 г образца соединения, хотя размеры образцов, используемых для анализа, обычно намного меньше, обычно в миллиграммах. Это предположение упрощает арифметику, поскольку массовый процент углерода 53,9% соответствует 53,9 г углерода в 100,0 г образца пенициллина G; аналогично 4,8% водорода соответствует 4,8 г водорода в 100,0 г пенициллина G; и так далее для других элементов. Затем мы можем разделить каждую массу на молярную массу элемента, чтобы определить, сколько молей каждого элемента присутствует в 100.Образец 0 г:

Уравнение 3.4

масса (г) молярная масса (г / моль) = (г) (мольг) = моль 53,9 г C (1 моль C 12,011 г C) = 4,49 моль C 4,8 г H (1 моль ч 2,008 г H) = 4,8 моль H7,9 г N (1 моль N14,007 г N) = 0,56 моль N9,0 г S (1 моль S32,065 г S) = 0,28 моль S6,5 г Na (1 моль Na22,990 г Na ) = 0,28 моль Na 17,9 г O (1 моль O 15,999 г O) = 1,12 моль O

Таким образом, 100,0 г пенициллина G содержит 4,49 моль углерода, 4,8 моль водорода, 0,56 моль азота, 0,28 моль серы, 0.28 моль натрия и 1,12 моль кислорода (при условии, что вся недостающая масса составляла кислород). Число значащих цифр в количестве молей элементов варьируется от двух до трех, потому что некоторые аналитические данные были представлены только двумя значащими цифрами.

Эти результаты говорят нам о соотношении молей различных элементов в образце (4,49 моль углерода к 4,8 моль водорода и 0,56 моль азота и т. Д.), Но они не являются целочисленными отношениями, которые нам нужны для эмпирическая формула — эмпирическая формула выражает относительных чисел атомов в наименьших возможных целых числах .Чтобы получить целые числа, мы делим количество молей всех элементов в образце на количество молей элемента, присутствующего в наименьшем относительном количестве, которым в данном примере является сера или натрий. Результатом будут индексы элементов в эмпирической формуле. С двумя значащими цифрами получается

Уравнение 3.5

C: 4,490,28 = 16H: 4,80,28 = 17N: 0,560,28 = 2,0S: 0,280,28 = 1,0Na: 0,280,28 = 1,0O: 1.120,28 = 4,0

Таким образом, эмпирическая формула пенициллина G: C ₁₆ H ₁₇ N ₂ NaO ₄ S. Другие эксперименты показали, что пенициллин G на самом деле является ионным соединением, содержащим катионы Na ⁺ и [C ₁₆ H ₁₇ N ₂ O ₄ S] ^— анионы в соотношении 1: 1. Сложная структура пенициллина G (рис. 3.4 «Структурная формула и шариковая модель аниона пенициллина G») не была определена до 1948 года.

Рисунок 3.4 Структурная формула и шариковая модель аниона пенициллина G

В некоторых случаях один или несколько индексов в формуле, вычисляемой с помощью этой процедуры, могут не быть целыми числами. Означает ли это, что интересующее нас соединение содержит нецелое число атомов? Нет; Ошибки округления в расчетах, а также экспериментальные ошибки в данных могут привести к нецелым отношениям. Когда это происходит, вы должны проявить определенное суждение при интерпретации результатов, как показано в Примере 6.В частности, отношения 1,50, 1,33 или 1,25 предполагают, что вы должны умножить всех нижних индексов в формуле на 2, 3 или 4 соответственно. Округление до ближайшего целого числа следует рассматривать только в том случае, если соотношение находится в пределах 5% от целого значения.

Пример 6

Рассчитайте эмпирическую формулу ионного соединения фосфата кальция, основного компонента удобрений и полирующего агента в зубных пастах. Элементный анализ показывает, что он содержит 38.77% кальция, 19,97% фосфора и 41,27% кислорода.

Дано: процентов состава

Запрошено: эмпирическая формула

Стратегия:

A Возьмем образец весом 100 г и вычислим количество молей каждого элемента в этом образце.

B Получите относительное количество атомов каждого элемента в соединении, разделив количество молей каждого элемента в 100-граммовой пробе на количество молей элемента, присутствующего в наименьшем количестве.

C Если отношения не являются целыми числами, умножьте все нижние индексы на одно и то же число, чтобы получить целые значения.

D Поскольку это ионное соединение, определите анион и катион и запишите формулу, чтобы заряды были сбалансированы.

Решение:

A Образец 100 г фосфата кальция содержит 38,77 г кальция, 19.97 г фосфора и 41,27 г кислорода. Разделив массу каждого элемента в образце 100 г на его молярную массу, можно получить количество молей каждого элемента в образце:

моль Ca = 38,77 г Ca × 1 моль Ca40,078 г Ca = 0,9674 моль Камолес P = 19,97 г P × 1 моль P30,9738 г P = 0,6447 моль Pмоль O = 41,27 г O × 1 моль O15,9994 г O = 2,5800 моль O

B Чтобы получить относительное количество атомов каждого элемента в соединении, разделите количество молей каждого элемента в 100-граммовой пробе на количество молей элемента в наименьшем количестве, в данном случае фосфор:

П: 0.6447 моль P0,6447 моль P = 1.000Ca: 0,96740,6447 = 1,501O: 2,58000,6447 = 4,002

C Мы могли бы записать эмпирическую формулу фосфата кальция как Ca _1.501 P _1.000 O _4.002 , но эмпирическая формула должна показывать отношения элементов в виде небольших целых чисел. Чтобы преобразовать результат в интегральную форму, умножьте все нижние индексы на 2, чтобы получить Ca _3,002 P _2,000 O _8,004 . Отклонение от интегральных атомных отношений невелико и может быть объяснено небольшими экспериментальными ошибками; следовательно, эмпирическая формула Ca ₃ P ₂ O ₈ .

D Ион кальция (Ca ²⁺ ) является катионом, поэтому для сохранения электрической нейтральности фосфор и кислород должны образовывать многоатомный анион. Из главы 2 «Молекулы, ионы и химические формулы» мы знаем, что фосфор и кислород образуют фосфат-ион (PO ₄ ^3-; см. Таблицу 2.4 «Общие многоатомные ионы и их названия»). Поскольку в эмпирической формуле присутствуют два атома фосфора, должны присутствовать два иона фосфата. Итак, запишем формулу фосфата кальция как Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ .

Упражнение

Рассчитайте эмпирическую формулу нитрата аммония, ионного соединения, которое содержит 35,00% азота, 5,04% водорода и 59,96% кислорода по массе; при необходимости см. Таблицу 2.4 «Общие многоатомные ионы и их названия». Хотя нитрат аммония широко используется в качестве удобрения, он может быть взрывоопасным. Например, он был основным компонентом взрывчатки, использованной во время взрыва в Оклахома-Сити в 1995 году.

Ответ: N ₂ H ₄ O ₃ is NH ₄ ⁺ NO ₃ ^— , записывается как NH ₄ NO ₃

Анализ горения

Одним из наиболее распространенных способов определения элементного состава неизвестного углеводорода является аналитическая процедура, называемая анализ горения .Небольшой, тщательно взвешенный образец неизвестного соединения, который может содержать углерод, водород, азот и / или серу, сжигается в атмосфере кислорода, и количества образующихся газообразных продуктов (CO ₂ , H ₂ O, N ₂ и SO ₂ соответственно) определяются одним из нескольких возможных методов. Одна процедура, используемая при анализе горения, схематически представлена ​​на рисунке 3.5 «Этапы получения эмпирической формулы из анализа горения», а типичный анализ горения проиллюстрирован в Примере 7.

Рис. 3.5. Этапы получения эмпирической формулы из анализа горения

Пример 7

Нафталин, активный ингредиент одной разновидности нафталиновых шариков, представляет собой органическое соединение, содержащее только углерод и водород. Полное сгорание 20,10 мг образца нафталина в кислороде дает 69,00 мг CO ₂ и 11,30 мг H ₂ O. Определите эмпирическую формулу нафталина.

Дано: масса пробы и масса продуктов сгорания

Запрошено: эмпирическая формула

Стратегия:

A Используйте массы и молярные массы продуктов сгорания, CO ₂ и H ₂ O, для расчета масс углерода и водорода, присутствующих в исходном образце нафталина.

B Используйте эти массы и молярные массы элементов для расчета эмпирической формулы нафталина.

Решение:

A При сгорании на каждый моль атомов углерода в исходном образце образуется 1 моль CO ₂ . Точно так же 1 моль H ₂ O образуется на каждые 2 моля атомов водорода, присутствующих в образце. Массы углерода и водорода в исходном образце могут быть рассчитаны на основе этих соотношений, масс CO ₂ и H ₂ O и их молярных масс.Поскольку единицы молярной массы выражаются в граммах на моль, мы должны сначала преобразовать массу из миллиграммов в граммы:

масса C = 69,00 мг CO2 × 1 г 1000 мг × 1 моль CO 24 4,010 г CO2 × 1 моль C1 моль CO2 × 12,011 г 1 моль C = 1,883 × 10-2 г C Масса H = 11,30 мг h3O × 1 г 1000 мг × 1 моль h3O 18.015 г h3O × 2 моль h2 моль h3O × 1.0079 г1 моль H = 1.264 × 10-3 г H

B Чтобы получить относительных чисел атомов обоих присутствующих элементов, нам нужно вычислить количество молей каждого из них и разделить на количество молей элемента, присутствующего в наименьшем количестве:

моль C = 1.883 × 10–2 г C × 1 моль C12.011 г C = 1.568 × 10–3 моль Смоль H = 1.264 × 10–3 г H × 1 моль h2.0079 г H = 1.254 × 10–3 моль H

Разделив каждое число на количество молей элемента, присутствующего в меньшем количестве, получим

H: 1,254 × 10−31,254 × 10−3 = 1.000C: 1,568 × 10−31,254 × 10−3 = 1,250

Таким образом, нафталин содержит соотношение молей углерода к молям водорода 1,25: 1: C _1,25 H _1,0 . Поскольку отношения элементов в эмпирической формуле должны быть выражены в виде небольших целых чисел, умножьте оба нижних индекса на 4, что дает C ₅ H ₄ как эмпирическую формулу нафталина.Фактически, молекулярная формула нафталина C ₁₀ H ₈ , что согласуется с нашими результатами.

Упражнение

1. Ксилол, органическое соединение, которое является основным компонентом многих бензиновых смесей, содержит только углерод и водород. Полное сгорание 17,12 мг образца ксилола в кислороде дает 56,77 мг CO ₂ и 14,53 мг H ₂ O. Определите эмпирическую формулу ксилола.
2. Эмпирическая формула бензола — CH (его молекулярная формула: C ₆ H ₆ ).Если 10,00 мг бензола подвергнуть анализу сгорания, какая масса CO ₂ и H ₂ O будет произведена?

Ответ:

1. Эмпирическая формула: C ₄ H ₅ . (Молекулярная формула ксилола на самом деле C ₈ H ₁₀ .)
2. 33,81 мг CO ₂ ; 6,92 мг H ₂ O

От эмпирической формулы к молекулярной формуле

Эмпирическая формула дает только относительных чисел атомов в веществе в минимально возможном соотношении.Для ковалентного вещества нас обычно больше интересует молекулярная формула, которая дает фактическое количество атомов каждого типа, присутствующих в молекуле. Однако без дополнительной информации невозможно узнать, является ли формула пенициллина G, например, C ₁₆ H ₁₇ N ₂ NaO ₄ S или целым кратным, таким как C ₃₂ H ₃₄ N ₄ Na ₂ O ₈ S ₂ , C ₄₈ H ₅₁ N ₆ Na ₃ O ₁₂ S ₃ , или (C ₁₆ H ₁₇ N ₂ NaO ₄ S) _n , где n — целое число.(Фактическая структура пенициллина G показана на Рисунке 3.4 «Структурная формула и шариковая модель аниона пенициллина G».)

Рассмотрим глюкозу, сахар, который циркулирует в нашей крови, чтобы обеспечить топливо для нашего тела и особенно для нашего мозга. Результаты анализа горения глюкозы показывают, что глюкоза содержит 39,68% углерода и 6,58% водорода. Поскольку горение происходит в присутствии кислорода, невозможно напрямую определить процентное содержание кислорода в соединении с помощью анализа горения; необходимы другие более сложные методы.Если предположить, что оставшийся процент приходится на кислород, то глюкоза будет содержать 53,79% кислорода. Таким образом, образец глюкозы весом 100,0 г будет содержать 39,68 г углерода, 6,58 г водорода и 53,79 г кислорода. Чтобы вычислить количество молей каждого элемента в образце 100,0 г, мы разделим массу каждого элемента на его молярную массу:

Уравнение 3.6

моль C = 39,68 г C × 1 моль C12,011 г C = 3,304 моль C моль H = 6,58 г H × 1 моль h2.0079 г H = 6,53 моль Hмолей O = 53,79 г O × 1 моль O 15,9994 г O = 3,362 моль O

Еще раз, мы находим индексы элементов в эмпирической формуле, разделив количество молей каждого элемента на количество молей элемента, присутствующего в наименьшем количестве:

C: 3.3043.304 = 1.000H: 6.533.304 = 1.98O: 3.3623.304 = 1.018

Соотношение кислород: углерод составляет 1,018, или приблизительно 1, а соотношение водород: углерод составляет приблизительно 2. Таким образом, эмпирическая формула глюкозы — CH ₂ O, но какова ее молекулярная формула?

Многие известные соединения имеют эмпирическую формулу CH ₂ O, включая формальдегид, который используется для сохранения биологических образцов и имеет свойства, которые сильно отличаются от сахара, циркулирующего в нашей крови.На данный момент мы не можем знать, является ли глюкоза CH ₂ O, C ₂ H ₄ O ₂ или любой другой (CH ₂ O) _n . Однако мы можем использовать экспериментально определенную молярную массу глюкозы (180 г / моль), чтобы решить эту дилемму.

Сначала мы вычисляем массу по формуле , молярную массу формульной единицы, которая представляет собой сумму атомных масс элементов в эмпирической формуле, умноженную на их соответствующие индексы.Для глюкозы,

Уравнение 3.7

формульная масса Ch3O = [1 моль C (12,011 г1 моль C)] + [2 моль H (1,0079 г1 моль H)] + [1 моль O (15,9994 г1 моль O)] = 30,026 г

Это намного меньше наблюдаемой молярной массы 180 г / моль.

Во-вторых, мы определяем количество формульных единиц на моль. Для глюкозы мы можем вычислить количество единиц (CH ₂ O), то есть n в (CH ₂ O) _n , — разделив молярную массу глюкозы на формулу массы из CH ₂ O:

Уравнение 3.8

n = 180 г 30,026 г / Ch3O = 5,99≈6 формульных единиц Ch3O

Каждая глюкоза содержит шесть формульных единиц CH ₂ O, что дает молекулярную формулу глюкозы (CH ₂ O) ₆ , которая чаще записывается как C ₆ H ₁₂ O ₆ . Молекулярные структуры формальдегида и глюкозы, оба из которых имеют эмпирическую формулу CH ₂ O, показаны на Рисунке 3.6 «Структурные формулы и шаровые модели для (а) формальдегида и (б) глюкозы».

Рисунок 3.6 Структурные формулы и шариковые модели для (а) формальдегида и (б) глюкозы

Пример 8

Рассчитайте молекулярную формулу кофеина, соединения, содержащегося в кофе, чае и напитках колы, которое оказывает заметное стимулирующее действие на млекопитающих. Химический анализ кофеина показывает, что он содержит 49,18% углерода, 5,39% водорода, 28,65% азота и 16,68% кислорода по массе, а его экспериментально определенная молярная масса составляет 196 г / моль.

Дано: % состава и молярная масса

Запрошено: молекулярная формула

Стратегия:

A Допустим, 100 г кофеина. Из приведенных процентных соотношений используйте процедуру, приведенную в примере 6, для расчета эмпирической формулы кофеина.

B Рассчитайте массу по формуле, а затем разделите экспериментально определенную молярную массу на массу по формуле.Это дает количество присутствующих формульных единиц.

C Умножьте каждый нижний индекс в эмпирической формуле на количество формульных единиц, чтобы получить молекулярную формулу.

Решение:

A Начнем с деления массы каждого элемента в 100,0 г кофеина (49,18 г углерода, 5,39 г водорода, 28,65 г азота, 16,68 г кислорода) на его молярную массу.Это дает количество молей каждого элемента в 100 г кофеина.

моль C = 49,18 г C × 1 моль C12,011 г C = 4,095 моль Cмоль H = 5,39 г H × 1 моль h2,0079 г H = 5,35 моль Hмоль N = 28,65 г N × 1 моль N14,0067 г N = 2,045 моль Нмоль O = 16,68 г O × 1 моль O 15,9994 г O = 1,043 моль O

Чтобы получить относительное количество атомов каждого присутствующего элемента, разделите количество молей каждого элемента на количество молей элемента, присутствующего в наименьшем количестве:

О: 1.0431.043 = 1.000C: 4.0951.043 = 3.926H: 5.351.043 = 5.13N: 2.0451.043 = 1.960

Эти результаты достаточно типичны для реальных экспериментальных данных. Ни одно из атомных соотношений не является точно целым, но все они находятся в пределах 5% от целых значений. Как и в примере 6, разумно предположить, что такие небольшие отклонения от целых значений вызваны небольшими экспериментальными ошибками, поэтому округлите их до ближайшего целого числа. Таким образом, эмпирическая формула кофеина: C ₄ H ₅ N ₂ O.

B Молекулярная формула кофеина может иметь вид C ₄ H ₅ N ₂ O, но это также может быть любое целое кратное этого числа. Чтобы определить действительную молекулярную формулу, мы должны разделить экспериментально определенную молярную массу на формульную массу. Формула массы рассчитывается следующим образом:

4C (4 атома C) (12,011 г / атом C) = 48,044 г5H (5 атомов H) (1,0079 г / атом H) = 5,0395 г2N (2 атома N) (14.0067 г / атом N) = 28,0134 г + 1O (1 атом O) (15,9994 г / атом O) = 15,9994 г C4H5N2O Формульная масса кофеина = 97,096 г

Разделив измеренную молярную массу кофеина (196 г / моль) на расчетную массу по формуле, получим

196 г / моль 97,096 г / C4H5N2O = 2,02≈2 C4H5N2O эмпирическая формула единиц

C В кофеине есть две формульные единицы C ₄ H ₅ N ₂ O, поэтому молекулярная формула должна быть (C ₄ H ₅ N ₂ O) ₂ = C ₈ H ₁₀ N ₄ O ₂ .Состав кофеина следующий:

Упражнение

Рассчитайте молекулярную формулу фреона-114, который содержит 13,85% углерода, 41,89% хлора и 44,06% фтора. Экспериментально измеренная молярная масса этого соединения составляет 171 г / моль. Как и фреон-11, фреон-114 является широко используемым хладагентом, который участвует в разрушении озонового слоя.

Ответ: C ₂ Cl ₂ F ₄

Сводка

Эмпирическая формула вещества может быть рассчитана на основе экспериментально определенных процентов состава , массового процента каждого элемента, присутствующего в чистом веществе.Во многих случаях эти проценты можно определить с помощью анализа горения . Если молярная масса соединения известна, молекулярная формула может быть определена по эмпирической формуле.

Ключевые вынос

• Эмпирическая формула вещества может быть рассчитана на основе его процентного состава, а молекулярная формула может быть определена на основе эмпирической формулы и молярной массы соединения.

Концептуальные проблемы

1. Какая связь между эмпирической формулой и молекулярной формулой?

2. Постройте блок-схему, показывающую, как определить эмпирическую формулу соединения по его процентному составу.

Числовые задачи

Пожалуйста, убедитесь, что вы знакомы с темами, обсуждаемыми в разделе «Основные навыки 2» (раздел 3.7 «Основные навыки 2»), прежде чем переходить к числовым задачам.

1. Каков массовый процент воды в каждом гидрате?

   1. H ₃ AsO ₄ · 0 · 5H ₂ O
   2. NH ₄ NiCl ₃ · 6H ₂ O
   3. Al (НЕТ ₃ ) ₃ · 9H ₂ O

2. Каков массовый процент воды в каждом гидрате?

   1. CaSO ₄ · 2H ₂ O
   2. Fe (НЕТ ₃ ) ₃ · 9H ₂ O
   3. (NH ₄ ) ₃ ZrOH (CO ₃ ) ₃ · 2H ₂ O

3. Что из следующего имеет наибольший массовый процент кислорода — KMnO ₄ , K ₂ Cr ₂ O ₇ или Fe ₂ O ₃ ?

4. Что из следующего имеет наибольший массовый процент кислорода — ThOCl ₂ , MgCO ₃ или NO ₂ Cl?

5. Рассчитайте процентное содержание элемента, выделенного жирным шрифтом в каждом соединении.

   1. Сб Br ₃
   2. As ₂ I ₄
   3. Al P O ₄
   4. С ₆ В ₁₀ О

6. Рассчитайте процентное содержание элемента, выделенного жирным шрифтом в каждом соединении.

   1. H Br O ₃
   2. CS ReO ₄
   3. С ₃ В ₈ О
   4. Fe S O ₄

7. Образец соединения хрома имеет молярную массу 151.99 г / моль. Элементный анализ соединения показывает, что оно содержит 68,43% хрома и 31,57% кислорода. Какова идентичность соединения?

8. Процентное содержание железа и кислорода в трех наиболее распространенных бинарных соединениях железа и кислорода представлено в следующей таблице. Напишите эмпирические формулы этих трех соединений.

   Соединение	% Железо	% кислорода	Эмпирическая формула
   1	69.9	30,1
   2	77,7	22,3
   3	72,4	27.6

9. Каков массовый процент воды в каждом гидрате?

   1. LiCl · H ₂ O
   2. MgSO ₄ · 7H ₂ O
   3. Sr (НЕТ ₃ ) ₂ · 4H ₂ O

10. Каков массовый процент воды в каждом гидрате?

    1. CaHPO ₄ · 2H ₂ O
    2. FeCl ₂ · 4H ₂ O
    3. мг (NO ₃ ) ₂ · 4H ₂ O

11. Два гидрата взвешивали, нагревали, чтобы отогнать гидратные воды, а затем охлаждали.Затем остатки повторно взвешивали. На основании следующих результатов, каковы формулы гидратов?

    Соединение	Начальная масса (г)	Масса после охлаждения (г)
    NiSO 4 · x H 2 O	2.08	1,22
    CoCl 2 · x H 2 O	1,62	0,88

12. Что содержит наибольший массовый процент серы — FeS ₂ , Na ₂ S ₂ O ₄ или Na ₂ S?

13. При равных массах каждого из них, который содержит наибольший массовый процент серы — NaHSO ₄ или K ₂ SO ₄ ?

14. Рассчитайте массовый процент кислорода в каждом многоатомном ионе.

    1. бикарбонат
    2. хромат
    3. ацетат
    4. сульфит

15. Рассчитайте массовый процент кислорода в каждом многоатомном ионе.

    1. оксалат
    2. нитрит
    3. дигидрофосфат
    4. тиоцианат

16. Эмпирическая формула граната, драгоценного камня, такова: Fe ₃ Al ₂ Si ₃ O ₁₂ .Анализ образца граната дал значение 13,8% для массового процента кремния. Соответствует ли это эмпирической формуле?

17. Соединение имеет эмпирическую формулу C ₂ H ₄ O, а его формульная масса составляет 88 г. Какова его молекулярная формула?

18. Мирекс — инсектицид, содержащий 22.01% углерода и 77,99% хлора. Он имеет молекулярную массу 545,59 г. Какова его эмпирическая формула? Какова его молекулярная формула?

19. Сколько молей CO ₂ и H ₂ O будет произведено анализом сжигания 0,010 моль стирола?

20. Сколько молей CO ₂ , H ₂ O и N ₂ будет произведено при анализе сгорания 0.0080 моль анилина?

21. Сколько молей CO ₂ , H ₂ O и N ₂ будет произведено анализом сжигания 0,0074 моля аспартама?

22. Сколько молей CO ₂ , H ₂ O, N ₂ и SO ₂ будет произведено при анализе сгорания 0.0060 моль пенициллина G?

23. При сжигании 34,8 мг образца бензальдегида, который содержит только углерод, водород и кислород, было получено 101 мг CO ₂ и 17,7 мг H ₂ O.

    1. Какова масса углерода и водорода в образце?
    2. Если исходный образец содержал только углерод, водород и кислород, какова масса кислорода в образце?
    3. Каков был массовый процент кислорода в образце?
    4. Какова эмпирическая формула бензальдегида?
    5. Молярная масса бензальдегида 106.12 г / моль. Какова его молекулярная формула?

24. Салициловая кислота используется для производства аспирина. Он содержит только углерод, кислород и водород. При сжигании 43,5 мг образца этого соединения было получено 97,1 мг CO ₂ и 17,0 мг H ₂ O.

    1. Какая масса кислорода в образце?
    2. Каков массовый процент кислорода в образце?
    3. Какова эмпирическая формула салициловой кислоты?
    4. Молярная масса салициловой кислоты 138.12 г / моль. Какова его молекулярная формула?

25. При равных массах следующих кислот, которая содержит наибольшее количество водорода, который может диссоциировать с образованием H ⁺ — азотной кислоты, йодистоводородной кислоты, синильной кислоты или хлорноватой кислоты?

26. Рассчитайте формульную массу или молекулярную массу каждого соединения.

    1. гептановая кислота (семиуглеродная карбоновая кислота)
    2. 2-пропанол (трехуглеродный спирт)
    3. КМно ₄
    4. тетраэтилсвинец
    5. сернистая кислота
    6. этилбензол (восьмиуглеродный ароматический углеводород)

27. Рассчитайте формульную массу или молекулярную массу каждого соединения.

    1. MoCl ₅
    2. В ₂ О ₃
    3. бромбензол
    4. циклогексен
    5. фосфорная кислота
    6. этиламин

28. При равных массах бутана, циклобутана и пропена, который содержит наибольшую массу углерода?

29. При равных массах мочевины [(NH ₂ ) ₂ CO] и сульфата аммония, который содержит больше всего азота для использования в качестве удобрения?

ответов

1. Проценты с двумя десятичными знаками равны:

   1. 5.97%
   2. 37,12%
   3. 43,22%

3. % кислорода: KMnO ₄ , 40,50%; K ₂ Cr ₂ O ₇ , 38,07%; Fe ₂ O ₃ , 30,06%

5. Проценты с двумя десятичными знаками равны:

   1. 66.32% Br
   2. 22,79% Как
   3. 25,40% P
   4. 73,43% С

9. Проценты с двумя десятичными знаками равны:

   1. 29.82%
   2. 51,16%
   3. 25,40%

11. NiSO ₄ · 6H ₂ O и CoCl ₂ · 6H ₂ O

23. 1. 27.6 мг C и 1,98 мг H
    2. 5,2 мг O
    3. 15%
    4. С ₇ В ₆ О
    5. С ₇ В ₆ О

27. Значения с точностью до двух десятичных знаков:

    1. 273.23 а.е.
    2. 69,62 а. Е.
    3. 157,01 а.е.м.
    4. 82,14 а.е.м.
    5. 98,00 а.е.м.
    6. 45,08 а.