Udział masowy. Definicja Różnica od frakcji masowej pierwiastka i frakcji masowej produkcji

W artykule omówiono koncepcję frakcji masowej. Podano sposoby jego obliczania. Opisano również definicje brzmienia podobnego, ale odmiennego w sensie fizycznym. Jest to ułamek masy dla przedmiotu i wyjścia.

Life Cradle - rozwiązanie

Woda jest źródłem życia na naszej pięknej niebieskiej planecie. To wyrażenie można znaleźć dość często. Jednak niewielu ludzi, oprócz specjalistów, myśli: w rzeczywistości podłożem do opracowania pierwszych systemów biologicznych było rozwiązanie substancji, a nie chemicznie czystej wody. Z pewnością w popularnej literaturze lub przekazie czytelnik spotkał się z wyrażeniem "pierwotny bulion".

Źródła, które dały impuls rozwojowi życia w formie złożonych cząsteczek organicznych, nadal się kłócą. Niektórzy sugerują nie tylko naturalny i bardzo udany zestaw okoliczności, ale kosmiczną interwencję. Co więcej, nie chodzi tu o mitycznych kosmitów, ale o specyficzne warunki tworzenia tych molekuł, które mogą istnieć tylko na powierzchni małych kosmicznych ciał pozbawionych atmosfery - komet i asteroid. Dlatego bardziej słusznie byłoby powiedzieć, że rozwiązanie cząsteczek organicznych jest kolebką wszystkich żywych istot.

Woda jako substancja chemicznie czysta

Pomimo ogromnych oceanów i mórz, świeżych jezior i rzek, woda jest niezwykle rzadka w chemicznie czystej postaci, głównie w specjalnych laboratoriach. Przypomnijmy, że w narodowej tradycji naukowej chemicznie czysta substancja jest substancją, która zawiera nie więcej niż dziesięć minus szóstej części ułamka masowego zanieczyszczeń.

Całkowicie wolne od obcych składników masy wymaga niewiarygodnych kosztów i rzadko usprawiedliwia się. Jest stosowany tylko w poszczególnych branżach, gdzie nawet jeden obcy atom może zepsuć eksperyment. Należy zauważyć, że elementy półprzewodnikowe, które stanowią podstawę dzisiejszej miniaturowej technologii (w tym smartfonów i tabletów) są bardzo wrażliwe na zanieczyszczenia. W ich tworzeniu wystarczy zupełnie niezanieczyszczone rozpuszczalniki. Jednak w porównaniu z całą cieczą planety jest to nieistotne. Jak to się dzieje, że rozprzestrzenia się, przenika naszą planetę przez wodę tak rzadko znajdowaną w czystej postaci? Wyjaśnij poniżej.

Idealny rozpuszczalnik

Odpowiedź na pytanie postawione w poprzedniej sekcji jest niezwykle prosta. Woda ma cząsteczki polarne. Oznacza to, że w każdej najmniejszej cząstce tego płynu bieguny dodatnie i ujemne nie są dużo, ale są rozdzielone. Jednocześnie struktury powstające nawet w ciekłej wodzie tworzą dodatkowe (tzw. Wodorowe) wiązania. I w sumie daje następujący wynik. Substancja wchodząca do wody (bez względu na ładunek) jest odbierana przez ciekłe cząsteczki. Każda cząstka rozpuszczonego zanieczyszczenia jest otoczona ujemnymi lub dodatnimi stronami cząsteczek wody. Tak więc ta unikalna ciecz może rozpuszczać bardzo dużą liczbę szerokiej gamy substancji.

Pojęcie frakcji masowej w roztworze

Powstały roztwór zawiera część zanieczyszczeń, które mają nazwę "frakcja masowa". Chociaż to wyrażenie nie jest powszechne. Innym często używanym terminem jest stężenie. Frakcję masową określa się za pomocą określonego stosunku. Nie podamy formuły wyrażenia, jest to dość proste, wyjaśnimy lepiej znaczenie fizyczne. Jest to stosunek dwóch zanieczyszczeń masowych do roztworu. Udział masowy jest wielkością bezwymiarową. Wyraża się to na różne sposoby w zależności od konkretnych zadań. Oznacza to, że we frakcjach jednostki, jeśli we wzorze występuje tylko stosunek masy, a w procentach - jeśli wynik jest pomnożony przez 100%.

Rozpuszczalność

Oprócz H ₂ O stosuje się inne rozpuszczalniki. Ponadto istnieją substancje, które w zasadzie nie dają swoim cząsteczkom wody. Ale łatwo rozpuszcza się w benzynie lub gorącym kwasie siarkowym.

Istnieją specjalne tabele, które pokazują, ile materiału pozostanie w cieczy. Ten wskaźnik nazywa się rozpuszczalnością i zależy od temperatury. Im wyższy, tym bardziej aktywnie atomy lub cząsteczki rozpuszczalnika poruszają się, a więcej zanieczyszczeń może wchłonąć.

Opcje określania proporcji substancji rozpuszczonej w roztworze

Ponieważ zadania chemików i technologów, a także inżynierów i fizyków mogą być różne, część substancji rozpuszczonej w wodzie określa się inaczej. Frakcję objętości oblicza się jako objętość zanieczyszczenia do całkowitej objętości roztworu. Używany jest inny parametr, ale zasada pozostaje taka sama.

Frakcja objętościowa pozostaje bezwymiarowa, wyrażona albo w ułamkach jednostki, albo w procentach. Molowość (inaczej zwana "stężeniem objętościowym molowym") jest liczbą moli substancji rozpuszczonej w danej objętości roztworu. Dwa różne parametry tego samego systemu są już włączone w tę definicję, a rozmiar tej ilości jest inny. Wyrażana jest w moli na litr. Na wszelki wypadek przypominamy, że mol jest ilością substancji zawierającej około dziesięciu do dwudziestu trzech stopni cząsteczek lub atomów.

Pojęcie ułamka masowego elementu

Ta wartość jest tylko pośrednio związana z rozwiązaniami. Ułamek masowy elementu różni się od powyższej koncepcji. Każdy złożony związek chemiczny składa się z dwóch lub więcej pierwiastków. Każda ma własną względną masę. Wartość tę można znaleźć w układzie chemicznym Mendelejewa. Tam jest to wskazane w liczbach niecałkowitych, ale dla przybliżonych problemów wartość można zaokrąglić. Skład złożonej substancji obejmuje pewną liczbę atomów każdego typu. Na przykład w wodzie (H ₂ O) są dwa atomy wodoru i jeden tlen. Stosunek względnej masy całej substancji do danego pierwiastka w procentach i będzie ułamkiem masowym pierwiastka.

Pojęcie ułamka masowego produkcji

Dla niedoświadczonego czytelnika te dwie koncepcje mogą wydawać się bliskie. I dość często są zdezorientowani między sobą. Ułamek masowy wyniku nie odnosi się do rozwiązań, ale do reakcji. Każdy proces chemiczny zawsze przebiega z uzyskaniem określonych produktów. Ich wydajność oblicza się za pomocą wzorów, w zależności od reagujących substancji i warunków procesu. W przeciwieństwie do ułamka masy, ta wartość nie jest łatwa do określenia. Teoretyczne obliczenia oferują maksymalną możliwą ilość substancji produktu reakcji. Jednak praktyka zawsze daje nieco mniejszą wartość. Przyczyny tej rozbieżności tkwią w rozmieszczeniu energii nawet w wysokoogrzanych molekułach.

Tak więc zawsze będą najbardziej "zimne" cząstki, które nie mogą wejść w reakcję i pozostają w swoim pierwotnym stanie. Fizyczne znaczenie ułamka masowego wyniku jest tym, jaki procent jest faktycznie uzyskaną substancją z teoretycznie obliczonych. Formuła jest niesamowicie prosta. Masę praktycznie otrzymanego produktu dzieli się przez masę praktycznie obliczoną, całe wyrażenie mnoży się przez sto procent. Udział masowy wydajności określa się liczbą moli reagenta. Nie zapomnij o tym. Faktem jest, że jeden mol substancji to pewna ilość jego atomów lub cząsteczek. Zgodnie z prawem zachowania substancji nie można uzyskać trzydziestu cząsteczek kwasu siarkowego z dwudziestu cząsteczek wody, dlatego zadania są obliczane w ten sposób. Z liczby moli pierwotnego składnika wyprowadzamy masę teoretycznie możliwą dla wyniku. Następnie, wiedząc, ile faktycznie uzyskano produktu reakcji, ułamek masowy wydajności określa się za pomocą wzoru opisanego powyżej.