احسب النسبة المئوية للكتلة (نسبة الوزن) لمكون في خليط. أدخل كتلة المكون والكتلة الإجمالية لتحديد نسبة التركيز.
احسب النسبة المئوية للكتلة لمكون في خليط عن طريق إدخال كتلة المكون والكتلة الإجمالية للخليط.
تُعتبر حاسبة النسبة المئوية للكتلة أداة أساسية لتحديد تركيز مكون داخل خليط من خلال حساب نسبته المئوية بالكتلة. تُعرف النسبة المئوية للكتلة، أيضًا باسم النسبة المئوية بالوزن أو النسبة المئوية بالوزن (w/w%)، بأنها تمثل كتلة مكون مقسومة على الكتلة الإجمالية للخليط، مضروبة في 100%. يُستخدم هذا الحساب الأساسي على نطاق واسع في الكيمياء والصيدلة وعلوم المواد والعديد من التطبيقات الصناعية حيث تكون قياسات التركيب الدقيقة ضرورية.
سواء كنت طالبًا يعمل على واجب كيمياء، أو فني مختبر يقوم بتحضير محاليل، أو كيميائي صناعي يقوم بصياغة منتجات، فإن فهم وحساب النسبة المئوية للكتلة أمر ضروري لضمان دقة تركيبات الخلطات. تُبسط حاسبتنا هذه العملية من خلال تقديم نتائج فورية ودقيقة بناءً على قيم الإدخال الخاصة بك.
تُحسب النسبة المئوية للكتلة لمكون في خليط باستخدام الصيغة التالية:
حيث:
تُعبر النتيجة كنسبة مئوية، مما يشير إلى ما هي النسبة من الخليط الإجمالي التي تتكون من المكون المحدد.
للحساب النسبة المئوية للكتلة عدة خصائص رياضية مهمة:
النطاق: عادةً ما تتراوح قيم النسبة المئوية للكتلة من 0% إلى 100%:
الإضافة: مجموع جميع النسب المئوية للكتلة في الخليط يساوي 100%:
استقلالية الوحدة: يعطي الحساب نفس النتيجة بغض النظر عن وحدات الكتلة المستخدمة، طالما تم استخدام نفس الوحدة لكل من كتلة المكون وكتلة الخليط الإجمالية.
في التطبيقات العملية، يتم عادةً الإبلاغ عن النسبة المئوية للكتلة مع الأرقام المعنوية المناسبة بناءً على دقة القياسات. تعرض حاسبتنا النتائج إلى منزلتين عشريتين بشكل افتراضي، وهو ما يناسب معظم التطبيقات. لأغراض العمل العلمي الأكثر دقة، قد تحتاج إلى مراعاة عدم اليقين في قياساتك عند تفسير النتائج.
استخدام حاسبة النسبة المئوية للكتلة لدينا سهل:
للحصول على حسابات دقيقة، تأكد من أن:
إذا لم يتم تلبية أي من هذه الشروط، ستعرض الحاسبة رسالة خطأ مناسبة لإرشادك.
تتضمن الحاسبة تمثيلًا بصريًا للنسبة المئوية للكتلة المحسوبة، مما يساعدك على فهم النسبة بشكل حدسي داخل الخليط. يعرض التمثيل البصري شريطًا أفقيًا حيث تمثل الجزء الملون النسبة المئوية للمكون من الخليط الإجمالي.
تُعتبر حسابات النسبة المئوية للكتلة ضرورية في العديد من المجالات والتطبيقات:
بينما تُستخدم النسبة المئوية للكتلة على نطاق واسع، قد تكون مقاييس التركيز الأخرى أكثر ملاءمة في سياقات محددة:
النسبة المئوية بالحجم (v/v%): حجم المكون مقسومًا على الحجم الإجمالي للخليط، مضروبًا في 100%. يُستخدم هذا عادةً للخلائط السائلة حيث تكون قياسات الحجم أكثر عملية من الكتلة.
المولارية (mol/L): عدد المولات من المذاب لكل لتر من المحلول. يُستخدم هذا بشكل متكرر في الكيمياء عندما تكون عدد الجزيئات (بدلاً من الكتلة) مهمة للتفاعلات.
المولالية (mol/kg): عدد المولات من المذاب لكل كيلوغرام من المذيب. هذه المقياس مفيد لأنه لا يتغير مع درجة الحرارة.
الأجزاء في المليون (ppm) أو الأجزاء في المليار (ppb): تُستخدم للحلول المخففة جدًا حيث يشكل المكون جزءًا صغيرًا من الخليط.
كسر المول: عدد المولات من مكون مقسومًا على العدد الإجمالي للمولات في الخليط. هذا مهم في الديناميكا الحرارية وحسابات التوازن بين البخار والسائل.
يعتمد الاختيار بين هذه البدائل على التطبيق المحدد والحالة الفيزيائية للخليط ومستوى الدقة المطلوب.
لقد تم استخدام مفهوم التعبير عن التركيز كنسبة مئوية بالكتلة لقرون، حيث تطور جنبًا إلى جنب مع تطور الكيمياء والتحليل الكمي.
في العصور القديمة، استخدم الحرفيون والخيميائيون قياسات نسبية بدائية لإنشاء سبائك وأدوية وغيرها من الخلطات. ومع ذلك، كانت هذه غالبًا تعتمد على نسب الحجم أو وحدات عشوائية بدلاً من قياسات الكتلة الدقيقة.
بدأت الأسس لقياسات التركيز الحديثة في الظهور خلال الثورة العلمية (القرنين السادس عشر والسابع عشر) مع تطوير ميزان أكثر دقة وزيادة التركيز على التجارب الكمية.
بحلول القرن الثامن عشر، أكد الكيميائيون مثل أنطوان لافوازييه على أهمية القياسات الدقيقة في التجارب الكيميائية. قدم عمل لافوازييه حول الحفاظ على الكتلة أساسًا نظريًا لتحليل تركيب المواد من خلال الوزن.
شهد القرن التاسع عشر تقدمًا كبيرًا في الكيمياء التحليلية، حيث طور العلماء طرقًا منهجية لتحديد تركيب المركبات والخلائط. خلال هذه الفترة، أصبح التعبير عن التركيز كنسبة مئوية بالكتلة أكثر توحيدًا.
في القرن العشرين، أصبحت حسابات النسبة المئوية للكتلة ضرورية في العديد من العمليات الصناعية، وصياغات الأدوية، والتحليلات البيئية. ساهم تطوير الموازين الإلكترونية والتقنيات التحليلية الآلية بشكل كبير في تحسين دقة وكفاءة تحديدات النسبة المئوية للكتلة.
اليوم، تظل النسبة المئوية للكتلة مفهومًا أساسيًا في تعليم الكيمياء وأداة عملية في عدد لا يحصى من التطبيقات العلمية والصناعية. بينما تم تطوير مقاييس تركيز أكثر تعقيدًا لأغراض محددة، لا تزال النسبة المئوية للكتلة تُقدَّر لبساطتها ومعناها الفيزيائي المباشر.
إليك بعض الأمثلة البرمجية التي توضح كيفية حساب النسبة المئوية للكتلة في لغات برمجة مختلفة:
1' صيغة Excel للنسبة المئوية للكتلة
2=B2/C2*100
3
4' دالة Excel VBA للنسبة المئوية للكتلة
5Function MassPercent(componentMass As Double, totalMass As Double) As Double
6 If totalMass <= 0 Then
7 MassPercent = CVErr(xlErrDiv0)
8 ElseIf componentMass > totalMass Then
9 MassPercent = CVErr(xlErrValue)
10 Else
11 MassPercent = (componentMass / totalMass) * 100
12 End If
13End Function
14' الاستخدام:
15' =MassPercent(25, 100)
161def calculate_mass_percent(component_mass, total_mass):
2 """
3 حساب النسبة المئوية للكتلة لمكون في خليط.
4
5 Args:
6 component_mass (float): كتلة المكون
7 total_mass (float): الكتلة الإجمالية للخليط
8
9 Returns:
10 float: النسبة المئوية للكتلة للمكون
11
12 Raises:
13 ValueError: إذا كانت المدخلات غير صالحة
14 """
15 if not (isinstance(component_mass, (int, float)) and isinstance(total_mass, (int, float))):
16 raise ValueError("يجب أن تكون كلا المدخلتين قيمًا عددية")
17
18 if component_mass < 0 or total_mass < 0:
19 raise ValueError("لا يمكن أن تكون قيم الكتلة سلبية")
20
21 if total_mass == 0:
22 raise ValueError("لا يمكن أن تكون الكتلة الإجمالية صفرًا")
23
24 if component_mass > total_mass:
25 raise ValueError("لا يمكن أن تتجاوز كتلة المكون الكتلة الإجمالية")
26
27 mass_percent = (component_mass / total_mass) * 100
28 return round(mass_percent, 2)
29
30# مثال على الاستخدام:
31try:
32 component = 25 # غرام
33 total = 100 # غرام
34 percent = calculate_mass_percent(component, total)
35 print(f"النسبة المئوية للكتلة: {percent}%") # الناتج: النسبة المئوية للكتلة: 25.0%
36except ValueError as e:
37 print(f"خطأ: {e}")
381/**
2 * حساب النسبة المئوية للكتلة لمكون في خليط
3 * @param {number} componentMass - كتلة المكون
4 * @param {number} totalMass - الكتلة الإجمالية للخليط
5 * @returns {number} - النسبة المئوية للكتلة للمكون
6 * @throws {Error} - إذا كانت المدخلات غير صالحة
7 */
8function calculateMassPercent(componentMass, totalMass) {
9 // التحقق من صحة المدخلات
10 if (typeof componentMass !== 'number' || typeof totalMass !== 'number') {
11 throw new Error('يجب أن تكون كلا المدخلتين قيمًا عددية');
12 }
13
14 if (componentMass < 0 || totalMass < 0) {
15 throw new Error('لا يمكن أن تكون قيم الكتلة سلبية');
16 }
17
18 if (totalMass === 0) {
19 throw new Error('لا يمكن أن تكون الكتلة الإجمالية صفرًا');
20 }
21
22 if (componentMass > totalMass) {
23 throw new Error('لا يمكن أن تتجاوز كتلة المكون الكتلة الإجمالية');
24 }
25
26 // حساب النسبة المئوية للكتلة
27 const massPercent = (componentMass / totalMass) * 100;
28
29 // التقريب إلى منزلتين عشريتين
30 return parseFloat(massPercent.toFixed(2));
31}
32
33// مثال على الاستخدام:
34try {
35 const componentMass = 25; // غرام
36 const totalMass = 100; // غرام
37 const massPercent = calculateMassPercent(componentMass, totalMass);
38 console.log(`النسبة المئوية للكتلة: ${massPercent}%`); // الناتج: النسبة المئوية للكتلة: 25.00%
39} catch (error) {
40 console.error(`خطأ: ${error.message}`);
41}
421public class MassPercentCalculator {
2 /**
3 * حساب النسبة المئوية للكتلة لمكون في خليط
4 *
5 * @param componentMass كتلة المكون
6 * @param totalMass الكتلة الإجمالية للخليط
7 * @return النسبة المئوية للكتلة للمكون
8 * @throws IllegalArgumentException إذا كانت المدخلات غير صالحة
9 */
10 public static double calculateMassPercent(double componentMass, double totalMass) {
11 // التحقق من صحة المدخلات
12 if (componentMass < 0 || totalMass < 0) {
13 throw new IllegalArgumentException("لا يمكن أن تكون قيم الكتلة سلبية");
14 }
15
16 if (totalMass == 0) {
17 throw new IllegalArgumentException("لا يمكن أن تكون الكتلة الإجمالية صفرًا");
18 }
19
20 if (componentMass > totalMass) {
21 throw new IllegalArgumentException("لا يمكن أن تتجاوز كتلة المكون الكتلة الإجمالية");
22 }
23
24 // حساب النسبة المئوية للكتلة
25 double massPercent = (componentMass / totalMass) * 100;
26
27 // التقريب إلى منزلتين عشريتين
28 return Math.round(massPercent * 100) / 100.0;
29 }
30
31 public static void main(String[] args) {
32 try {
33 double componentMass = 25.0; // غرام
34 double totalMass = 100.0; // غرام
35 double massPercent = calculateMassPercent(componentMass, totalMass);
36 System.out.printf("النسبة المئوية للكتلة: %.2f%%\n", massPercent); // الناتج: النسبة المئوية للكتلة: 25.00%
37 } catch (IllegalArgumentException e) {
38 System.err.println("خطأ: " + e.getMessage());
39 }
40 }
41}
421#include <iostream>
2#include <iomanip>
3#include <stdexcept>
4
5/**
6 * حساب النسبة المئوية للكتلة لمكون في خليط
7 *
8 * @param componentMass كتلة المكون
9 * @param totalMass الكتلة الإجمالية للخليط
10 * @return النسبة المئوية للكتلة للمكون
11 * @throws std::invalid_argument إذا كانت المدخلات غير صالحة
12 */
13double calculateMassPercent(double componentMass, double totalMass) {
14 // التحقق من صحة المدخلات
15 if (componentMass < 0 || totalMass < 0) {
16 throw std::invalid_argument("لا يمكن أن تكون قيم الكتلة سلبية");
17 }
18
19 if (totalMass == 0) {
20 throw std::invalid_argument("لا يمكن أن تكون الكتلة الإجمالية صفرًا");
21 }
22
23 if (componentMass > totalMass) {
24 throw std::invalid_argument("لا يمكن أن تتجاوز كتلة المكون الكتلة الإجمالية");
25 }
26
27 // حساب النسبة المئوية للكتلة
28 double massPercent = (componentMass / totalMass) * 100;
29
30 return massPercent;
31}
32
33int main() {
34 try {
35 double componentMass = 25.0; // غرام
36 double totalMass = 100.0; // غرام
37 double massPercent = calculateMassPercent(componentMass, totalMass);
38
39 std::cout << "النسبة المئوية للكتلة: " << std::fixed << std::setprecision(2) << massPercent << "%" << std::endl;
40 // الناتج: النسبة المئوية للكتلة: 25.00%
41 } catch (const std::exception& e) {
42 std::cerr << "خطأ: " << e.what() << std::endl;
43 }
44
45 return 0;
46}
471# حساب النسبة المئوية للكتلة لمكون في خليط
2#
3# @param component_mass [Float] كتلة المكون
4# @param total_mass [Float] الكتلة الإجمالية للخليط
5# @return [Float] النسبة المئوية للكتلة للمكون
6# @raise [ArgumentError] إذا كانت المدخلات غير صالحة
7def calculate_mass_percent(component_mass, total_mass)
8 # التحقق من صحة المدخلات
9 raise ArgumentError, "يجب أن تكون كلا المدخلتين قيمًا عددية" unless component_mass.is_a?(Numeric) && total_mass.is_a?(Numeric)
10 raise ArgumentError, "لا يمكن أن تكون قيم الكتلة سلبية" if component_mass < 0 || total_mass < 0
11 raise ArgumentError, "لا يمكن أن تكون الكتلة الإجمالية صفرًا" if total_mass == 0
12 raise ArgumentError, "لا يمكن أن تتجاوز كتلة المكون الكتلة الإجمالية" if component_mass > total_mass
13
14 # حساب النسبة المئوية للكتلة
15 mass_percent = (component_mass / total_mass) * 100
16
17 # التقريب إلى منزلتين عشريتين
18 mass_percent.round(2)
19end
20
21# مثال على الاستخدام:
22begin
23 component_mass = 25.0 # غرام
24 total_mass = 100.0 # غرام
25 mass_percent = calculate_mass_percent(component_mass, total_mass)
26 puts "النسبة المئوية للكتلة: #{mass_percent}%" # الناتج: النسبة المئوية للكتلة: 25.0%
27rescue ArgumentError => e
28 puts "خطأ: #{e.message}"
29end
301<?php
2/**
3 * حساب النسبة المئوية للكتلة لمكون في خليط
4 *
5 * @param float $componentMass كتلة المكون
6 * @param float $totalMass الكتلة الإجمالية للخليط
7 * @return float النسبة المئوية للكتلة للمكون
8 * @throws InvalidArgumentException إذا كانت المدخلات غير صالحة
9 */
10function calculateMassPercent($componentMass, $totalMass) {
11 // التحقق من صحة المدخلات
12 if (!is_numeric($componentMass) || !is_numeric($totalMass)) {
13 throw new InvalidArgumentException("يجب أن تكون كلا المدخلتين قيمًا عددية");
14 }
15
16 if ($componentMass < 0 || $totalMass < 0) {
17 throw new InvalidArgumentException("لا يمكن أن تكون قيم الكتلة سلبية");
18 }
19
20 if ($totalMass == 0) {
21 throw new InvalidArgumentException("لا يمكن أن تكون الكتلة الإجمالية صفرًا");
22 }
23
24 if ($componentMass > $totalMass) {
25 throw new InvalidArgumentException("لا يمكن أن تتجاوز كتلة المكون الكتلة الإجمالية");
26 }
27
28 // حساب النسبة المئوية للكتلة
29 $massPercent = ($componentMass / $totalMass) * 100;
30
31 // التقريب إلى منزلتين عشريتين
32 return round($massPercent, 2);
33}
34
35// مثال على الاستخدام:
36try {
37 $componentMass = 25.0; // غرام
38 $totalMass = 100.0; // غرام
39 $massPercent = calculateMassPercent($componentMass, $totalMass);
40 echo "النسبة المئوية للكتلة: " . $massPercent . "%"; // الناتج: النسبة المئوية للكتلة: 25.00%
41} catch (InvalidArgumentException $e) {
42 echo "خطأ: " . $e->getMessage();
43}
44?>
45دعونا نستكشف بعض الأمثلة العملية لحساب النسبة المئوية للكتلة:
النسبة المئوية للكتلة (تُعرف أيضًا باسم النسبة المئوية بالوزن) هي وسيلة للتعبير عن تركيز مكون في خليط. تُحسب على أنها كتلة المكون مقسومة على الكتلة الإجمالية للخليط، مضروبة في 100%. تمثل النتيجة النسبة المئوية من الخليط الإجمالي التي تتكون من ذلك المكون المحدد.
تستند النسبة المئوية للكتلة إلى كتلة (وزن) المكونات، بينما تستند النسبة المئوية بالحجم إلى أحجامها. تُستخدم النسبة المئوية للكتلة بشكل أكثر شيوعًا في الكيمياء لأن الكتلة لا تتغير مع درجة الحرارة أو الضغط، على عكس الحجم. ومع ذلك، قد تكون النسبة المئوية بالحجم أكثر عملية للخلائط السائلة في بعض التطبيقات.
لا، لا يمكن أن تتجاوز النسبة المئوية للكتلة 100% في حساب صحيح. حيث إن النسبة المئوية للكتلة تمثل الجزء من الخليط الإجمالي الذي يتكون من مكون محدد، يجب أن تكون بين 0% (عدم وجود المكون) و100% (مكون نقي). إذا أسفرت حساباتك عن قيمة تتجاوز 100%، فهذا يشير إلى وجود خطأ في قياساتك أو حساباتك.
نعم، يجب عليك استخدام نفس وحدات الكتلة لكل من المكون والخلط الإجمالي. ومع ذلك، فإن الوحدة المحددة لا تهم طالما أنها متسقة - يمكنك استخدام الغرامات أو الكيلوغرامات أو الأرطال أو أي وحدة كتلة أخرى، وستكون النتيجة النسبية هي نفسها.
لتحويل من النسبة المئوية للكتلة إلى المولارية (المولات لكل لتر)، تحتاج إلى معلومات إضافية حول كثافة المحلول ووزن الجزيء للمذاب:
الصيغة هي: المولارية = (النسبة المئوية × الكثافة × 10) ÷ الوزن الجزيئي
تقوم حاسبتنا بإجراء حسابات بدقة عالية وتعرض النتائج تقريبًا إلى منزلتين عشريتين، وهو ما يناسب معظم التطبيقات العملية. تعتمد الدقة الفعلية لنتائجك على دقة قياسات الإدخال الخاصة بك. لأغراض العمل العلمي التي تتطلب دقة عالية، تأكد من أخذ قياسات الكتلة الخاصة بك باستخدام أدوات معايرة.
بالنسبة للتركيزات الصغيرة جدًا حيث ستكون النسبة المئوية للكتلة عددًا صغيرًا جدًا، غالبًا ما يكون من الأكثر عملية استخدام الأجزاء في المليون (ppm) أو الأجزاء في المليار (ppb) بدلاً من ذلك. للتحويل من النسبة المئوية للكتلة إلى ppm، ببساطة اضرب في 10,000 (مثلًا، 0.0025% = 25 ppm).
نعم، يمكن استخدام النسبة المئوية للكتلة للخلائط الغازية، ولكن في الممارسة العملية، تُعبر تركيبات الغاز عادةً كنسبة مئوية بالحجم أو كسر مول لأن الغازات تُقاس عادةً حسب الحجم بدلاً من الكتلة. ومع ذلك، بالنسبة لبعض التطبيقات مثل دراسات تلوث الهواء، قد تكون النسبة المئوية للكتلة للجسيمات أو الغازات المحددة ذات صلة.
إذا كنت تعرف النسبة المئوية للكتلة (P) والكتلة الإجمالية (M_total)، يمكنك حساب كتلة المكون (M_component) باستخدام هذه الصيغة: M_component = (P × M_total) ÷ 100
إذا كنت تعرف النسبة المئوية المطلوبة (P) وكتلة المكون (M_component)، يمكنك حساب الكتلة الإجمالية المطلوبة (M_total) باستخدام هذه الصيغة: M_total = (M_component × 100) ÷ P
براون، ت. ل.، ليماي، ه. إ.، بيرستين، ب. إ.، مورفي، ج. ج.، وودوارد، ب. م. (2017). الكيمياء: العلم المركزي (الإصدار 14). بيرسون.
تشانغ، ر.، وغولدسبي، ك. أ. (2015). الكيمياء (الإصدار 12). ماكغرو هيل.
هاريس، د. س. (2015). التحليل الكيميائي الكمي (الإصدار 9). دبليو. إتش. فريمان وشركاه.
أتكينز، ب.، ودي باولا، ج. (2014). الكيمياء الفيزيائية لأتكينز (الإصدار 10). مطبعة جامعة أكسفورد.
سكوغ، د. أ.، ويست، د. م.، هولر، ف. ج.، وكراوتش، س. ر. (2013). أساسيات الكيمياء التحليلية (الإصدار 9). التعلم من خلال التفاعل.
"التركيز." أكاديمية خان، https://www.khanacademy.org/science/chemistry/states-of-matter-and-intermolecular-forces/mixtures-and-solutions/a/molarity. تم الوصول إليه في 2 أغسطس 2024.
"النسبة المئوية للكتلة." كيمياء ليبريتيكس، https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Supplemental_Modules_(Analytical_Chemistry)/Quantifying_Nature/Units_of_Measure/Concentration/Mass_Percentage. تم الوصول إليه في 2 أغسطس 2024.
"النسبة المئوية بالكتلة." جامعة بوردو، https://www.chem.purdue.edu/gchelp/howtosolveit/Stoichiometry/Percent_Composition.html. تم الوصول إليه في 2 أغسطس 2024.
جرب حاسبة النسبة المئوية للكتلة لدينا اليوم لحساب تركيبة خلطاتك بسرعة ودقة. سواء لأغراض تعليمية أو عمل مختبري أو تطبيقات صناعية، توفر هذه الأداة نتائج موثوقة لدعم حسابات التركيز الخاصة بك.
اكتشف المزيد من الأدوات التي قد تكون مفيدة لسير عملك