Vypočítejte hmotnostní procento (hmotnostní procento) složky ve směsi. Zadejte hmotnost složky a celkovou hmotnost pro určení procenta koncentrace.
Vypočítejte hmotnostní procento složky v směsi zadáním hmotnosti složky a celkové hmotnosti směsi.
Kalkulátor hmotnostního procenta je nezbytným nástrojem pro určení koncentrace složky v rámci směsi výpočtem jejího procenta podle hmotnosti. Hmotnostní procento, také známé jako procento podle hmotnosti nebo procento podle hmotnosti (w/w%), představuje hmotnost složky dělenou celkovou hmotností směsi, vynásobenou 100%. Tento základní výpočet se široce používá v chemii, farmacii, materiálových vědách a mnoha průmyslových aplikacích, kde jsou přesné měření složení kritická.
Ať už jste student pracující na domácím úkolu z chemie, laborant připravující roztoky, nebo průmyslový chemik formulující produkty, pochopení a výpočet hmotnostního procenta je zásadní pro zajištění přesného složení směsí. Náš kalkulátor tento proces zjednodušuje tím, že poskytuje okamžité, přesné výsledky na základě vašich vstupních hodnot.
Hmotnostní procento složky ve směsi se vypočítá pomocí následujícího vzorce:
Kde:
Výsledek je vyjádřen jako procento, které ukazuje, jaká část celkové směsi je tvořena konkrétní složkou.
Výpočet hmotnostního procenta má několik důležitých matematických vlastností:
Rozsah: Hmotnostní procenta obvykle kolísají od 0 % do 100 %:
Sčítatelnost: Součet všech hmotnostních procent složek ve směsi se rovná 100 %:
Nezávislost jednotek: Výpočet dává stejný výsledek bez ohledu na použité hmotnostní jednotky, pokud jsou pro hmotnost složky a celkovou hmotnost směsi použity stejné jednotky.
V praktických aplikacích se hmotnostní procento obvykle uvádí s odpovídajícím počtem významných číslic na základě přesnosti měření. Náš kalkulátor zobrazuje výsledky na dvě desetinná místa jako výchozí, což je vhodné pro většinu aplikací. Pro přesnější vědeckou práci je třeba vzít v úvahu nejistotu ve vašich měřeních při interpretaci výsledků.
Použití našeho kalkulátoru hmotnostního procenta je jednoduché:
Pro přesné výpočty zajistěte, aby:
Pokud není splněna některá z těchto podmínek, kalkulátor zobrazí vhodnou chybovou zprávu, která vás navede.
Kalkulátor zahrnuje vizuální znázornění vypočteného hmotnostního procenta, které vám pomůže intuitivně pochopit podíl složky v rámci směsi. Vizualizace zobrazuje vodorovný pruh, kde barevná část představuje procento složky z celkové směsi.
Výpočty hmotnostního procenta jsou zásadní v mnoha oblastech a aplikacích:
Ačkoli je hmotnostní procento široce používáno, jiné měření koncentrace mohou být v konkrétních kontextech vhodnější:
Objemové procento (v/v%): Objem složky dělený celkovým objemem směsi, vynásobený 100%. To se běžně používá pro kapalné směsi, kde jsou měření objemu praktičtější než hmotnostní.
Molarita (mol/L): Počet molů solutu na litr roztoku. To se často používá v chemii, když je důležitý počet molekul (spíše než hmotnost) pro reakce.
Molalita (mol/kg): Počet molů solutu na kilogram rozpouštědla. Toto měření je užitečné, protože se nemění s teplotou.
Části na milion (ppm) nebo části na miliardu (ppb): Používá se pro velmi zředěné roztoky, kde složka tvoří malou část směsi.
Molekulární frakce: Počet molů složky dělený celkovým počtem molů ve směsi. To je důležité v termodynamice a výpočtech rovnováhy plyn-kapalina.
Volba mezi těmito alternativami závisí na konkrétní aplikaci, fyzikálním stavu směsi a úrovni požadované přesnosti.
Koncept vyjadřování koncentrace jako procenta podle hmotnosti se používá po staletí, vyvíjející se spolu s rozvojem chemie a kvantitativní analýzy.
Ve starověku řemeslníci a alchymisté používali primitivní proporcionální měření k vytváření slitin, léků a dalších směsí. Tyto měření však často vycházela z objemových poměrů nebo libovolných jednotek, spíše než z přesných hmotnostních měření.
Základy moderních měření koncentrace začaly vznikat během vědecké revoluce (16.-17. století) s rozvojem přesnějších vah a rostoucím důrazem na kvantitativní experimentování.
V 18. století chemici jako Antoine Lavoisier zdůraznili důležitost přesných měření v chemických experimentech. Lavoisierova práce na zachování hmotnosti poskytla teoretický základ pro analýzu složení látek podle hmotnosti.
Ve 20. století se výpočty hmotnostního procenta staly nezbytnými v mnoha průmyslových procesech, farmaceutických formulacích a environmentálních analýzách. Vývoj elektronických vah a automatizovaných analytických technik výrazně zlepšil přesnost a efektivitu stanovení hmotnostního procenta.
Dnes zůstává hmotnostní procento základním konceptem v chemickém vzdělávání a praktickým nástrojem v nesčetných vědeckých a průmyslových aplikacích. Ačkoli byly vyvinuty sofistikovanější měřicí metody koncentrace pro konkrétní účely, hmotnostní procento nadále zůstává ceněno pro svou jednoduchost a přímý fyzikální význam.
Zde jsou příklady kódu, které demonstrují, jak vypočítat hmotnostní procento v různých programovacích jazycích:
1' Excel vzorec pro hmotnostní procento
2=B2/C2*100
3
4' Excel VBA funkce pro hmotnostní procento
5Function HmotnostniProcento(hmotnostSlozky As Double, celkovaHmotnost As Double) As Double
6 If celkovaHmotnost <= 0 Then
7 HmotnostniProcento = CVErr(xlErrDiv0)
8 ElseIf hmotnostSlozky > celkovaHmotnost Then
9 HmotnostniProcento = CVErr(xlErrValue)
10 Else
11 HmotnostniProcento = (hmotnostSlozky / celkovaHmotnost) * 100
12 End If
13End Function
14' Použití:
15' =HmotnostniProcento(25, 100)
161def calculate_mass_percent(component_mass, total_mass):
2 """
3 Vypočítat hmotnostní procento složky ve směsi.
4
5 Args:
6 component_mass (float): Hmotnost složky
7 total_mass (float): Celková hmotnost směsi
8
9 Returns:
10 float: Hmotnostní procento složky
11
12 Raises:
13 ValueError: Pokud jsou vstupy neplatné
14 """
15 if not (isinstance(component_mass, (int, float)) and isinstance(total_mass, (int, float))):
16 raise ValueError("Obě vstupy musí být číselné hodnoty")
17
18 if component_mass < 0 or total_mass < 0:
19 raise ValueError("Hmotnostní hodnoty nemohou být negativní")
20
21 if total_mass == 0:
22 raise ValueError("Celková hmotnost nemůže být nula")
23
24 if component_mass > total_mass:
25 raise ValueError("Hmotnost složky nemůže přesáhnout celkovou hmotnost")
26
27 mass_percent = (component_mass / total_mass) * 100
28 return round(mass_percent, 2)
29
30# Příklad použití:
31try:
32 component = 25 # gramy
33 total = 100 # gramy
34 percent = calculate_mass_percent(component, total)
35 print(f"Hmotnostní procento: {percent}%") # Výstup: Hmotnostní procento: 25.0%
36except ValueError as e:
37 print(f"Chyba: {e}")
381/**
2 * Vypočítat hmotnostní procento složky ve směsi
3 * @param {number} componentMass - Hmotnost složky
4 * @param {number} totalMass - Celková hmotnost směsi
5 * @returns {number} - Hmotnostní procento složky
6 * @throws {Error} - Pokud jsou vstupy neplatné
7 */
8function calculateMassPercent(componentMass, totalMass) {
9 // Ověření vstupů
10 if (typeof componentMass !== 'number' || typeof totalMass !== 'number') {
11 throw new Error('Obě vstupy musí být číselné hodnoty');
12 }
13
14 if (componentMass < 0 || totalMass < 0) {
15 throw new Error('Hmotnostní hodnoty nemohou být negativní');
16 }
17
18 if (totalMass === 0) {
19 throw new Error('Celková hmotnost nemůže být nula');
20 }
21
22 if (componentMass > totalMass) {
23 throw new Error('Hmotnost složky nemůže přesáhnout celkovou hmotnost');
24 }
25
26 // Vypočítat hmotnostní procento
27 const massPercent = (componentMass / totalMass) * 100;
28
29 // Zaokrouhlit na 2 desetinná místa
30 return parseFloat(massPercent.toFixed(2));
31}
32
33// Příklad použití:
34try {
35 const componentMass = 25; // gramy
36 const totalMass = 100; // gramy
37 const massPercent = calculateMassPercent(componentMass, totalMass);
38 console.log(`Hmotnostní procento: ${massPercent}%`); // Výstup: Hmotnostní procento: 25.00%
39} catch (error) {
40 console.error(`Chyba: ${error.message}`);
41}
421public class HmotnostniProcentoKalkulator {
2 /**
3 * Vypočítat hmotnostní procento složky ve směsi
4 *
5 * @param componentMass Hmotnost složky
6 * @param totalMass Celková hmotnost směsi
7 * @return Hmotnostní procento složky
8 * @throws IllegalArgumentException Pokud jsou vstupy neplatné
9 */
10 public static double calculateMassPercent(double componentMass, double totalMass) {
11 // Ověření vstupů
12 if (componentMass < 0 || totalMass < 0) {
13 throw new IllegalArgumentException("Hmotnostní hodnoty nemohou být negativní");
14 }
15
16 if (totalMass == 0) {
17 throw new IllegalArgumentException("Celková hmotnost nemůže být nula");
18 }
19
20 if (componentMass > totalMass) {
21 throw new IllegalArgumentException("Hmotnost složky nemůže přesáhnout celkovou hmotnost");
22 }
23
24 // Vypočítat hmotnostní procento
25 double massPercent = (componentMass / totalMass) * 100;
26
27 // Zaokrouhlit na 2 desetinná místa
28 return Math.round(massPercent * 100) / 100.0;
29 }
30
31 public static void main(String[] args) {
32 try {
33 double componentMass = 25.0; // gramy
34 double totalMass = 100.0; // gramy
35 double massPercent = calculateMassPercent(componentMass, totalMass);
36 System.out.printf("Hmotnostní procento: %.2f%%\n", massPercent); // Výstup: Hmotnostní procento: 25.00%
37 } catch (IllegalArgumentException e) {
38 System.err.println("Chyba: " + e.getMessage());
39 }
40 }
41}
421#include <iostream>
2#include <iomanip>
3#include <stdexcept>
4
5/**
6 * Vypočítat hmotnostní procento složky ve směsi
7 *
8 * @param componentMass Hmotnost složky
9 * @param totalMass Celková hmotnost směsi
10 * @return Hmotnostní procento složky
11 * @throws std::invalid_argument Pokud jsou vstupy neplatné
12 */
13double calculateMassPercent(double componentMass, double totalMass) {
14 // Ověření vstupů
15 if (componentMass < 0 || totalMass < 0) {
16 throw std::invalid_argument("Hmotnostní hodnoty nemohou být negativní");
17 }
18
19 if (totalMass == 0) {
20 throw std::invalid_argument("Celková hmotnost nemůže být nula");
21 }
22
23 if (componentMass > totalMass) {
24 throw std::invalid_argument("Hmotnost složky nemůže přesáhnout celkovou hmotnost");
25 }
26
27 // Vypočítat hmotnostní procento
28 double massPercent = (componentMass / totalMass) * 100;
29
30 return massPercent;
31}
32
33int main() {
34 try {
35 double componentMass = 25.0; // gramy
36 double totalMass = 100.0; // gramy
37 double massPercent = calculateMassPercent(componentMass, totalMass);
38
39 std::cout << "Hmotnostní procento: " << std::fixed << std::setprecision(2) << massPercent << "%" << std::endl;
40 // Výstup: Hmotnostní procento: 25.00%
41 } catch (const std::exception& e) {
42 std::cerr << "Chyba: " << e.what() << std::endl;
43 }
44
45 return 0;
46}
471# Vypočítat hmotnostní procento složky ve směsi
2#
3# @param component_mass [Float] Hmotnost složky
4# @param total_mass [Float] Celková hmotnost směsi
5# @return [Float] Hmotnostní procento složky
6# @raise [ArgumentError] Pokud jsou vstupy neplatné
7def calculate_mass_percent(component_mass, total_mass)
8 # Ověření vstupů
9 raise ArgumentError, "Hmotnostní hodnoty musí být číselné" unless component_mass.is_a?(Numeric) && total_mass.is_a?(Numeric)
10 raise ArgumentError, "Hmotnostní hodnoty nemohou být negativní" if component_mass < 0 || total_mass < 0
11 raise ArgumentError, "Celková hmotnost nemůže být nula" if total_mass == 0
12 raise ArgumentError, "Hmotnost složky nemůže přesáhnout celkovou hmotnost" if component_mass > total_mass
13
14 # Vypočítat hmotnostní procento
15 mass_percent = (component_mass / total_mass) * 100
16
17 # Zaokrouhlit na 2 desetinná místa
18 mass_percent.round(2)
19end
20
21# Příklad použití:
22begin
23 component_mass = 25.0 # gramy
24 total_mass = 100.0 # gramy
25 mass_percent = calculate_mass_percent(component_mass, total_mass)
26 puts "Hmotnostní procento: #{mass_percent}%" # Výstup: Hmotnostní procento: 25.0%
27rescue ArgumentError => e
28 puts "Chyba: #{e.message}"
29end
301<?php
2/**
3 * Vypočítat hmotnostní procento složky ve směsi
4 *
5 * @param float $componentMass Hmotnost složky
6 * @param float $totalMass Celková hmotnost směsi
7 * @return float Hmotnostní procento složky
8 * @throws InvalidArgumentException Pokud jsou vstupy neplatné
9 */
10function calculateMassPercent($componentMass, $totalMass) {
11 // Ověření vstupů
12 if (!is_numeric($componentMass) || !is_numeric($totalMass)) {
13 throw new InvalidArgumentException("Obě vstupy musí být číselné hodnoty");
14 }
15
16 if ($componentMass < 0 || $totalMass < 0) {
17 throw new InvalidArgumentException("Hmotnostní hodnoty nemohou být negativní");
18 }
19
20 if ($totalMass == 0) {
21 throw new InvalidArgumentException("Celková hmotnost nemůže být nula");
22 }
23
24 if ($componentMass > $totalMass) {
25 throw new InvalidArgumentException("Hmotnost složky nemůže přesáhnout celkovou hmotnost");
26 }
27
28 // Vypočítat hmotnostní procento
29 $massPercent = ($componentMass / $totalMass) * 100;
30
31 // Zaokrouhlit na 2 desetinná místa
32 return round($massPercent, 2);
33}
34
35// Příklad použití:
36try {
37 $componentMass = 25.0; // gramy
38 $totalMass = 100.0; // gramy
39 $massPercent = calculateMassPercent($componentMass, $totalMass);
40 echo "Hmotnostní procento: " . $massPercent . "%"; // Výstup: Hmotnostní procento: 25.00%
41} catch (InvalidArgumentException $e) {
42 echo "Chyba: " . $e->getMessage();
43}
44?>
45Podívejme se na některé praktické příklady výpočtů hmotnostního procenta:
Hmotnostní procento (také nazývané procento podle hmotnosti) je způsob vyjadřování koncentrace složky ve směsi. Vypočítává se jako hmotnost složky dělená celkovou hmotností směsi, vynásobená 100%. Výsledek představuje, jaké procento celkové směsi tvoří tato konkrétní složka.
Hmotnostní procento je založeno na hmotnosti (váze) složek, zatímco objemové procento je založeno na jejich objemech. Hmotnostní procento se častěji používá v chemii, protože hmotnost se nemění s teplotou nebo tlakem, na rozdíl od objemu. Nicméně objemové procento může být praktičtější pro kapalné směsi v určitých aplikacích.
Ne, hmotnostní procento nemůže překročit 100 % v platném výpočtu. Protože hmotnostní procento představuje podíl celkové směsi, který je tvořen konkrétní složkou, musí být mezi 0 % (žádná složka přítomná) a 100 % (čistá složka). Pokud váš výpočet dává hodnotu přes 100 %, znamená to chybu ve vašich měřeních nebo výpočtech.
Ano, musíte používat stejné hmotnostní jednotky pro hmotnost složky i celkovou směs. Nicméně konkrétní jednotka není důležitá, pokud je konzistentní—můžete použít gramy, kilogramy, libry nebo jakoukoli jinou hmotnostní jednotku a procentuální výsledek bude stejný.
Pro převod z hmotnostního procenta na molaritu (mol na litr) potřebujete další informace o hustotě roztoku a molekulové hmotnosti solutu:
Vzorec je: Molarita = (Hmotnost% × Hustota × 10) ÷ Molekulová hmotnost
Náš kalkulátor provádí výpočty s vysokou přesností a zobrazuje výsledky zaokroulené na dvě desetinná místa, což je dostatečné pro většinu praktických aplikací. Skutečná přesnost vašich výsledků závisí na přesnosti vašich vstupních měření. Pro vědeckou práci vyžadující vysokou přesnost zajišťujte, že vaše hmotnostní měření jsou prováděna s kalibrovanými přístroji.
Pro velmi malé koncentrace, kde by hmotnostní procento bylo malým desetinným číslem, je často praktičtější použít části na milion (ppm) nebo části na miliardu (ppb). Pro převod z hmotnostního procenta na ppm jednoduše vynásobte 10 000 (např. 0,0025 % = 25 ppm).
Ano, hmotnostní procento lze použít pro plynové směsi, ale v praxi se složení plynů častěji vyjadřuje jako objemové procento nebo molové procento, protože plyny se obvykle měří podle objemu spíše než podle hmotnosti. Nicméně pro určité aplikace, jako jsou studie znečištění ovzduší, mohou být hmotnostní procenta částic nebo konkrétních plynů relevantní.
Pokud znáte hmotnostní procento (P) a celkovou hmotnost (M_total), můžete vypočítat hmotnost složky (M_component) pomocí tohoto vzorce: M_component = (P × M_total) ÷ 100
Pokud znáte požadované hmotnostní procento (P) a hmotnost složky (M_component), můžete vypočítat požadovanou celkovou hmotnost (M_total) pomocí tohoto vzorce: M_total = (M_component × 100) ÷ P
Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J., & Woodward, P. M. (2017). Chemie: Ústřední věda (14. vydání). Pearson.
Chang, R., & Goldsby, K. A. (2015). Chemie (12. vydání). McGraw-Hill Education.
Harris, D. C. (2015). Kvantitativní chemická analýza (9. vydání). W. H. Freeman a společnost.
Atkins, P., & de Paula, J. (2014). Atkinsova fyzikální chemie (10. vydání). Oxford University Press.
Skoog, D. A., West, D. M., Holler, F. J., & Crouch, S. R. (2013). Základy analytické chemie (9. vydání). Cengage Learning.
"Koncentrace." Khan Academy, https://www.khanacademy.org/science/chemistry/states-of-matter-and-intermolecular-forces/mixtures-and-solutions/a/molarity. Přístup 2. srpna 2024.
"Hmotnostní procento." Chemistry LibreTexts, https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Supplemental_Modules_(Analytical_Chemistry)/Quantifying_Nature/Units_of_Measure/Concentration/Mass_Percentage. Přístup 2. srpna 2024.
"Procentní složení podle hmotnosti." Purdue University, https://www.chem.purdue.edu/gchelp/howtosolveit/Stoichiometry/Percent_Composition.html. Přístup 2. srpna 2024.
Vyzkoušejte náš kalkulátor hmotnostního procenta ještě dnes, abyste rychle a přesně určili složení svých směsí. Ať už pro vzdělávací účely, laboratorní práci nebo průmyslové aplikace, tento nástroj poskytuje spolehlivé výsledky na podporu vašich výpočtů koncentrace.
Objevte další nástroje, které by mohly být užitečné pro vaši pracovní postup.