Protsendikoostise kalkulaator - Massiprotsendi tööriist

Mis on massiprotsent?

Massiprotsent on aine ühe koostisosa mass, väljendatuna protsendina kogumassist. Massiprotsendi kalkulaator võtab sisendiks kogumassi ja iga koostisosa massi ning näitab, kui suure osa kogumassist iga koostisosa moodustab.

Keemikud kasutavad seda tundmatu proovi koostise kontrollimiseks. Tootjad kasutavad seda, et kinnitada partii vastavust retseptile. Sama meetodit saab kasutada igaüks, kes võrdleb koostisosade või sulami massi tervikuga.

Massiprotsendi valem

$P = \frac{m}{M} \times 100\%$

kus P on massiprotsent, m koostisosa mass ja M kogumass.

Koostisosa mass ja kogumass peavad olema esitatud samas ühikus, tavaliselt grammides. Tulemuseks on protsent: mitu osa 100-st moodustab see koostisosa kogumassist.

Kuidas massiprotsenti arvutada

1. Jaga koostisosa mass kogumassiga.
2. Korruta tulemus 100-ga, et teisendada see protsendiks.
3. Ümarda tulemus. See kalkulaator ümardab tulemuse kahe kümnendkohani, kuid alla 0,005% jääva osakaalu korral säilitab selle asemel kaks tüvenumbrit, nii et jälgkomponenti ei näidata kunagi väärtusena 0%. Üks gramm miljonist grammist kuvatakse väärtusena 0,0001%.

Näidisarvutus

Proovi mass on 100 grammi. See sisaldab 40 grammi süsinikku.

$\frac{40\text{ g}}{100\text{ g}} \times 100\% = 40\%$

Süsinik moodustab proovist 40%.

Kuidas see kalkulaator kogumassi käsitleb

Sellel kalkulaatoril on kaks eraldi sisendit: väli Kogumass ja iga koostisosa massi väli. See ei liida koostisosade masse automaatselt kokku ega sunni tulemusi andma summaks 100%. Iga protsent arvutatakse koostisosa massi jagamisel väärtusega, mis on sisestatud väljale Kogumass.

See on oluline siis, kui koostisosade massid ei anna kokku kogumassi. Näiteks sisestage kogumassiks 100 g ning lisage kaks koostisosa: süsinik väärtusega 30 g ja vesinik väärtusega 30 g. Kalkulaator näitab kummagi koostisosa väärtuseks 30% ning kahe protsendi summa on 60%, mitte 100%, sest koostisosad moodustavad vaid 60 g kogumassist 100 g.

Et protsentide summa oleks 100%, määrake välja Kogumass väärtuseks koostisosade masside summa. See on laboritöös tavapärane: kui proovi mass on 150 g ning analüüs näitab selles 135 g vaske ja 15 g tina, annab 150 sisestamine kogumassiks tulemuseks 90% vaske ja 10% tina. Nende summa on 100%, sest iga gramm on arvesse võetud.

Kui ühe koostisosa protsendiks tuleb üle 100%, on selle koostisosa sisestatud mass suurem kui kogumass. Kuna osa ei saa kaaluda rohkem kui tervik, mille hulka see kuulub, tähendab see tavaliselt, et kogumass või koostisosa mass on valesti sisestatud.

Tulemuste loendis ja sektordiagrammil kuvatakse ainult koostisosad, mille mass on suurem kui null. Tühjaks jäetud või nullmassiga koostisosa jäetakse vahele.

Massiprotsendi leidmine keemilise valemi põhjal

See kalkulaator töötab juba teadaolevate massidega. Kui alustate selle asemel keemilisest valemist, peate esmalt välja arvutama iga elemendi antava massi:

1. Leidke valemis iga elemendi molaarmass.
2. Korrutage iga elemendi molaarmass selle elemendi aatomite arvuga valemis.
3. Liitke need väärtused kokku, et saada ühendi kogumolaarmass.
4. Jagage iga elemendi massiline panus kogumolaarmassiga ja korrutage seejärel 100-ga.

Vee (H₂O) korral on vesiniku standardne aatommass ligikaudu 1,008 ja hapniku oma 15,999, mistõttu on molaarmass 18,015 g/mol. Vesiniku panus on 2 × 1,008 = 2,016 g/mol, mis moodustab kogumassist 11,19%. Hapniku panus on 15,999 g/mol, mis moodustab kogumassist 88,81%. Kui need massid on teada, saab need sisestada kalkulaatorisse koostisosade massidena ja kasutada molaarmassi kogumassina.

Massiprotsent praktikas

• Keemia. Sünteesitud ühendi mõõdetud koostise võrdlemine valemi ennustatud koostisega näitab, kas reaktsioon andis soovitud tulemuse.
• Metallurgia. Sulameid määratletakse koostisosade protsentide järgi. Näiteks pronks sisaldab tavaliselt 88–95% vaske ja 5–12% tina; sellest vahemikust väljapoole jääv proov on teistsugune sulam või saastunud.
• Ravimitööstus. Tootjad kontrollivad, et toimeaine sisaldus jääks igas partiis heakskiidetud protsendivahemikku.
• Toidu märgistamine. Märge „20% valku“ põhineb valgu massi jagamisel toidu kogumassiga.

Muud viisid koostise väljendamiseks

Massiprotsent ei ole ainus viis segu koostise kirjeldamiseks. Mooliprotsent võrdleb molekulide arvu, mitte massi, ning on reaktsioonikeemias levinud. Mahuprotsent, mida näeb joogipakenditel näiteks märkena „40% alkoholi“, on vedelike puhul tavapärane. Miljondikosad (ppm) sobivad väga väikeste jälgkoguste, näiteks vees leiduvate saasteainete, kirjeldamiseks. Molaarsus ehk lahustunud aine moolide arv lahuse liitri kohta on laborilahuste standardne ühik. Kasutatav näitaja sõltub sellest, kuidas ainet mõõdeti.

Korduma kippuvad küsimused

Mis on massiprotsent?

See on aine ühe koostisosa mass jagatuna kogumassiga ja väljendatuna protsendina. See näitab, kui suure osa kogumassist iga koostisosa moodustab.

Mis on massiprotsendi valem?

Massiprotsent on $P = \frac{m}{M} \times 100\%$, kus P on protsent, m koostisosa mass ja M kogumass. Mõlemad massid peavad olema samas ühikus.

Kas see kalkulaator normaliseerib koostisosade massid nii, et nende summa oleks alati 100%?

Ei. See jagab iga koostisosa massi väljale Kogumass sisestatud väärtusega. Kui koostisosade masside summa ei võrdu selle kogumassiga, ei võrdu ka protsentide summa 100%-ga. Et protsentide summa oleks 100%, määrake kogumass koostisosade masside summaks.

Kas protsent võib olla üle 100%?

Jah, kui koostisosa massiks sisestatakse kogumassist suurem väärtus. Kuna koostisosa ei saa kaaluda rohkem kui kogu proov, mille osa see on, viitab tulemus üle 100% tavaliselt kogumassi või koostisosa massi sisestusveale.

Kuidas leida massiprotsent keemilise valemi põhjal?

Arvutage ühendi molaarmass, leidke iga elemendi aatomite arvu põhjal selle massiline panus, jagage iga elemendi panus kogumolaarmassiga ja korrutage 100-ga. Vt eespool toodud vee näidet.

Milliseid ühikuid tuleks kasutada?

Selle kalkulaatori massiväljad on märgitud grammides ning tulemustes korratakse iga koostisosa massi grammides. Arvutus põhineb suhtel, seega annab iga muu massiühik sama protsendi, kui kõik koostisosad ja kogumass on esitatud samas ühikus. Ühikute segamine, näiteks mõne massi sisestamine grammides ja kogumassi sisestamine kilogrammides, annab valed protsendid.

Mis vahe on massiprotsendil ja saagise protsendil?

Massiprotsent kirjeldab aine koostist. Saagise protsent kirjeldab tegelikult tekkinud toote kogust võrreldes maksimaalselt võimaliku kogusega. Mõlemad on protsendid, kuid mõõdavad eri asju.

Viited

1. Rahvusvaheline Puhta ja Rakenduskeemia Liit. IUPACi keemilise terminoloogia kogumik ("Gold Book").
2. Ameerika Ühendriikide Riiklik Standardite ja Tehnoloogia Instituut. NISTi aatommassid ja isotoopkoostised.
3. Harris, D. C. (2015). Quantitative Chemical Analysis (9. väljaanne). W. H. Freeman and Company.
4. Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J. ja Woodward, P. M. (2017). Chemistry: The Central Science (14. väljaanne). Pearson.