Kalkulator postotnog sastava - Alat za maseni postotak

Što je postotni sastav?

Postotni sastav jest masa jednog dijela tvari izražena kao postotak ukupne mase. Kalkulator postotnog sastava prima ukupnu masu i masu svake sastavnice, a zatim prikazuje koliki udio ukupne mase čini svaka sastavnica.

Kemičari ga upotrebljavaju za provjeru sastava nepoznatog uzorka. Proizvođači ga upotrebljavaju za potvrdu da šarža odgovara recepturi. Isti postupak može upotrijebiti svatko tko uspoređuje mase sastojaka ili legirajućih elemenata s ukupnom masom.

Formula za postotni sastav

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

gdje je P postotni sastav, m masa sastavnice, a M ukupna masa.

Masa sastavnice i ukupna masa moraju biti izražene u istoj jedinici, obično u gramima. Rezultat je postotak: koliko dijelova od 100 ukupne mase čini ta sastavnica.

Kako izračunati postotni sastav

1. Podijelite masu sastavnice ukupnom masom.
2. Pomnožite rezultat s 100 kako biste ga pretvorili u postotak.
3. Zaokružite rezultat. Ovaj kalkulator zaokružuje na dvije decimale, a za udio manji od 0,005 % umjesto toga zadržava dvije značajne znamenke, pa sastavnica u tragovima nikad nije prikazana kao 0 %. Jedan gram u milijun grama prikazuje se kao 0,0001 %.

Primjer izračuna

Uzorak ima masu od 100 grama. Sadrži 40 grama ugljika.

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

Ugljik čini 40 % mase uzorka.

Kako ovaj kalkulator postupa s ukupnom masom

Ovaj kalkulator ima dva odvojena polja za unos: polje Ukupna masa i polje za masu svake sastavnice. Ne zbraja mase sastavnica umjesto vas i ne prisiljava rezultate da zbrojem daju 100 %. Svaki se postotak izračunava kao masa te sastavnice podijeljena vrijednošću unesenom u polje Ukupna masa.

To je važno kada se mase sastavnica ne zbrajaju do ukupne mase. Na primjer, unesite ukupnu masu od 100 g, a zatim dodajte dvije sastavnice: ugljik mase 30 g i vodik mase 30 g. Kalkulator za svaku sastavnicu prikazuje 30 %, a dva se postotka zbrajaju do 60 %, a ne do 100 %, jer sastavnice obuhvaćaju samo 60 g od ukupno 100 g.

Da biste dobili postotke čiji je zbroj 100 %, postavite polje Ukupna masa na zbroj masa sastavnica. To je uobičajeno u laboratorijskom radu: ako uzorak ima masu od 150 g, a analizom je utvrđeno 135 g bakra i 15 g kositra, unos 150 kao ukupne mase daje 90 % bakra i 10 % kositra, što zbrojem daje 100 % jer je svaki gram uzet u obzir.

Ako postotak pojedinačne sastavnice ispadne veći od 100 %, unesena masa te sastavnice veća je od ukupne mase. Budući da dio ne može biti teži od cjeline kojoj pripada, to obično znači da je ukupna masa ili masa sastavnice pogrešno unesena.

Na popisu rezultata i tortnom grafikonu prikazuju se samo sastavnice čija je masa veća od nule. Sastavnica čije je polje prazno ili kojoj je dodijeljena masa nula preskače se.

Određivanje postotnog sastava iz kemijske formule

Ovaj kalkulator polazi od masa koje već imate. Ako umjesto toga polazite od kemijske formule, najprije morate izračunati koliku masu doprinosi svaki element:

1. Pronađite molarnu masu svakog elementa u formuli.
2. Pomnožite molarnu masu svakog elementa s brojem njegovih atoma u formuli.
3. Zbrojite te vrijednosti kako biste dobili ukupnu molarnu masu spoja.
4. Podijelite maseni doprinos svakog elementa ukupnom molarnom masom, a zatim pomnožite s 100.

Za vodu (H₂O), uz standardne relativne atomske mase od približno 1,008 za vodik i 15,999 za kisik, molarna masa iznosi 18,015 g/mol. Vodik doprinosi 2 × 1,008 = 2,016 g/mol, što čini 11,19 % ukupne mase. Kisik doprinosi 15,999 g/mol, što čini 88,81 % ukupne mase. Nakon što su te mase poznate, mogu se unijeti u kalkulator kao mase sastavnica, a molarna masa kao ukupna masa.

Postotni sastav u praksi

• Kemija. Usporedba izmjerenog sastava sintetiziranog spoja sa sastavom koji predviđa njegova formula pokazuje je li reakcijom dobiven željeni spoj.
• Metalurgija. Legure se definiraju postotnim udjelima svojih sastavnica. Bronca se, primjerice, obično sastoji od 88–95% bakra i 5–12% kositra; uzorak izvan tog raspona drugačija je legura ili je onečišćen.
• Farmaceutska industrija. Proizvođači provjeravaju ostaje li udio djelatne tvari unutar odobrenog postotnog raspona u svakoj šarži.
• Označivanje hrane. Oznaka na kojoj piše „20 % proteina” temelji se na masi proteina podijeljenoj ukupnom masom hrane.

Drugi načini izražavanja sastava

Maseni postotak nije jedini način opisivanja sastava smjese. Molski postotak uspoređuje broj molekula, a ne masu, i uobičajen je u reakcijskoj kemiji. Volumni postotak, koji se na deklaracijama pića prikazuje kao „40 % alkohola”, standardan je za tekućine. Dijelovi na milijun (ppm) upotrebljavaju se za vrlo male količine tvari u tragovima, primjerice onečišćivala u vodi. Molarna koncentracija, odnosno broj molova otopljene tvari po litri otopine, standardna je jedinica za laboratorijske otopine. Odabir ovisi o tome kako je tvar izmjerena.

Često postavljana pitanja

Što je postotni sastav?

To je masa jedne sastavnice tvari podijeljena ukupnom masom i izražena kao postotak. Pokazuje koliki dio ukupne mase doprinosi svaka sastavnica.

Koja je formula za postotni sastav?

Postotni sastav je $P = \frac{m}{M} \times 100\%$, gdje je P postotak, m masa sastavnice, a M ukupna masa. Obje mase moraju biti izražene u istoj mjernoj jedinici.

Normalizira li ovaj kalkulator mase sastavnica tako da njihov zbroj uvijek daje 100 %?

Ne. Masu svake sastavnice dijeli vrijednošću unesenom u polje Ukupna masa. Ako se mase sastavnica ne zbrajaju do te ukupne mase, ni njihovi se postoci neće zbrojiti do 100 %. Da biste dobili postotke čiji je zbroj 100 %, postavite ukupnu masu na zbroj masa sastavnica.

Može li postotak biti veći od 100 %?

Da, ako je unesena masa sastavnice veća od ukupne mase. Budući da sastavnica ne može imati veću masu od cijelog uzorka čiji je dio, rezultat veći od 100 % obično upućuje na pogrešku pri unosu ukupne mase ili mase sastavnice.

Kako se postotni sastav određuje iz kemijske formule?

Izračunajte molarnu masu spoja, odredite kolikoj masi doprinosi svaki element na temelju broja njegovih atoma, zatim podijelite doprinos svakog elementa ukupnom molarnom masom i pomnožite s 100. Pogledajte gornji primjer s vodom.

Koje jedinice treba upotrebljavati?

Polja za unos mase u ovom kalkulatoru označena su u gramima, a rezultati ponavljaju masu svake sastavnice u gramima. Račun je omjer, pa bilo koja druga jedinica mase daje isti postotak ako su sve sastavnice i ukupna masa izražene u istoj jedinici. Miješanje jedinica, primjerice unos nekih masa u gramima, a ukupne mase u kilogramima, daje pogrešne postotke.

Koja je razlika između postotnog sastava i postotnog iskorištenja?

Postotni sastav opisuje od čega je tvar građena. Postotno iskorištenje opisuje koliko je produkta reakcija stvarno proizvela u usporedbi s najvećom mogućom količinom. Oba su postoci, ali mjere različite stvari.

Reference

1. Međunarodna unija za čistu i primijenjenu kemiju. IUPAC-ov zbornik kemijske terminologije ("Gold Book").
2. Nacionalni institut za standarde i tehnologiju. NIST-ove relativne atomske mase i izotopni sastavi.
3. Harris, D. C. (2015). Kvantitativna kemijska analiza (9. izdanje). W. H. Freeman and Company.
4. Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J. i Woodward, P. M. (2017). Kemija: središnja znanost (14. izdanje). Pearson.