Tömegszázalék Számító - Tömegszázalék Eszköz

Mi a tömegszázalékos összetétel?

A tömegszázalékos összetétel egy anyag egy részének tömegét fejezi ki a teljes tömeg százalékában. A tömegszázalék-kalkulátor a teljes tömegből és az egyes összetevők tömegéből kiszámítja, hogy az egyes összetevők mekkora hányaddal járulnak hozzá a teljes tömeghez.

A vegyészek ezzel ellenőrzik, miből áll egy ismeretlen minta. A gyártók ezzel igazolják, hogy egy gyártási tétel megfelel-e az előírt receptúrának. Ugyanezt a módszert bárki használhatja, aki az összetevők vagy ötvözetek tömegét a teljes tömeghez hasonlítja.

A tömegszázalékos összetétel képlete

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

ahol P a százalékos összetétel, m az összetevő tömege, M pedig a teljes tömeg.

Az összetevő tömegét és a teljes tömeget ugyanabban a mértékegységben kell megadni, általában grammban. Az eredmény egy százalékos érték: azt mutatja meg, hogy az összetevő hány részt képvisel 100 részből a teljes tömegben.

A tömegszázalékos összetétel kiszámítása

1. Ossza el az összetevő tömegét a teljes tömeggel.
2. Szorozza meg az eredményt 100-zal, hogy százalékos értéket kapjon.
3. Kerekítse az eredményt. Ez a kalkulátor két tizedesjegyre kerekít, és két értékes számjegyet tart meg a 0,005%-nál kisebb hányadok esetén, így egy nyomnyi összetevő értéke soha nem jelenik meg 0%-ként. Egymillió gramm tömegből egy gramm értéke 0,0001% formában jelenik meg.

Megoldott példa

Egy minta tömege 100 gramm. 40 gramm szenet tartalmaz.

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

A szén a minta tömegének 40%-át teszi ki.

Hogyan kezeli ez a kalkulátor a teljes tömeget?

A kalkulátornak két külön bemeneti mezője van: egy Teljes tömeg mező és minden összetevőhöz egy tömegmező. Nem adja össze automatikusan az összetevők tömegét, és nem kényszeríti ki, hogy az eredmények összege 100% legyen. Minden százalékos értéket úgy számít ki, hogy az összetevő tömegét elosztja a Teljes tömeg mezőben megadott értékkel.

Ez akkor fontos, ha az összetevők tömege nem adja ki a teljes tömeget. Például adjon meg 100 g teljes tömeget, majd adjon hozzá két összetevőt: 30 g szenet és 30 g hidrogént. A kalkulátor mindkettőre 30% értéket ad, a két százalékos érték összege pedig 60%, nem 100%, mert az összetevők együttesen csak 60 g-ot tesznek ki a 100 g teljes tömegből.

Ha azt szeretné, hogy a százalékos értékek összege 100% legyen, állítsa a Teljes tömeg mezőt az összetevők tömegének összegére. Ez laboratóriumi munkában szokásos: ha egy minta tömege 150 g, és az elemzés 135 g rezet, valamint 15 g ónt mutat ki, akkor a teljes tömegként megadott 150 érték 90% rezet és 10% ónt eredményez. Ezek összege 100%, mert minden grammot figyelembe vettünk.

Ha egyetlen összetevő százalékos értéke 100% fölé kerül, akkor az összetevőként megadott tömeg nagyobb a teljes tömegnél. Mivel egy rész nem lehet nehezebb az őt magában foglaló egésznél, ez általában azt jelenti, hogy a teljes tömeget vagy az összetevő tömegét hibásan adták meg.

Az eredménylistában és a kördiagramon csak a nullánál nagyobb tömegű összetevők jelennek meg. Az üresen hagyott vagy nulla tömegű összetevőket a kalkulátor kihagyja.

Tömegszázalékos összetétel meghatározása kémiai képletből

Ez a kalkulátor a már rendelkezésre álló tömegekből dolgozik. Ha ehelyett kémiai képletből indul ki, először ki kell számítania, hogy az egyes elemek mekkora tömeggel járulnak hozzá:

1. Keresse ki a képletben szereplő valamennyi elem moláris tömegét.
2. Szorozza meg az egyes elemek moláris tömegét azzal, hogy az adott elemből hány atom szerepel a képletben.
3. Adja össze ezeket az értékeket a vegyület teljes moláris tömegének meghatározásához.
4. Ossza el az egyes elemek tömeghozzájárulását a teljes moláris tömeggel, majd szorozza meg 100-zal.

Víz (H₂O) esetén, a hidrogén körülbelül 1,008, az oxigén pedig 15,999 standard atomtömegével számolva a moláris tömeg 18,015 g/mol. A hidrogén hozzájárulása 2 × 1,008 = 2,016 g/mol, ami a teljes tömeg 11,19%-a. Az oxigén hozzájárulása 15,999 g/mol, ami a teljes tömeg 88,81%-a. E tömegek meghatározása után az összetevők tömegeként beírhatók a kalkulátorba, a moláris tömeg pedig teljes tömegként adható meg.

A tömegszázalékos összetétel gyakorlati alkalmazása

• Kémia. Egy szintetizált vegyület mért összetételének összehasonlítása a képlete által előre jelzett összetétellel megmutatja, hogy a reakció a kívánt terméket eredményezte-e.
• Kohászat. Az ötvözeteket összetevőik százalékos aránya határozza meg. A bronz például jellemzően 88–95% rezet és 5–12% ónt tartalmaz; az ezen a tartományon kívül eső minta más ötvözet, vagy szennyezett.
• Gyógyszergyártás. A gyártók ellenőrzik, hogy a hatóanyag minden gyártási tételben a jóváhagyott százalékos tartományon belül maradjon.
• Élelmiszerek címkézése. A „20% fehérje” állítás a fehérje tömegének és az élelmiszer teljes tömegének hányadosán alapul.

Az összetétel kifejezésének egyéb módjai

A tömegszázalék nem az egyetlen módja annak, hogy leírjuk, mit tartalmaz egy keverék. A mólszázalék a tömeg helyett a molekulák számát hasonlítja össze, és gyakori a reakciókémiában. A térfogatszázalék, amely italok címkéjén például „40% alkohol” formában jelenik meg, folyadékok esetén használatos. A milliomodrész (ppm) nagyon kis, nyomnyi mennyiségek, például vízben lévő szennyezők megadására szolgál. A molaritás, vagyis az oldott anyag móljainak száma egy liter oldatban, a laboratóriumi oldatok standard mértékegysége. A választás attól függ, hogyan mérték az anyagot.

Gyakran ismételt kérdések

Mi a tömegszázalékos összetétel?

Egy anyag egyik összetevőjének a teljes tömeghez viszonyított tömege, százalékban kifejezve. Megmutatja, hogy az egyes részek a teljes tömeg mekkora hányadát adják.

Mi a tömegszázalékos összetétel képlete?

A százalékos összetétel $P = \frac{m}{M} \times 100\%$, ahol P a százalékos érték, m az összetevő tömege, M pedig a teljes tömeg. Mindkét tömeget azonos mértékegységben kell megadni.

Normalizálja ez a kalkulátor az összetevők tömegét úgy, hogy az összegük mindig 100% legyen?

Nem. Az egyes összetevők tömegét elosztja a Teljes tömeg mezőben megadott értékkel. Ha az összetevők tömege nem adja ki ezt a teljes tömeget, akkor a százalékos értékek összege sem lesz 100%. Ha azt szeretné, hogy az összegük 100% legyen, állítsa a teljes tömeget az összetevők tömegének összegére.

Lehet egy százalékos érték 100% fölött?

Igen, ha egy összetevő tömegét a teljes tömegnél nagyobb értékként adják meg. Mivel egy összetevő nem lehet nehezebb annál a teljes mintánál, amelynek része, a 100% fölötti eredmény általában a teljes tömeg vagy egy összetevő tömegének hibás bevitelére utal.

Hogyan határozható meg a tömegszázalékos összetétel kémiai képletből?

Számítsa ki a vegyület moláris tömegét, határozza meg, hogy az egyes elemek hány atomjuk alapján mekkora tömeggel járulnak hozzá, majd ossza el az egyes elemek hozzájárulását a teljes moláris tömeggel, és szorozza meg 100-zal. Lásd a fenti vízpéldát.

Milyen mértékegységeket kell használni?

A kalkulátor tömegmezői grammban vannak megadva, és az eredmények is grammban ismétlik meg az egyes összetevők tömegét. A számítás arányon alapul, ezért bármely más tömegegység ugyanazt a százalékos értéket adja, feltéve, hogy minden összetevő és a teljes tömeg ugyanabban a mértékegységben szerepel. A mértékegységek keverése, például ha egyes tömegeket grammban, a teljes tömeget pedig kilogrammban adja meg, hibás százalékos értékeket eredményez.

Mi a különbség a tömegszázalékos összetétel és a százalékos kitermelés között?

A tömegszázalékos összetétel azt írja le, miből áll egy anyag. A százalékos kitermelés azt mutatja meg, hogy egy reakció a maximálisan lehetséges mennyiséghez képest ténylegesen mennyi terméket állított elő. Mindkettő százalékos érték, de mást mérnek.

Hivatkozások

1. International Union of Pure and Applied Chemistry. IUPAC Compendium of Chemical Terminology (a "Gold Book").
2. National Institute of Standards and Technology. NIST Atomic Weights and Isotopic Compositions.
3. Harris, D. C. (2015). Quantitative Chemical Analysis (9. kiadás). W. H. Freeman and Company.
4. Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J. és Woodward, P. M. (2017). Chemistry: The Central Science (14. kiadás). Pearson.