Procentuālā sastāva kalkulators - Masas procentuālās daļas rīks

Kas ir procentuālais sastāvs?

Procentuālais sastāvs ir vielas sastāvdaļas masas attiecība pret kopējo masu, izteikta procentos. Procentuālā sastāva kalkulators saņem kopējo masu un katras sastāvdaļas masu, pēc tam norāda, kādu daļu no kopējās masas veido katra sastāvdaļa.

Ķīmiķi to izmanto, lai pārbaudītu, no kā sastāv nezināms paraugs. Ražotāji to izmanto, lai pārliecinātos, ka partija atbilst receptūrai. To pašu metodi var izmantot ikviens, kas salīdzina sastāvdaļu vai sakausējuma masu ar kopējo masu.

Procentuālā sastāva formula

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

kur P ir procentuālais sastāvs, m — sastāvdaļas masa, bet M — kopējā masa.

Sastāvdaļas masai un kopējai masai jābūt izteiktām vienādās mērvienībās, parasti gramos. Rezultāts ir procentuāla daļa: cik daļas no 100 kopējās masas veido šī sastāvdaļa.

Kā aprēķināt procentuālo sastāvu

1. Daliet sastāvdaļas masu ar kopējo masu.
2. Reiziniet rezultātu ar 100, lai to izteiktu procentos.
3. Noapaļojiet rezultātu. Šis kalkulators noapaļo līdz divām zīmēm aiz komata, bet daļai, kas ir mazāka par 0,005%, saglabā divus nozīmīgos ciparus, lai nelielas koncentrācijas sastāvdaļa nekad netiktu norādīta kā 0%. Viens grams no miljona gramu tiek parādīts kā 0,0001%.

Atrisināts piemērs

Paraugs sver 100 gramus. Tas satur 40 gramus oglekļa.

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

Ogleklis veido 40% no parauga masas.

Kā šis kalkulators apstrādā kopējo masu

Šim kalkulatoram ir divi atsevišķi ievades lauki: Kopējā masa un masas lauks katrai sastāvdaļai. Tas nesummē sastāvdaļu masas jūsu vietā un nepieprasa, lai rezultātu summa būtu 100%. Katru procentuālo daļu aprēķina, sastāvdaļas masu dalot ar vērtību, kas ievadīta laukā “Kopējā masa”.

Tas ir svarīgi, ja sastāvdaļu masu summa nesakrīt ar kopējo masu. Piemēram, ievadiet kopējo masu 100 g, pēc tam pievienojiet divas sastāvdaļas: oglekli ar masu 30 g un ūdeņradi ar masu 30 g. Kalkulators katrai parāda 30%, un abu sastāvdaļu procentuālā daļa kopā ir 60%, nevis 100%, jo sastāvdaļas kopā veido tikai 60 g no kopējās masas 100 g.

Lai procentuālo daļu summa būtu 100%, iestatiet laukā “Kopējā masa” sastāvdaļu masu summu. Tas ir parasti laboratorijas darbā: ja paraugs sver 150 g un analīzē konstatē 135 g vara un 15 g alvas, ievadot 150 kā kopējo masu, iegūst 90% vara un 10% alvas, kuru summa ir 100%, jo ir uzskaitīts katrs grams.

Ja vienas sastāvdaļas procentuālā daļa pārsniedz 100%, šīs sastāvdaļas ievadītā masa ir lielāka par kopējo masu. Tā kā daļa nevar svērt vairāk par veselumu, kurā tā ietilpst, tas parasti nozīmē, ka kopējā masa vai sastāvdaļas masa ir ievadīta nepareizi.

Rezultātu sarakstā un sektoru diagrammā tiek parādītas tikai sastāvdaļas, kuru masa ir lielāka par nulli. Sastāvdaļa, kuras lauks atstāts tukšs vai kurai norādīta nulles masa, tiek izlaista.

Procentuālā sastāva noteikšana pēc ķīmiskās formulas

Šis kalkulators izmanto jau zināmas masas. Ja sākat ar ķīmisko formulu, vispirms jāaprēķina katra elementa ieguldītā masa:

1. Atrodiet katra formulā ietvertā elementa molmasu.
2. Reiziniet katra elementa molmasu ar tā atomu skaitu formulā.
3. Saskaitiet šīs vērtības, lai iegūtu savienojuma kopējo molmasu.
4. Daliet katra elementa masas ieguldījumu ar kopējo molmasu un pēc tam reiziniet ar 100.

Ūdenim (H₂O), izmantojot standarta atommasas — aptuveni 1,008 ūdeņradim un 15,999 skābeklim, molmasa ir 18,015 g/mol. Ūdeņraža ieguldījums ir 2 × 1,008 = 2,016 g/mol, kas ir 11,19% no kopējās masas. Skābekļa ieguldījums ir 15,999 g/mol, kas ir 88,81% no kopējās masas. Kad šīs masas ir zināmas, tās var ievadīt kalkulatorā kā sastāvdaļu masas, bet molmasu — kā kopējo masu.

Procentuālais sastāvs praksē

• Ķīmija. Sintezēta savienojuma izmērītā sastāva salīdzināšana ar sastāvu, ko paredz tā formula, parāda, vai reakcijā ir iegūts paredzētais produkts.
• Metalurģija. Sakausējumus raksturo to sastāvdaļu procentuālais sastāvs. Piemēram, bronza parasti satur 88–95% vara un 5–12% alvas; paraugs ārpus šī diapazona ir cits sakausējums vai ir piesārņots.
• Farmācija. Ražotāji pārbauda, vai katrā partijā aktīvās vielas daudzums ir apstiprinātajā procentuālajā diapazonā.
• Pārtikas marķējums. Marķējumā norādītais apgalvojums “20% olbaltumvielu” ir balstīts uz olbaltumvielu masas dalījumu ar kopējo pārtikas produkta masu.

Citi sastāva izteikšanas veidi

Masas procenti nav vienīgais veids, kā aprakstīt maisījuma sastāvu. Molprocenti salīdzina molekulu skaitu, nevis masu, un tos bieži izmanto reakciju ķīmijā. Tilpuma procenti, kas uz dzērienu etiķetēm redzami, piemēram, kā “40% alkohola”, ir standarta rādītājs šķidrumiem. Daļas uz miljonu (ppm) izmanto ļoti maziem piemaisījumu daudzumiem, piemēram, ūdens piesārņotājiem. Molaritāte — izšķīdušās vielas molu skaits litrā šķīduma — ir standarta mērvienība laboratorijas šķīdumiem. Izvēle ir atkarīga no tā, kā viela ir izmērīta.

Biežāk uzdotie jautājumi

Kas ir procentuālais sastāvs?

Tā ir vienas vielas sastāvdaļas masas attiecība pret kopējo masu, izteikta procentos. Tā parāda, kādu daļu no kopējās masas veido katra sastāvdaļa.

Kāda ir procentuālā sastāva formula?

Procentuālais sastāvs ir $P = \frac{m}{M} \times 100\%$, kur P ir procentuālā daļa, m — sastāvdaļas masa, bet M — kopējā masa. Abām masām jābūt izteiktām vienādās mērvienībās.

Vai šis kalkulators normalizē sastāvdaļu masas, lai to summa vienmēr būtu 100%?

Nē. Tas katras sastāvdaļas masu dala ar vērtību, kas ievadīta laukā “Kopējā masa”. Ja sastāvdaļu masu summa nesakrīt ar šo kopējo masu, arī procentuālo daļu summa nebūs 100%. Lai procentuālo daļu summa būtu 100%, iestatiet kopējo masu vienādu ar sastāvdaļu masu summu.

Vai procentuālā daļa var pārsniegt 100%?

Jā, ja sastāvdaļas masa ir ievadīta lielāka par kopējo masu. Tā kā sastāvdaļa nevar svērt vairāk par visu paraugu, kura daļa tā ir, rezultāts virs 100% parasti norāda uz kļūdu kopējās masas vai sastāvdaļas masas ievadē.

Kā noteikt procentuālo sastāvu pēc ķīmiskās formulas?

Aprēķiniet savienojuma molmasu, nosakiet katra elementa masas ieguldījumu, pamatojoties uz tā atomu skaitu, pēc tam daliet katra elementa ieguldījumu ar kopējo molmasu un reiziniet ar 100. Skatiet iepriekš minēto ūdens piemēru.

Kādas mērvienības jāizmanto?

Šī kalkulatora masas lauki ir norādīti gramos, un rezultātos katras sastāvdaļas masa tiek atkārtota gramos. Aprēķins ir attiecība, tāpēc jebkura cita masas mērvienība dos tādu pašu procentuālo daļu, ja vien visām sastāvdaļām un kopējai masai tiek izmantota viena un tā pati mērvienība. Mērvienību jaukšana, piemēram, dažu masu ievadīšana gramos, bet kopējās masas — kilogramos, dod nepareizas procentuālās daļas.

Kāda ir atšķirība starp masas procentuālo sastāvu un procentuālo iznākumu?

Procentuālais sastāvs apraksta, no kā sastāv viela. Procentuālais iznākums apraksta faktiski iegūtā produkta daudzumu salīdzinājumā ar teorētiski iespējamo daudzumu. Abi ir procenti, taču tie mēra atšķirīgas lietas.

Atsauces

1. Starptautiskā tīrās un lietišķās ķīmijas savienība. IUPAC ķīmiskās terminoloģijas apkopojums ("Gold Book").
2. Nacionālais standartu un tehnoloģiju institūts. NIST atommasas un izotopu sastāvi.
3. Hariss, D. C. (2015). Kvantitatīvā ķīmiskā analīze (9. izd.). W. H. Freeman and Company.
4. Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J. un Woodward, P. M. (2017). Ķīmija: centrālā zinātne (14. izdevums). Pearson.