Procentuele Samenstelling Calculator - Massapercentage Gereedschap

Wat is percentuele samenstelling?

Percentuele samenstelling is de massa van een deel van een stof, uitgedrukt als percentage van de totale massa. Een calculator voor percentuele samenstelling neemt een totale massa en de massa van elk bestanddeel en geeft vervolgens aan welk aandeel van het totaal elk bestanddeel bijdraagt.

Scheikundigen gebruiken dit om te controleren waaruit een onbekend monster bestaat. Fabrikanten gebruiken het om te bevestigen dat een partij overeenkomt met het recept. Iedereen die de massa van ingrediënten of legeringsbestanddelen vergelijkt met het geheel, kan dezelfde methode gebruiken.

Formule voor percentuele samenstelling

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

waarbij P de percentuele samenstelling is, m de massa van het bestanddeel en M de totale massa.

De massa van het bestanddeel en de totale massa moeten in dezelfde eenheid worden uitgedrukt, meestal gram. Het resultaat is een percentage: hoeveel delen van 100 het bestanddeel aan het totaal bijdraagt.

Percentuele samenstelling berekenen

1. Deel de massa van het bestanddeel door de totale massa.
2. Vermenigvuldig het resultaat met 100 om er een percentage van te maken.
3. Rond het resultaat af. Deze calculator rondt af op twee decimalen en gebruikt in plaats daarvan twee significante cijfers voor een aandeel kleiner dan 0,005%, zodat een sporenbestanddeel nooit als 0% wordt weergegeven. Eén gram in een miljoen gram wordt weergegeven als 0,0001%.

Uitgewerkt voorbeeld

Een monster weegt 100 gram. Het bevat 40 gram koolstof.

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

Koolstof vormt 40% van de massa van het monster.

Hoe deze calculator omgaat met de totale massa

Deze calculator heeft twee afzonderlijke invoervelden: een veld Totale massa en een massaveld voor elk bestanddeel. De calculator telt de massa's van de bestanddelen niet voor u op en dwingt de resultaten niet om op te tellen tot 100%. Elk percentage wordt berekend als de massa van dat bestanddeel gedeeld door de waarde in het veld Totale massa.

Dit is van belang wanneer de massa's van de bestanddelen niet optellen tot het totaal. Voer bijvoorbeeld een totale massa van 100 g in en voeg vervolgens twee bestanddelen toe: koolstof met 30 g en waterstof met 30 g. De calculator geeft voor elk bestanddeel 30% en de twee percentages tellen op tot 60%, niet tot 100%, omdat de bestanddelen slechts 60 g van de totale massa van 100 g vertegenwoordigen.

Om percentages te krijgen die optellen tot 100%, stelt u het veld Totale massa in op de som van de massa's van de bestanddelen. Dit is gebruikelijk bij laboratoriumwerk: als een monster 150 g weegt en uit analyse blijkt dat het 135 g koper en 15 g tin bevat, levert het invoeren van 150 als totale massa 90% koper en 10% tin op. Dat telt op tot 100%, omdat elke gram is verantwoord.

Als het percentage van één bestanddeel hoger uitkomt dan 100%, is de ingevoerde massa van dat bestanddeel groter dan de totale massa. Omdat een deel niet zwaarder kan zijn dan het geheel waarvan het deel uitmaakt, betekent dit meestal dat de totale massa of de massa van het bestanddeel verkeerd is ingevoerd.

Alleen bestanddelen met een massa groter dan nul verschijnen in de resultatenlijst en het cirkeldiagram. Een bestanddeel dat leeg is gelaten of een massa van nul heeft gekregen, wordt overgeslagen.

Percentuele samenstelling bepalen aan de hand van een chemische formule

Deze calculator werkt met massa's die u al hebt. Als u in plaats daarvan uitgaat van een chemische formule, moet u eerst uitrekenen welke massa elk element bijdraagt:

1. Zoek de molaire massa van elk element in de formule op.
2. Vermenigvuldig de molaire massa van elk element met het aantal atomen van dat element in de formule.
3. Tel deze waarden op om de totale molaire massa van de verbinding te verkrijgen.
4. Deel de massabijdrage van elk element door de totale molaire massa en vermenigvuldig vervolgens met 100.

Voor water (H₂O), met standaard atoommassa's van ongeveer 1,008 voor waterstof en 15,999 voor zuurstof, bedraagt de molaire massa 18,015 g/mol. Waterstof draagt 2 × 1,008 = 2,016 g/mol bij, oftewel 11,19% van het totaal. Zuurstof draagt 15,999 g/mol bij, oftewel 88,81% van het totaal. Zodra deze massa's bekend zijn, kunnen ze als massa's van de bestanddelen in de calculator worden ingevoerd, met de molaire massa als totale massa.

Percentuele samenstelling in de praktijk

• Scheikunde. Door de gemeten samenstelling van een gesynthetiseerde verbinding te vergelijken met de samenstelling die de formule voorspelt, kan worden vastgesteld of de reactie het beoogde product heeft opgeleverd.
• Metallurgie. Legeringen worden gedefinieerd door de percentages van hun bestanddelen. Brons bestaat bijvoorbeeld doorgaans uit 88–95% koper en 5–12% tin; een monster buiten dat bereik is een andere legering of is verontreinigd.
• Geneesmiddelen. Fabrikanten controleren of het gehalte aan de werkzame stof in elke partij binnen een goedgekeurd percentagebereik blijft.
• Etikettering van voedingsmiddelen. Een etiket met de claim "20% eiwit" is gebaseerd op de massa van het eiwit gedeeld door de totale massa van het voedingsmiddel.

Andere manieren om samenstelling uit te drukken

Massapercentage is niet de enige manier om te beschrijven wat zich in een mengsel bevindt. Molpercentage vergelijkt het aantal moleculen in plaats van de massa en wordt veel gebruikt in de reactieve scheikunde. Volumepercentage, zoals op dranketiketten in aanduidingen als "40% alcohol", is gebruikelijk voor vloeistoffen. Deeltjes per miljoen (ppm) wordt gebruikt voor zeer kleine sporenhoeveelheden, zoals verontreinigingen in water. Molariteit, het aantal mol opgeloste stof per liter oplossing, is de standaardeenheid voor laboratoriumoplossingen. Welke methode moet worden gebruikt, hangt af van de manier waarop de stof is gemeten.

Veelgestelde vragen

Wat is percentuele samenstelling?

Het is de massa van één bestanddeel van een stof, gedeeld door de totale massa en uitgedrukt als percentage. Het laat zien welk deel van de totale massa elk bestanddeel bijdraagt.

Wat is de formule voor percentuele samenstelling?

Percentuele samenstelling is $P = \frac{m}{M} \times 100\%$, waarbij P het percentage is, m de massa van het bestanddeel en M de totale massa. Beide massa's moeten in dezelfde eenheid worden uitgedrukt.

Normaliseert deze calculator de massa's van de bestanddelen zodat ze altijd optellen tot 100%?

Nee. De calculator deelt de massa van elk bestanddeel door de waarde die in het veld Totale massa is ingevoerd. Als de massa's van de bestanddelen niet optellen tot dat totaal, tellen de percentages ook niet op tot 100%. Om percentages te krijgen die optellen tot 100%, stelt u de totale massa in op de som van de massa's van de bestanddelen.

Kan een percentage hoger uitkomen dan 100%?

Ja, als voor de massa van een bestanddeel een waarde wordt ingevoerd die groter is dan de totale massa. Omdat een bestanddeel niet zwaarder kan zijn dan het gehele monster waarvan het deel uitmaakt, wijst een resultaat boven 100% meestal op een invoerfout in de totale massa of de massa van een bestanddeel.

Hoe bepaalt u de percentuele samenstelling aan de hand van een chemische formule?

Bereken de molaire massa van de verbinding, bepaal hoeveel massa elk element bijdraagt op basis van het aantal atomen en deel vervolgens de bijdrage van elk element door de totale molaire massa en vermenigvuldig met 100. Zie het bovenstaande voorbeeld met water.

Welke eenheden moeten worden gebruikt?

De massavelden van deze calculator zijn gelabeld in gram en de resultaten vermelden de massa van elk bestanddeel opnieuw in gram. De berekening is een verhouding, dus elke andere massa-eenheid geeft hetzelfde percentage zolang elk bestanddeel en de totale massa in dezelfde eenheid worden uitgedrukt. Het mengen van eenheden, zoals sommige massa's in gram invoeren en het totaal in kilogram, geeft onjuiste percentages.

Wat is het verschil tussen percentuele samenstelling en procentuele opbrengst?

Percentuele samenstelling beschrijft waaruit een stof bestaat. Procentuele opbrengst beschrijft hoeveel product een reactie daadwerkelijk heeft geproduceerd in verhouding tot het maximaal mogelijke. Beide zijn percentages, maar ze meten verschillende dingen.

Referenties

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