Калкулатор процентног састава - Алат за масени проценат

Шта је процентни састав?

Процентни састав је маса једног дела супстанце, изражена као проценат укупне масе. Калкулатор процентног састава узима укупну масу и масу сваке компоненте, а затим приказује који удео укупне масе даје свака компонента.

Хемичари га користе да провере од чега је непознати узорак састављен. Произвођачи га користе да потврде да одређена серија одговара рецептури. Исти метод може користити свако ко пореди масе састојака или легура са укупном масом.

Формула за процентни састав

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

где је P процентни састав, m маса компоненте, а M укупна маса.

Маса компоненте и укупна маса морају бити изражене у истој јединици, обично у грамима. Резултат је проценат: колико делова од 100 та компонента даје укупној маси.

Како израчунати процентни састав

1. Поделите масу компоненте укупном масом.
2. Помножите резултат са 100 да бисте га претворили у проценат.
3. Заокружите резултат. Овај калкулатор заокружује на две децимале, а уместо тога задржава две значајне цифре за удео мањи од 0,005%, тако да се компонента у траговима никада не приказује као 0%. Један грам у милион грама приказује се као 0,0001%.

Решени пример

Узорак има масу од 100 грама. Садржи 40 грама угљеника.

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

Угљеник чини 40% масе узорка.

Како овај калкулатор обрађује укупну масу

Овај калкулатор има два одвојена уноса: поље Укупна маса и поље за масу сваке компоненте. Он не сабира масе компоненти уместо вас и не приморава резултате да у збиру дају 100%. Сваки проценат се израчунава као маса те компоненте подељена вредношћу која је унета у поље Укупна маса.

Ово је важно када се масе компоненти не сабирају до укупне масе. На пример, унесите укупну масу од 100 g, а затим додајте две компоненте: угљеник од 30 g и водоник од 30 g. Калкулатор приказује 30% за сваку од њих, а два процента у збиру дају 60%, а не 100%, јер компоненте обухватају само 60 g од укупних 100 g.

Да би проценти у збиру дали 100%, подесите поље Укупна маса тако да буде једнако збиру маса компоненти. То је уобичајено у лабораторијском раду: ако узорак има масу од 150 g, а анализом се утврди да садржи 135 g бакра и 15 g калаја, уносом вредности 150 као укупне масе добија се 90% бакра и 10% калаја, што у збиру даје 100% јер је обрачунат сваки грам.

Ако проценат једне компоненте буде већи од 100%, маса унета за ту компоненту већа је од укупне масе. Пошто део не може бити тежи од целине којој припада, то обично значи да су укупна маса или маса компоненте погрешно унети.

На списку резултата и кружном дијаграму приказују се само компоненте чија је маса већа од нуле. Компонента која је остављена празна или јој је додељена маса нула прескаче се.

Одређивање процентног састава на основу хемијске формуле

Овај калкулатор користи масе које већ имате. Ако, уместо тога, полазите од хемијске формуле, прво морате израчунати колику масу доприноси сваки елемент:

1. Пронађите моларну масу сваког елемента у формули.
2. Помножите моларну масу сваког елемента бројем његових атома у формули.
3. Саберите те вредности да бисте добили укупну моларну масу једињења.
4. Поделите масени допринос сваког елемента укупном моларном масом, а затим помножите са 100.

За воду (H₂O), уз коришћење стандардних атомских маса од приближно 1,008 за водоник и 15,999 за кисеоник, моларна маса износи 18,015 g/mol. Водоник доприноси 2 × 1,008 = 2,016 g/mol, што је 11,19% укупне масе. Кисеоник доприноси 15,999 g/mol, што је 88,81% укупне масе. Када су ове масе познате, могу се унети у калкулатор као масе компоненти, а моларна маса као укупна маса.

Процентни састав у пракси

• Хемија. Поређење измереног састава синтетисаног једињења са саставом који предвиђа његова формула показује да ли је реакцијом добијено оно што је било предвиђено.
• Металургија. Легуре се одређују процентима својих компоненти. Бронза, на пример, обично садржи 88–95% бакра и 5–12% калаја; узорак изван тог опсега представља другу легуру или је загађен.
• Фармацеутска индустрија. Произвођачи проверавају да удео активног састојка у свакој серији остане у одобреном процентном опсегу.
• Декларисање хране. Тврдња на декларацији да производ садржи „20% протеина“ заснива се на маси протеина подељеној укупном масом хране.

Други начини изражавања састава

Масени проценат није једини начин да се опише шта се налази у смеши. Молски проценат пореди број молекула, а не масу, и често се користи у реакционој хемији. Запремински проценат, који се на декларацијама пића види у облику тврдњи као што је „40% алкохола“, стандардни је начин за течности. Делови на милион (ppm) користе се за врло мале количине супстанци у траговима, као што су загађивачи у води. Моларност, односно број молова растворене супстанце по литру раствора, стандардна је јединица за лабораторијске растворе. Избор зависи од начина на који је супстанца измерена.

Најчешће постављана питања

Шта је процентни састав?

То је маса једне компоненте супстанце подељена укупном масом и изражена као проценат. Показује колики удео укупне масе даје сваки део.

Која је формула за процентни састав?

Процентни састав је $P = \frac{m}{M} \times 100\%$, где је P проценат, m маса компоненте, а M укупна маса. Обе масе морају бити изражене у истој јединици.

Да ли овај калкулатор нормализује масе компоненти тако да њихов збир увек буде 100%?

Не. Он дели масу сваке компоненте вредношћу која је унета у поље Укупна маса. Ако се масе компоненти не сабирају до те укупне масе, ни проценти се неће сабрати до 100%. Да би проценти у збиру дали 100%, подесите укупну масу тако да буде једнака збиру маса компоненти.

Може ли проценат бити већи од 100%?

Да, ако је за масу компоненте унета вредност већа од укупне масе. Пошто компонента не може имати већу масу од целог узорка чији је део, резултат већи од 100% обично указује на грешку при уносу укупне масе или масе компоненте.

Како се одређује процентни састав на основу хемијске формуле?

Израчунајте моларну масу једињења, одредите колики масени допринос има сваки елемент на основу броја његових атома, затим поделите допринос сваког елемента укупном моларном масом и помножите са 100. Погледајте горњи пример са водом.

Које јединице треба користити?

Поља за масу у овом калкулатору означена су у грамима, а резултати поново приказују масу сваке компоненте у грамима. Рачунање се заснива на односу, па свака друга јединица за масу даје исти проценат ако су све компоненте и укупна маса изражене у истој јединици. Мешање јединица, на пример унос неких маса у грамима, а укупне масе у килограмима, даје погрешне проценте.

Која је разлика између процентног састава и процентног приноса?

Процентни састав описује од чега је супстанца састављена. Процентни принос описује колико је производа реакција стварно дала у поређењу са највећом могућом количином. Оба су проценти, али мере различите ствари.

Литература

1. Међународна унија за чисту и примењену хемију. Зборник терминологије у хемији IUPAC ("Gold Book").
2. Национални институт за стандарде и технологију. Атомске масе и изотопски састави NIST-а.
3. Харис, Д. Ц. (2015). Квантитативна хемијска анализа (9. издање). В. Х. Фримен и компанија.
4. Браун, Т. Л., ЛеМеј, Х. Е., Бурстен, Б. Е., Марфи, К. Џ., и Вудворд, П. М. (2017). Хемија: централна наука (14. издање). Пирсон.