Frazione di massa Definizione. Differenza dalla frazione di massa degli elementi e dalla frazione di massa della produzione

L'articolo discute il concetto di frazione di massa. I modi del suo calcolo sono dati. Vengono anche descritte definizioni di suono simili ma differenti nel significato fisico. Questa è una frazione di massa per l'oggetto e l'uscita.

Life Cradle - Soluzione

L'acqua è la fonte della vita sul nostro bellissimo pianeta blu. Questa espressione può essere trovata abbastanza spesso. Tuttavia, poche persone, eccetto gli specialisti, pensano: infatti, il substrato per lo sviluppo dei primi sistemi biologici era la soluzione di sostanze e non di acqua chimicamente pura. Sicuramente nella letteratura popolare o trasferimento il lettore ha incontrato l'espressione "brodo primario".

Le fonti che hanno dato impulso allo sviluppo della vita sotto forma di molecole organiche complesse stanno ancora discutendo. Alcuni addirittura suggeriscono non solo un insieme di circostanze naturali e di grande successo, ma un intervento cosmico. Inoltre, non si tratta di mitici alieni, ma di condizioni specifiche per la creazione di queste molecole, che possono esistere solo sulla superficie di piccoli corpi cosmici privi di atmosfera - comete e asteroidi. Quindi, sarebbe più corretto dire che la soluzione delle molecole organiche è la culla di tutti gli esseri viventi.

Acqua come sostanza chimicamente pura

Nonostante l'enorme oceano e il mare salino, laghi e fiumi freschi, l'acqua è estremamente rara in una forma chimicamente pura, principalmente in laboratori speciali. Ricordiamo che nella tradizione scientifica nazionale una sostanza chimicamente pura è una sostanza che contiene non più di dieci meno il sesto grado della frazione di massa delle impurità.

Ottenere assolutamente libero da componenti estranei della massa richiede un costo incredibile e raramente si giustifica da solo. Viene utilizzato solo nelle singole industrie, dove anche un solo atomo estraneo può rovinare l'esperimento. Si noti che gli elementi a semiconduttore che costituiscono la base della tecnologia miniaturizzata odierna (inclusi smartphone e tablet) sono molto sensibili alle impurità. Nella loro creazione servono solo solventi completamente non inquinati. Tuttavia, rispetto all'intero liquido del pianeta, questo è trascurabile. Com'è che il diffuso, penetrando il nostro pianeta attraverso l'acqua così raramente trovato nella sua forma pura? Spiega di seguito.

Solvente perfetto

La risposta alla domanda posta nella sezione precedente è incredibilmente semplice. L'acqua ha molecole polari. Ciò significa che in ogni più piccola particella di questo fluido, i poli positivi e negativi non sono molto, ma separati. Allo stesso tempo, le strutture che si alzano anche nell'acqua liquida creano ulteriori legami (cosiddetti idrogeno). E in totale, dà il seguente risultato. Una sostanza che entra nell'acqua (indipendentemente da quale carica abbia) viene portata via dalle molecole liquide. Ogni particella dell'impurità disciolta è avvolta da lati negativi o positivi di molecole d'acqua. Quindi, questo liquido unico è in grado di sciogliere un numero molto grande di un'ampia varietà di sostanze.

Il concetto di frazione di massa in soluzione

La soluzione risultante contiene parte dell'impurezza, che ha il nome "frazione di massa". Sebbene questa espressione non sia comune. Un altro termine comunemente usato è la concentrazione. La frazione di massa è determinata dal rapporto specifico. Non daremo l'espressione della formula, è abbastanza semplice, spiegheremo meglio il significato fisico. Questo è il rapporto tra due masse: impurità per la soluzione. La frazione di massa è una quantità senza dimensione. È espresso in modi diversi a seconda di compiti specifici. Cioè, in frazioni di un'unità, se nella formula c'è solo un rapporto di massa e in percentuale - se il risultato è moltiplicato per il 100%.

solubilità

Oltre a H ₂ O, vengono utilizzati altri solventi. Inoltre, ci sono sostanze che, in linea di principio, non danno le loro molecole all'acqua. Ma facilmente sciolto in benzina o acido solforico caldo.

Ci sono tabelle speciali che mostrano quanto di un materiale rimarrà nel liquido. Questo indicatore è chiamato solubilità e dipende dalla temperatura. Più è alto, più gli atomi o le molecole attive del solvente si muovono e più impurità può assorbire.

Opzioni per determinare la proporzione di soluto in soluzione

Poiché i compiti di chimici e tecnologi, ingegneri e fisici possono essere diversi, parte del soluto in acqua è determinata in modo diverso. La frazione di volume viene calcolata come il volume dell'impurità sul volume totale della soluzione. Viene utilizzato un altro parametro, ma il principio rimane lo stesso.

La frazione di volume rimane adimensionale, espressa in frazioni di un'unità o in percentuale. La molarità (altrimenti chiamata "concentrazione del volume molare") è il numero di moli del soluto in un dato volume di soluzione. Due parametri diversi dello stesso sistema sono già coinvolti in questa definizione e la dimensione di questa quantità è diversa. È espresso in moli per litro. Nel caso, ricordiamo che la talpa è la quantità di una sostanza contenente circa dieci o ventitre gradi di molecole o atomi.

Il concetto della frazione di massa di un elemento

Questo valore è solo indirettamente correlato alle soluzioni. La frazione di massa dell'elemento differisce dal concetto precedente. Qualsiasi composto chimico complesso è costituito da due o più elementi. Ognuno ha la sua massa relativa. Questo valore può essere trovato nel sistema chimico di Mendeleev. Qui è indicato in numeri non interi, ma per problemi approssimativi il valore può essere arrotondato. La composizione di una sostanza complessa include un certo numero di atomi di ciascun tipo. Ad esempio, in acqua (H ₂ O) ci sono due atomi di idrogeno e un ossigeno. Il rapporto tra la massa relativa dell'intera sostanza e un dato elemento in percentuale e sarà la frazione di massa dell'elemento.

Il concetto di frazione di massa dell'output

Per un lettore inesperto, questi due concetti possono sembrare vicini. E abbastanza spesso sono confusi tra di loro. La frazione di massa dell'output non riguarda le soluzioni, ma le reazioni. Qualsiasi processo chimico procede sempre con l'ottenimento di prodotti specifici. La loro resa è calcolata dalle formule, a seconda delle sostanze che reagiscono e delle condizioni di processo. A differenza di una frazione di massa, questo valore non è così facile da determinare. I calcoli teorici offrono la massima quantità possibile della sostanza del prodotto di reazione. Tuttavia, la pratica dà sempre un valore leggermente inferiore. Le ragioni di questa discrepanza risiedono nella distribuzione di energia tra molecole anche altamente riscaldate.

Quindi, ci saranno sempre le particelle più "fredde" che non possono entrare nella reazione e rimanere nel loro stato originale. Il significato fisico della frazione di massa dell'output è la percentuale di sostanza effettivamente ottenuta calcolata teoricamente. La formula è incredibilmente semplice. La massa del prodotto praticamente ottenuto è divisa per la massa del praticamente calcolato, l'intera espressione è moltiplicata per cento al cento per cento. La frazione di massa della resa è determinata dal numero di moli del reagente. Non dimenticarlo. Il fatto è che una mole di una sostanza è una certa quantità dei suoi atomi o molecole. Secondo la legge di conservazione di una sostanza, trenta molecole di acido solforico non possono essere ottenute da venti molecole d'acqua, quindi i compiti vengono calcolati in questo modo. Dal numero di moli del componente originale deriva una massa che è teoricamente possibile per il risultato. Quindi, sapendo quanta parte del prodotto di reazione è stata effettivamente ottenuta, la frazione di massa della resa è determinata dalla formula sopra descritta.