Хімія. Повторне видання. 8 клас. Ярошенко (2025)

§ 5. Масова частка хімічного елемента в речовині та як її обчислюють

• Поясни, як обчислюють масові частки компонентів суміші на прикладі суміші 5 г крохмалю і 15 г борошна.

• Обчисли масову частку кухонної солі у 50 г її водного розчину, для виготовлення якого використали 6 г солі.

Опрацюй. Зрозумій. Використай

МАСОВА ЧАСТКА ЕЛЕМЕНТА У СПОЛУЦІ (w). Під масовою часткою хімічного елемента у сполуці розуміють відношення маси хімічного елемента до маси сполуки. Тому для її обчислення виконують дію ділення, в якій діленим є маса елемента, а дільником — маса сполуки. Масова частка елемента у сполуці позначається латинською літерою w (читається «дубль-ве») і виражається у частках від одиниці (формула (1) на плашці) або у відсотках (формула (2) на плашці). Наприклад, масова частка елемента у сполуці 0,2 й 20 % — це одне й те саме значення. Сума масових часток усіх елементів у сполуці становить 1, або 100 %.

Формули для обчислення масової частки елемента у сполуці

де Е — позначення елемента;

w(E) — масова частка елемента у сполуці;

m(Е) — маса атомів елемента у сполуці;

m(спол.) — маса сполуки.

ЯК ОБЧИСЛИТИ МАСОВУ ЧАСТКУ ЕЛЕМЕНТА У СПОЛУЦІ ЗА ЇЇ ВІДНОСНОЮ МОЛЕКУЛЯРНОЮ МАСОЮ. Оскільки маси атомів пропорційні їх відносним атомним масам, масову частку елемента у сполуці зручно обчислювати за хімічною формулою речовини.

Щоб обчислити масову частку елемента в речовині за її хімічною формулою, необхідно суму відносних атомних мас атомів хімічних елементів, що входять до складу хімічної формули речовини, поділити на відносну молекулярну масу речовини.

За наведеним на плашці правилом обчислення здійснюють за формулами:

де w — масова частка елемента;

А_r — відносна атомна маса елемента;

n — кількість атомів елемента у формулі (позначена індексом);

М_r — відносна молекулярна маса речовини.

За наведеними формулами обчислюють масову частку елементів у сполуках як молекулярної, так і немолекулярної будови.

Розглянемо приклади.

Приклад 1. Обчислимо масову частку Карбону в етановій кислоті С₂Н₄О₂ (речовина молекулярної будови).

Приклад 2. Обчислимо масові частки Феруму й Оксигену у ферум(ІІІ) оксиді (сполука немолекулярної будови).

Відповідь: масова частка Феруму у ферум(ІІІ) оксиді становить — 0,7 або 70 % , а Оксигену — 0,3 або 30 %.

ДІАГРАМИ ВМІСТУ ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ У СПОЛУЦІ. Відомості про вміст хімічних елементів у сполуці можна візуалізувати за допомогою діаграм. Проілюструємо це діаграмами вмісту хімічних елементів у ферум(ІІІ) оксиді Fe₂O₃ (мал. 4).

Мал. 4. Масові частки елементів у ферум(ІІІ) оксиді Fe₂O₃

ПЛІЧ-О-ПЛІЧ

Завдання 1. На основі наведеної вище інформації виберіть закінчення речення: «Масова частка елемента показує...»

А масу атомів усіх хімічних елементів у сполуці
Б масу атомів одного хімічного елемента у сполуці
В частку хімічного елемента у сполуці
Г співвідношення мас елементів у сполуці

Завдання 2. Виконайте запропоноване завдання, щоб довести або спростувати необхідність володіти вмінням обчислювати масову частку елемента.

Для підвищення врожайності культурних рослин городники вносять у ґрунт мінеральні добрива. Важливим джерелом Нітрогену, який необхідний для фотосинтезу та росту рослин, є натрієва селітра NaNO₃ і калієва селітра KNO₃. Яке з цих добрив потрібно внести в ґрунту меншій кількості для забезпечення рослин однаковою кількістю Нітрогену?

Завдання 3. Використайте дані таблиці 8 і з’ясуйте, внесення якого добрива для забезпечення рослин Нітрогеном буде дешевшим.

Таблиця 8

	Вага	Вартість
Калієва селітра	1 кг	87 грн
Натрієва селітра	25 кг	2750 грн

НУМО ДОСЛІДЖУВАТИ

ОБЧИСЛЕННЯ МАСОВОЇ ЧАСТКИ ЕЛЕМЕНТА В СПОЛУЦІ

Завдання 1. Для виготовлення лікарських настоянок, як компонент палива для двигунів внутрішнього згорання, у косметиці й харчовій промисловості використовують етанол С₂Н₅ОН.

Склади характеристику етанолу за планом (також фіксуючи в зошиті належні розрахунки).

1. Якісний і кількісний склад молекули.
2. Відносна молекулярна маса.
3. Масові частки хімічних елементів в етанолі.

Завдання 2. Визнач масові частки елементів у сульфатній кислоті, модель молекули якої зображено на малюнку 5. Склади план виконання цього завдання.

Мал. 5. Модель молекули сульфатної кислоти

Завдання 3. Прочитай текст і заповни в робочому зошиті таблицю 9 (с. 29) відомостями про зазначену в ньому речовину.

Одним із видів газового пального для автомобілів є пропан (мал. 6).

Мал. 6. Ємність з пропаном на АЗС

Це легкозаймиста речовина, молекула якої складається з трьох атомів Карбону і восьми атомів Гідрогену.

Таблиця 9

Хімічна формула	М_r	Масові частки хімічних елементів

ТОБІ ДО СНАГИ

1. Обчисли масові частки хімічних елементів в ортофосфатній кислоті Н₃РО₄ і представ результати у вигляді діаграми.
2. Визнач масову частку (%) металічного елемента в кальцій сульфаті CaSO₄.
3. Розташуй хімічні формули CuS, FeCl₂, MgO, АlН₃ за зростанням масової частки неметалічного елемента у речовинах.
4 Монета номіналом 50 копійок важить 4,2 г. Масова частка Алюмінію в ній становить 9 %. Обчисли масу алюмінію в десяти таких монетах.
5. Поміркуй, і не здійснюючи математичних дій, дай відповідь на запитання: «У якій речовині — карбон(ІІ) оксиді чи кальцій оксиді — масова частка Оксигену більша?»
6. Прочитай текст і виконай завдання

Кава, шоколад і більшість енергетичних напоїв містять кофеїн, молекула якого складається з 8 атомів Карбону, 10 атомів Гідрогену, 4 атомів Нітрогену, 2 атомів Оксигену. Дорослим ця речовина дає змогу почуватися бадьорими та зосередженими, стимулює діяльність мозку. Однак надмірне споживання кофеїну може спричинити безсоння, знервованість і підвищене серцебиття. Також регулярне вживання кофеїну спричинює «звикання». Вживання кави у підлітковому віці вкрай не бажане.

Завдання 1. Відшукай у тексті пояснення, чому кофеїн варто вживати в помірних кількостях.

Завдання 2. Склади послідовність дій з визначення масової частки хімічних елементів у кофеїні. Запиши розв’язок у зошиті.

Завдання 3. Підготуй ТОП-3 цікавих, на твій погляд, фактів про кофеїн, щоб виголосити їх у класі. Зазнач використані джерела інформації.