MASENI UDIO I PROCENAT ELEMENTA U SPOJU

Šta znači 100%? To znači da je nešto cijelo, a 50% je, dakle, polovica od cijelog, 25 % četvrtina itd. Za nas je cijelo relativna molekulska masa Mr,  i kada izračunamo Mr možemo lako izračunati i udio pojednih elemenata u spoju, na dva načina: pomoću formule i proporcijom.

Formula po kojoj računamo maseni udio ili procenat (w) sastojka A u spoju A_xB_y je:

 W_A= xAr_A /MrA_xB_y

Maseni udio za osnovicu ima 1 i govori koliko se svakog elementa nalazi u 1 kg ili npr. 1 g spoja A_xB_y. Procenat za osnovicu ima 100 i govori koliko se svakog elementa nalazi u 100 g ili 100 kg spoja A_xB_y.

PRIMJER:

Izračunaj maseni udio i procentni sastav spoja natrij karbonata Na₂CO₃?

Potrebno je dakle izračunati Mr za Na₂CO₃

 Ar_Na = 23; Ar_C = 12; Ar_O = 16;

 Mr _Na2CO3= 2Ar_Na+ Ar_C + 3Ar_O

                  = 2x23 + 12 + 3x16

                  = 46 + 12 + 48

                  = 106

 W_Na= 2xAr_Na / Mr _Na2CO3 x 100                   

       = 2x23 / 106 x 100                                                                        

       = 43,4 %                                                                        

W_C= Ar_C / Mr _Na2CO3 x 100                          

     = 12 / 106 x 100                                          

     = 11,32 %

W_O = 3Ar_o / Mr _Na2CO3 x 100

       = 2x23 / 106 x 100                                                

       = 43,4 %                                  

PROVJERA:

Zbir masenog udjela (procenta) svih elemenata treba da bude 1 (100 %):

 w_Na + w_c + w_o = 0,434 + 0,1132 + 0,4528= 1

 ili u procentima:

 w_Na + w_c + w_o = 43,4 % + 11,32 % + 45,28 % = 100%

Odgovor:

U natrij karbonatu se nalazi: 43,4 % natrija, 11,32 % ugljika i 45,28 % kisika.

 Ovakve zadatake možemo riješiti i proporcijom:

 Ako 106 g natrij karbonata sadrži 46 g natrija onda 100 g natrij karbonata sadrži x g natrija. Postavimo proporciju:

 106 : 46 = 100 : X

 Proporcija se rješava tako što množimo vanjski i vanjski i unutarnji i unutarnji:

X = 46 x 100 / 106

   = 43,4 %

Tako isto radimo i za ugljik:

Ako 106 g natrij karbonata sadrži 12 g ugljika onda 100 g natrij karbonata sadrži x grama ugljika:

 106 : 12 = 100 : X

 X = 12 x 100 / 106

    = 11,32 %

Tako isto radimo i za kisik:

Ako 106 g natrij karbonata sadrži 3x16 g kisika onda 100 g natrij karbonata sadrži x grama kisika:

 106 : 48 = 100 : X

 X = 48 x 100 / 106

     = 45,28 %

 

 

STEHIOMERIJA

Stehiometrija je oblast hemije (grč. „stoicheion“ element i „metrija“ mjerenje) koja se bavi hemijskim računanjem. Ima vrlo široko područje primjene: medicina, poljoprivreda, obrada i dobijanje metala, farmacija itd.

Temelji se na osnovnim hemijskim zakonima:

a)      Zakon o održanju mase (Antoine Lavoisier, 1785.)

b)      Zakon o stalnim odnosima masa (Joseph Proust, 1799.)

c)       Zakon umnoženih omjera masa ( John Dalton, 1802.)

d)      Zakon stalnih volumnih omjera (Louis Gay-Lussac, 1805)

e)      Plinski zakoni

f)       Zakoni elektrohemije

g)      Zakoni termodinamike

ZADACI NA OSNOVU JEDNAČINE

Koliko grama fosfatne kiseline i kalcij hidroksida treba uzeti za 100 g kalcij fosfata?

H₃PO₄        +       Ca(OH)₂     Ca₃(PO4)₂   +    H₂O

Fosfatna kiselina daje 3H⁺ jona a kalcij hidroksid 2OH^- jona pa izjednačena reakcija izgleda ovako:

2H₃PO₄       +     3Ca(OH)₂    1Ca₃(PO4)₂ +   6H₂O

Dakle, iz izjednačene reakcije se vidi da je za dobijanje 1 mola kalcij fosfata potrebno je uzeti 2 mola fosfatne kiseline i 3 mola kalcij hidroksida.

Molarne mase (dobiju se izražavanjem relativnih molekulskih masa u g/mol) reaktanata i produkta ove reakcije neutralizacije su:

M _H3PO4 =  98,00 g/mol

M _Ca(OH)2 =74,00 g/mol

M _Ca3(PO4)2 = 310 g/mol

Reakcijom trebamo dobiti 100 g kalcij fosfata a ta masa se može izraziti i u molovima:

n _Ca3(PO4)2= m _Ca3(PO4)2/M _Ca3(PO4)2

                 = 100g / 310 g/mol       

                 = 0,322 mol

Iz jednačine se vidi da je za dobijanje 0,322 mol kalcij fosfata potrebno 2 x 0,322 mola fosfatne kiseline i 3 x 0,322 mola kalcij hidroksida. Dobijamo:

m _H3PO4 = n _H3PO4 x M _H3PO4

              = 0,644 mol x 98,00 g/ mol

              = 63,112 g

m _Ca(OH)2= n _Ca(OH)2 x M _Ca(OH)2

              = 0,966 mol x 74,00 g/ mol

              = 71,484 g

Odgovor:
Za dobijanje 100 g kalcij fosfata potrebno je 63,112 g fosfatne kiseline i 71,484 g kalcij hiroksida.