Относительная молекулярная масса.
Массовая доля элемента

Опорный конспект № 1.6 Относительная молекулярная масса. Массовая доля элемента.
Проверяемый элемент содержания:
ОГЭ 1.4. Закон постоянства состава веществ. Относительная атомная масса. Относительная молекулярная масса. Массовая доля химического элемента в соединении.

Относительная молекулярная масса

💡 Атомы мы сравнивать уже умеем. А как сравнить массы молекул? Ведь молекулы состоят из атомов, и их масса – это просто сумма масс всех атомов, входящих в молекулу.

📌 Относительная молекулярная масса (M_r) – это число, которое показывает, во сколько раз масса молекулы данного вещества больше 1/12 массы атома углерода.

✅ Чтобы найти M_r, нужно сложить относительные атомные массы всех атомов, входящих в молекулу, с учётом их количества (индексов).

Примеры расчёта

Вода H₂O:
M_r(H₂O) = 2 × A_r(H) + 1 × A_r(O) = 2 × 1 + 1 × 16 = 18
Это значит, что молекула воды в 18 раз тяжелее 1/12 массы атома углерода.

Углекислый газ CO₂:
M_r(CO₂) = 1 × A_r(C) + 2 × A_r(O) = 1 × 12 + 2 × 16 = 44

Серная кислота H₂SO₄:
M_r(H₂SO₄) = 2 × 1 + 1 × 32 + 4 × 16 = 2 + 32 + 64 = 98

Интересный факт: самая тяжёлая из известных стабильных молекул – это белки. Молекулярная масса некоторых белков достигает нескольких миллионов! Например, титин – белок мышц – имеет M_r около 3 000 000.

Что показывает M_r

📌 M_r – это безразмерная величина. Она просто показывает, во сколько раз одна молекула тяжелее другой (относительно эталона).

Например:

• M_r(H₂O) = 18
• M_r(CO₂) = 44
• Значит, молекула углекислого газа в 44/18 ≈ 2,44 раза тяжелее молекулы воды.

💡 M_r – это то же самое, что и A_r, только для молекул. А если вещество имеет немолекулярное строение (например, NaCl), то говорят об относительной формульной массе. Но в школе обычно используют термин «относительная молекулярная масса» для всех веществ.

Массовая доля элемента в соединении

📌 Массовая доля (ω) – это часть, которую составляет масса данного элемента от всей массы вещества. Она показывает, сколько процентов или долей от общей массы приходится на каждый элемент.

ω(элемента) = (n × A_r(элемента)) / M_r(вещества)

где n – число атомов данного элемента в молекуле.

⚡️ Массовую долю можно выражать в долях (от 0 до 1) или в процентах (от 0 до 100%). В задачах чаще используют проценты.

Пример расчёта массовой доли

Задача: Найдите массовую долю кислорода в серной кислоте H₂SO₄.
Решение:
M_r(H₂SO₄) = 2×1 + 1×32 + 4×16 = 98
Масса кислорода в молекуле: 4 × 16 = 64
ω(O) = 64 / 98 = 0,653 = 65,3%

✅ Ответ: массовая доля кислорода в серной кислоте составляет 65,3%.

Вывод формулы вещества по массовым долям

💡 Если известны массовые доли элементов в соединении, можно вывести его формулу. Алгоритм:

1. Принять массу вещества за 100 г (или 100%).
2. Найти массу каждого элемента в этой навеске.
3. Разделить массу каждого элемента на его атомную массу – получим количество атомов.
4. Найти отношение чисел атомов (разделить все числа на наименьшее).
5. Если получились дробные числа – домножить до целых.

Пример

Задача: Массовые доли натрия, серы и кислорода в веществе соответственно равны 29,1%, 40,51% и 30,38%. Найдите формулу вещества Na_xS_yO_z.

Решение:
В 100 г вещества содержится 29,1 г Na, 40,51 г S, 30,38 г O.
Находим количество атомов каждого элемента (делим массу на A_r):

• n(Na) = 29,1 / 23 = 1,265
• n(S) = 40,51 / 32 = 1,266
• n(O) = 30,38 / 16 = 1,899

Делим на наименьшее число (1,265):

• Na : S : O = 1 : 1 : 1,5

Умножаем на 2, чтобы получить целые числа:

Na : S : O = 2 : 2 : 3

✅ Формула вещества: Na₂S₂O₃ (тиосульфат натрия).

Связь с законом постоянства состава

📌 Массовая доля – это прямое следствие закона постоянства состава. Если состав вещества постоянен, то и массовая доля каждого элемента в нём всегда одна и та же, независимо от того, откуда взято вещество.

Например, в любой воде (хоть из реки, хоть из лаборатории) массовая доля водорода всегда равна 11,1%, а кислорода – 88,9%.

⚡️ Это используется для контроля качества веществ: если массовая доля элемента отличается от расчётной, значит, вещество содержит примеси.

Практические задания

📌 Попробуйте решить самостоятельно:

1. Задание 1. Вычислите относительную молекулярную массу M_r для веществ: NaOH, CaCO₃, Al₂O₃, H₃PO₄.
2. Задание 2. Найдите массовую долю кислорода в оксиде алюминия Al₂O₃.
3. Задание 3. Массовая доля углерода в соединении составляет 27,27%, кислорода – 72,73%. Найдите формулу вещества.

Подсказка к заданию 3: примите массу вещества за 100 г, найдите массы C и O, разделите на A_r, найдите отношение.

Памятка

• ✅ M_r = сумма A_r всех атомов в молекуле (с учётом индексов).
• ✅ ω(элемента) = (n × A_r) / M_r – доля элемента в веществе.
• ✅ ω можно выражать в долях (0,653) или в процентах (65,3%).
• ✅ Чтобы вывести формулу по массовым долям: найти количество атомов каждого элемента, разделить на наименьшее, домножить до целых.

Вы смотрели конспект урока химии по теме «Относительная молекулярная масса. Массовая доля элемента». Выберите дальнейшее действие:

• Перейти к Списку конспектов по химии (по классам)
• Найти конспект в Кодификаторе ОГЭ по химии
• Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по химии