Массовая доля (химия)

В химии, то массовая доля вещества в смеси является соотношение (альтернативно обозначенный) от массы этого вещества к общей массе смеси. Выраженная формулой массовая доля равна: ${\ displaystyle w_ {i}}$${\ displaystyle Y_ {i}}$${\ displaystyle m_ {i}}$${\ displaystyle m _ {\ text {tot}}}$

${\ displaystyle w_ {i} = {\ frac {m_ {i}} {m _ {\ text {tot}}}}.}$

Поскольку отдельные массы ингредиентов смеси составляют, их массовые доли в сумме равны единице: ${\ displaystyle m _ {\ text {tot}}}$

${\ displaystyle \ sum _ {i = 1} ^ {n} w_ {i} = 1.}$

Массовая доля также может быть выражена со знаменателем 100 в процентах по массе (в коммерческом контексте часто называется процентным содержанием по массе, сокращенно вес.% ; См. Соотношение массы к массе ). Это один из способов выражения состава смеси в безразмерном размере ; мольная доля (процент по молям, мол.%) и объемная доля ( процент по объему, об.%) - другие.

Когда преобладают отдельные химические элементы, а не соединения или другие вещества, термин массовая доля может также относиться к отношению массы элемента к общей массе образца. В этих контекстах альтернативным термином является состав в процентах по массе. Массовая доля элемента в соединении может быть рассчитана по эмпирической формуле соединения или его химической формуле.

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 Терминология
• 2 свойства
• 3 Связанные количества
  • 3.1 Соотношение смешивания
  • 3.2 Массовая концентрация
  • 3.3 Молярная концентрация
  • 3.4 Массовый процент
  • 3.5 Молярная доля
• 4 Пространственная вариация и градиент
• 5 См. Также
• 6 Ссылки

Терминология

Процентная концентрация не относится к этой величине. Это неправильное название сохраняется, особенно в учебниках начальной школы. В биологии единица «%» иногда (неправильно) используется для обозначения массовой концентрации, также называемой процентным соотношением масса / объем. Раствор с 1   г растворенного вещества, растворенного в конечном объеме 100   мл раствора, будет обозначен как «1%» или «1% m / v» (масса / объем). Это неверно, поскольку единица «%» может использоваться только для безразмерных величин. Вместо этого следует просто указывать концентрацию в единицах г / мл. Процентный раствор или процентный раствор, таким образом, лучше всего подходят для обозначения растворов в процентах по массе (м / м, м% или растворенных веществ по массе / общей массе раствора после смешивания) или растворов в процентах по объему (об. / Об., Об.% Или об. Растворенных веществ на объем от общего раствора после смешивания). Иногда продолжают встречаться очень неоднозначные термины « процентное решение» и « процентное решение» без других квалификаторов.

В теплотехнике, качество пары используются для массовой доли пары в паре.

В сплавах, особенно из благородных металлов, термин « чистота» используется для обозначения массовой доли благородного металла в сплаве.

Характеристики

Массовая доля не зависит от температуры до тех пор, пока не произойдет фазовый переход.

Связанные количества

Соотношение смешивания

Смешивание двух чистых компонентов можно выразить введением их (массового) соотношения при смешивании. Тогда массовые доли компонентов будут ${\ displaystyle r_ {m} = {\ frac {m_ {2}} {m_ {1}}}}$

${\ displaystyle {\ begin {align} w_ {1} amp; = {\ frac {1} {1 + r_ {m}}}, \\ w_ {2} amp; = {\ frac {r_ {m}} {1 + r_ {m}}}. \ end {align}}}$

Массовое соотношение равно отношению массовых долей компонентов:

${\ displaystyle {\ frac {m_ {2}} {m_ {1}}} = {\ frac {w_ {2}} {w_ {1}}}}$

за счет деления числителя и знаменателя на сумму масс компонентов.

Массовая концентрация

Массовая доля компонента в растворе - это отношение массовой концентрации этого компонента ρ i (плотность этого компонента в смеси) к плотности раствора. ${\ displaystyle \ rho}$

${\ displaystyle w_ {i} = {\ frac {\ rho _ {i}} {\ rho}}.}$

Молярная концентрация

Отношение к молярной концентрации аналогично приведенному выше, при замене отношения между массой и молярной концентрацией:

${\ displaystyle w_ {i} = {\ frac {\ rho _ {i}} {\ rho}} = {\ frac {c_ {i} M_ {i}} {\ rho}},}$

где - молярная концентрация, а - молярная масса компонента. ${\ displaystyle c_ {i}}$${\ displaystyle M_ {i}}$${\ displaystyle i}$

Массовый процент

Массовый процент также может быть выражен как массовый процент, сокращенно мас.% Или массовый процент.

Мольная доля

Мольная доля может быть вычислена по формуле ${\ displaystyle x_ {i}}$

${\ displaystyle x_ {i} = {\ frac {w_ {i}} {M_ {i}}} {\ bar {M}},}$

где - молярная масса компонента, а - средняя молярная масса смеси. ${\ displaystyle M_ {i}}$${\ displaystyle i}$${\ displaystyle {\ bar {M}}}$

Заменив выражение молярно-массовые произведения,

${\ displaystyle x_ {i} = {\ frac {\ frac {w_ {i}} {M_ {i}}} {\ sum _ {j} {\ frac {w_ {j}} {M_ {j}}}) }}.}$

Пространственная вариация и градиент

В пространственно неоднородной смеси градиент массовой доли вызывает явление диффузии.

Смотрите также

• Массовая доля потока

Рекомендации