Массовая доля элемента: формула и калькулятор

Массовая доля элемента — это часть массы вещества, которую составляют атомы этого элемента: w = k·Ar / Mr · 100 %, где k — число атомов элемента в формуле. Например, в хлориде натрия w(Na) = 23 / 58,5 · 100 % ≈ 39,3 %.

Формула массовой доли элемента

w = k·ArMr · 100 %
w
массовая доля элемента, %
k
число атомов элемента
Ar
относительная атомная масса
Mr
относительная молекулярная масса

В легенде указаны основные единицы: г, моль, л, г/моль. В калькулятор можно вводить и мг, кг, мл — он сам переведет их и покажет перевод отдельным шагом. Относительные атомные массы округлены, как в школьной таблице: до целых, для хлора — 35,5.

Fe₂O₃

Состав вещества по элементам: число атомов, их масса в Mr и доля каждого элемента
ЭлементАтомовArМасса в MrДоля
Fe256112
O31648
w(Fe) в Fe₂O₃
70 %

Нажмите на элемент в таблице или на рисунке, чтобы увидеть расчет его массовой доли.

w(Fe) в Fe₂O₃: 70 %
Молекула Fe₂O₃ и полоса долей: элемент Fe составляет 70 % массы, а нажатие на другую часть показывает ее расчет.

Решение по шагам

  1. Относительная молекулярная массаMr(Fe₂O₃) = 2·56 + 3·16 = 160
  2. Формулаw(Fe) = 2·Ar(Fe)Mr(Fe₂O₃) · 100 %
  3. Подставляемw(Fe) = 2·56160 · 100 %
  4. Ответw(Fe) = 70 %
Молярная масса Fe₂O₃ с решением

Примеры задач на массовую долю элемента

  1. Задача 1

    Вычислите массовую долю элемента O в воде H₂O.

    Дано:H₂O
    1. Относительная молекулярная массаMr(H₂O) = 2·1 + 16 = 18
    2. Формулаw(O) = Ar(O)Mr(H₂O) · 100 %
    3. Подставляемw(O) = 1618 · 100 %
    4. Ответw(O) ≈ 88,9 %
  2. Задача 2

    Основная часть руды красного железняка — оксид железа(III) Fe₂O₃. Вычислите массовую долю элемента Fe в этом оксиде.

    Дано:Fe₂O₃
    1. Относительная молекулярная массаMr(Fe₂O₃) = 2·56 + 3·16 = 160
    2. Формулаw(Fe) = 2·Ar(Fe)Mr(Fe₂O₃) · 100 %
    3. Подставляемw(Fe) = 2·56160 · 100 %
    4. Ответw(Fe) = 70 %
  3. Задача 3

    Вычислите массовую долю элемента Cu в медном купоросе CuSO₄·5H₂O. Учтите кристаллизационную воду.

    Дано:CuSO₄·5H₂O
    1. Относительная молекулярная массаMr(CuSO₄·5H₂O) = 64 + 32 + 9·16 + 10·1 = 250
    2. Формулаw(Cu) = Ar(Cu)Mr(CuSO₄·5H₂O) · 100 %
    3. Подставляемw(Cu) = 64250 · 100 %
    4. Ответw(Cu) = 25,6 %

Не получаются задачи на массовую долю? Разберем с репетитором

Репетиторы Mathema по химии объясняют формулы на понятных примерах, помогают с домашними заданиями и готовят к контрольным и НМТ — начните с пробного онлайн-урока.

Что такое массовая доля элемента

Массовая доля элемента показывает, какая часть массы вещества приходится на атомы этого элемента. Ее обозначают буквой w и выражают в процентах или в долях единицы. Например, в хлориде натрия NaCl w(Na) = 23 / 58,5 · 100 % ≈ 39,3 %: из каждых 100 г соли примерно 39,3 г приходится на натрий, остальное — на хлор.

Чтобы найти массовую долю, сначала вычисляют Mr вещества. Затем относительную атомную массу элемента умножают на число его атомов в формуле и делят на Mr. Число атомов важно: в CO₂ один атом углерода и два атома кислорода, поэтому w(O) = 2·16 / 44 · 100 % ≈ 72,7 %. Сумма массовых долей всех элементов равна 100 %; из-за округления может получиться 99,9 % или 100,1 %, и это не ошибка.

Массовые доли нужны, чтобы сравнивать вещества по составу и решать обратные задачи. Так выясняют, в каком удобрении больше азота, сколько железа можно получить из тонны руды или какова формула вещества по результатам анализа. Это базовый навык для задач НМТ на вывод формулы вещества.

Типичные ошибки

  • Путают долю и проценты, хотя 0,7 и 70 % — одна и та же массовая доля. Если ответ нужен в процентах, умножьте долю на 100 %.
  • Забывают умножить на число атомов k. В Al₂O₃ два атома алюминия, поэтому в числителе 2·27, а не 27.
  • Делят на Ar элемента вместо Mr всего вещества. В знаменателе всегда стоит относительная молекулярная масса всей формулы.
  • В кристаллогидратах не учитывают воду в Mr. Для Na₂CO₃·10H₂O делят на 286, а не на 106.
  • Пугаются, что сумма долей получилась 99,9 % или 100,1 %. Это следствие округления, а не ошибка в расчете.

Частые вопросы

Найдите Mr вещества, умножьте Ar элемента на число его атомов и разделите на Mr: w = k·Ar / Mr · 100 %.

Mr(CH₄) = 12 + 4·1 = 16, поэтому w(C) = 12 / 16 · 100 % = 75 %.

100 %, или 1. Поэтому долю последнего элемента можно найти вычитанием: в NaCl w(Cl) = 100 % − 39,3 % = 60,7 %.

Массовая доля элемента описывает состав одного вещества по его формуле. Массовая доля растворенного вещества описывает смесь: какую часть массы раствора составляет растворенное вещество.