Co je hmotnostní zlomek?

Hmotnostní zlomek je poměr hmotnosti, kterou jedna část molekuly, směsi nebo reakce přispívá k celkové hmotnosti všech jejích částí. Molekuly jsou skupiny atomů, směsi jsou skupiny molekul a reakce mění atomy na nové molekuly. Všechny atomy a molekuly mají specifickou hmotnost, a když jsou kombinovány, je často užitečné znát hmotnostní zlomek dávajícího atomu nebo molekuly ve směsi nebo reakci. Existuje několik způsobů, jak najít hmotnostní zlomek, ale většina potřebuje periodickou tabulku prvků a základní matematické dovednosti.

Všechny příklady hmotnostních frakcí používají výpočet zlomků. U frakcí je důležité myslet na části celku a hmotnostní zlomek kterékoli složky je součástí celé hmoty, kterou konkrétní součást tvoří. To vede k dělení hmotnosti jedné složky celkovou hmotností v molekule nebo směsi, aby se vypočítala frakce této složky, označená _Xf . Ve vodě jsou tři atomy: dva atomy vodíku a jeden atom kyslíku. Pomocí periodické tabulky prvků k nalezení atomového počtu vodíku a kyslíku lze vypočítat každou hmotnostní frakci a všechny frakce přidané dohromady by se měly vždy rovnat 1.

Molekuly mohou být kombinovány ve směsi, jako je kyselina a voda. To vede k podobnému výpočtu, který dává hmotnostní zlomek každé molekuly místo každého atomu. Voda je běžné rozpouštědlo pro kyselinu, jejíž hmotnost je 18 atomových hmotnostních jednotek (amu). Chlorovodík je asi 36 amu a často se přidává do vody za účelem výroby kyseliny chlorovodíkové. Pokud je do směsi přidána jedna z každé molekuly nebo je připravena směs jedna ku jedné, frakce pro každou není 1/2, protože chlorovodík váží dvakrát tolik vody než molekula.

Stejný příklad lze použít k ukázání atomové frakce namísto molekulární frakce. K výpočtu množství hmoty, které určité atomy přispívají k celkové hmotnosti, je nejprve nutné sečíst všechny stejné atomy a vytvořit graf. V chlorovodíku jsou na každý atom kyslíku a chloru tři atomy vodíku. Když se vypočítá hmotnostní podíl vodíku, stane se trojnásobkem atomového čísla děleno celkovou hmotností, která je asi 54 amu. V tomto příkladu vodík představuje 0,056 z celkové hmotnosti, protože třikrát 1 amu děleno 54 amu se rovná 0,056.