Was ist ein Massenbruch?
Der Massenanteil ist das Massenverhältnis, das ein Teil eines Moleküls, Gemisches oder einer Reaktion zur Gesamtmasse aller seiner Teile beiträgt. Moleküle sind Gruppen von Atomen, Gemische sind Gruppen von Molekülen, und Reaktionen ordnen Atome in neue Moleküle um. Alle Atome und Moleküle haben eine spezifische Masse, und wenn sie kombiniert werden, ist es oft nützlich, den Massenanteil eines gebenden Atoms oder Moleküls in einer Mischung oder Reaktion zu kennen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den Massenanteil zu ermitteln, die meisten benötigen jedoch ein Periodensystem mit Elementen und grundlegende mathematische Fähigkeiten.
Alle Beispiele für Massenbrüche verwenden eine Bruchrechnung. Bei Brüchen ist es wichtig, an Teile des Ganzen zu denken, und der Massenanteil einer Komponente ist der Teil der gesamten Masse, den eine bestimmte Komponente ausmacht. Dies führt dazu, dass die Masse einer einzelnen Komponente durch die Gesamtmasse im Molekül oder Gemisch dividiert wird, um den Anteil dieser Komponente zu berechnen, der mit X f bezeichnet wird . Im Wasser gibt es drei Atome: zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom. Unter Verwendung des Periodensystems der Elemente, um die Ordnungszahl von Wasserstoff und Sauerstoff zu ermitteln, kann jeder Massenanteil berechnet werden, und alle zusammenaddierten Anteile sollten immer gleich 1 sein.
Moleküle können in einer Mischung wie Säure und Wasser kombiniert werden. Dies führt zu einer ähnlichen Berechnung, die den Massenanteil jedes Moleküls anstelle jedes Atoms angibt. Wasser ist ein übliches Lösungsmittel für Säure, dessen Masse 18 Atommasseneinheiten (amu) beträgt. Chlorwasserstoff ist etwa 36 amu und wird oft zu Wasser gegeben, um Salzsäure herzustellen. Wenn eines von jedem Molekül zu einer Mischung gegeben wird oder eine Eins-zu-Eins-Mischung hergestellt wird, beträgt die Fraktion für jedes nicht 1/2, da Chlorwasserstoff doppelt so viel wie Wasser pro Molekül wiegt.
Das gleiche Beispiel kann verwendet werden, um die Atomfraktion anstelle der Molekularfraktion zu zeigen. Um die Menge der Masse zu berechnen, die bestimmte Atome zur Gesamtmasse beitragen, müssen zunächst alle Atome addiert und ein Diagramm erstellt werden. In Chlorwasserstoff kommen auf jedes Sauerstoff- und Chloratom drei Wasserstoffatome. Wenn der Massenanteil von Wasserstoff berechnet wird, wird er zum Dreifachen der Ordnungszahl geteilt durch die Gesamtmasse, die etwa 54 amu beträgt. In diesem Beispiel trägt Wasserstoff 0,056 zur Gesamtmasse bei, da dreimal 1 amu geteilt durch 54 amu gleich 0,056 ist.