Cómo calcular el porcentaje de masa de composición

Este es un problema de ejemplo que muestra cómo calcular la composición porcentual de masa. El porcentaje de composición indica las cantidades relativas de cada elemento en un compuesto. Para cada elemento, la fórmula del porcentaje en masa es:

% masa = (masa del elemento en 1 mol del compuesto) / (masa molar del compuesto) x 100%

porcentaje en masa = (masa de soluto / masa de solución) x 100%

Las unidades de masa son típicamente gramos. El porcentaje en masa también se conoce como porcentaje en peso o% p / p. La masa molar es la suma de las masas de todos los átomos en un mol del compuesto. La suma de todos los porcentajes de masa debería sumar 100%. Esté atento a los errores de redondeo en la última cifra significativa para asegurarse de que todos los porcentajes sumen.

Para llevar clave

La composición porcentual de masa describe las cantidades relativas de elementos en un compuesto químico.
El porcentaje de masa de composición también se conoce como porcentaje en peso. Se abrevia como w / w%.
Para una solución, el porcentaje de masa es igual a la masa de un elemento en un mol del compuesto dividido por la masa molar del compuesto, multiplicado por 100%.

Problema de composición porcentual de masa

El bicarbonato de sodio (hidrogenocarbonato de sodio) se usa en muchas preparaciones comerciales. Su fórmula es NaHCO.₃. Encuentre los porcentajes en masa (% en masa) de Na, H, C y O en hidrogenocarbonato de sodio.

Solución

Primero, busque las masas atómicas para los elementos de la tabla periódica. Se encuentra que las masas atómicas son:

Na es 22.99
H es 1.01
C es 12.01
O es 16.00

Luego, determine cuántos gramos de cada elemento están presentes en un mol de NaHCO₃:

22,99 g (1 mol) de Na
1,01 g (1 mol) de H
12,01 g (1 mol) de C
48.00 g (3 moles x 16.00 gramos por mol) de O

La masa de un mol de NaHCO₃ es:

22,99 g + 1,01 g + 12,01 g + 48,00 g = 84,01 g

Y los porcentajes de masa de los elementos son

% en masa de Na = 22,99 g / 84,01 g x 100 = 27,36%
Masa% H = 1.01 g / 84.01 g x 100 = 1.20%
masa% C = 12.01 g / 84.01 g x 100 = 14.30%
% en masa O = 48.00 g / 84.01 g x 100 = 57.14%

Responder

masa% Na = 27.36%
masa% H = 1.20%
masa% C = 14.30%
masa% O = 57.14%

Al hacer cálculos de porcentaje de masa, siempre es una buena idea verificar para asegurarse de que sus porcentajes de masa sumen 100% (ayuda a detectar errores matemáticos):

27,36 + 14,30 + 1,20 + 57,14 = 100,00

Composición porcentual del agua

Otro ejemplo simple es encontrar la composición porcentual de masa de los elementos en el agua, H₂O.

Primero, encuentre la masa molar de agua sumando las masas atómicas de los elementos. Utilice valores de la tabla periódica:

H es 1.01 gramos por mol
O es 16.00 gramos por mol

Obtenga la masa molar sumando todas las masas de elementos en el compuesto. El subíndice después del hidrógeno (H) indica que hay dos átomos de hidrógeno. No hay subíndice después del oxígeno (O), lo que significa que solo hay un átomo presente.

masa molar = (2 x 1.01) + 16.00
masa molar = 18.02

Ahora, divida la masa de cada elemento por la masa total para obtener los porcentajes de masa:

masa% H = (2 x 1.01) / 18.02 x 100%
masa% H = 11.19%

masa% O = 16.00 / 18.02
masa% O = 88.81%

Los porcentajes de masa de hidrógeno y oxígeno suman 100%.

Porcentaje de masa de dióxido de carbono

¿Cuáles son los porcentajes en masa de carbono y oxígeno en dióxido de carbono, CO₂?

Solución de porcentaje de masa

Paso 1: Encuentra la masa de los átomos individuales.

Busque las masas atómicas de carbono y oxígeno en la tabla periódica. Es una buena idea en este punto establecer la cantidad de cifras significativas que usará. Se encuentra que las masas atómicas son:

C es 12.01 g / mol
O es 16.00 g / mol

Paso 2: Encuentra la cantidad de gramos de cada componente que forman un mol de CO_2.

Un mol de CO₂ contiene 1 mol de átomos de carbono y 2 moles de átomos de oxígeno.

12,01 g (1 mol) de C
32.00 g (2 mol x 16.00 gramos por mol) de O

La masa de un mol de CO₂ es:

12.01 g + 32.00 g = 44.01 g

Paso 3: Encuentra el porcentaje de masa de cada átomo.

masa% = (masa del componente / masa del total) x 100

Y los porcentajes de masa de los elementos son

Para el carbono:

masa% C = (masa de 1 mol de carbono / masa de 1 mol de CO₂) X 100
masa% C = (12.01 g / 44.01 g) x 100
masa% C = 27,29%

Para oxigeno:

masa% O = (masa de 1 mol de oxígeno / masa de 1 mol de CO₂) X 100
masa% O = (32.00 g / 44.01 g) x 100
masa% O = 72.71%

Responder

masa% C = 27,29%
masa% O = 72.71%

Nuevamente, asegúrese de que sus porcentajes de masa sumen 100%. Esto ayudará a detectar cualquier error matemático.

27.29 + 72.71 = 100.00

Las respuestas suman 100%, lo que se esperaba.

Consejos para el éxito Cálculo del porcentaje de masa

No siempre se le dará la masa total de una mezcla o solución. A menudo, necesitarás sumar las masas. Esto podría no ser obvio. Es posible que le den fracciones molares o lunares y luego necesite convertir a una unidad de masa.
Mira tus cifras significativas.
Siempre asegúrese de que la suma de los porcentajes de masa de todos los componentes sume 100%. Si no es así, debe regresar y encontrar su error.

Ciencias