Kidolgozott mintafeladat: A tömegszázalékos összetétel kiszámítása

Itt látható a glükóz összegképlete. Vegyünk egy bizonyos mennyiségű tiszta glükózt. Egy kis kupac glükózt. Anélkül, hogy tudnánk a tömegét, csupán az összegképlete alapján kiszámítható-e, hogy hány tömegszázalék szenet tartalmaz a minta? Állítsd meg a videót, és gondold végig. Segítségképpen megadom, mennyi a relatív atomtömege a szénnek, a hidrogénnek és az oxigénnek. Rendben, kezdjünk hozzá együtt. A glükóz mennyisége azért nem lényeges, mert a szén tömegszázalékban megadott aránya a mennyiségtől függetlenül mindig állandó kell legyen. De hogy könnyebb legyen megérteni, megadhatunk egy tetszőleges mennyiséget. Vegyük úgy, hogy ez egy mól, egy mól glükóz. Úgy is gondolkozhatunk, hogy 1 mól glükózban 6 mól szén van. Mivel minden glükózmolekulában 6 szénatom van. Így kiszámolhatjuk, mennyi 6 mól szénatom tömege elosztva 1 mól glükóz tömegével. Ismétlem, azért írhatjuk ezt fel 6 mól szénatom és 1 mól glükóz hányadosaként, mert úgy vettük, hogy ez itt 1 mól glükóz, minden glükózmolekulában 6 szénatom van, tehát 6-szor annyi benne a szénatomok száma, vagyis 6 mól a szén anyagmennyisége. No és ez mennyi? Annyi lesz mint... A számlálóba 6 mól szénatom kerül szorozva a szén moláris tömegével. És hogy az mennyi? Ezt megadható a szénatom relatív atomtömege alapján. Ha a relatív atomtömeg 12,01 atomi tömegegység, akkor a moláris tömeg 12,01 g/mol lesz a szén esetében. Tehát szorozzunk 12,01 g/mollal. A számlálóban egyszerűsítés után csak a gramm marad. No és mi lesz a nevezőben? 1 mól glükóz tömege az alapján adható meg, hogy minden glükózmolekulában 6 szén, 12 hidrogén és 6 oxigén van. Tehát a tömegében benne van 6 mól szén 12 mól hidrogén és 6 mól oxigén tömege. Tehát ide ismét bekerül a számlálóba írt mennyiség, a 6 mól szén szorozva a szén moláris tömegével, 12,01 g/mol szénnel. Ehhez hozzáadjuk 12 mól hidrogén tömegét szorozva a hidrogén moláris tömegével, ami 1,008 g/mol hidrogén, és 6 mól oxigén tömegét szorozva az oxigén moláris tömegével, ami 16,00 g/mol oxigén. Szerencsére itt alul egyszerűsíthetünk, így a nevezőben is csak a grammok maradnak. Ez így jó. Grammok vannak a számlálóban is és a nevezőben is, ezekkel egyszerűsíthetünk, így a végeredményt százalékban kapjuk. Tehát lássuk: a számlálóban 6-szor 12,01, azaz 72,06 A nevezőben pedig... először csak elvégzem a számolást, azután foglalkozom majd az értékes jegyekkel. Tehát a nevezőbe kerül a 72,06 meg ... 12-szer 1,008, ami 12,096 és még 6-szor 16,00 ami 96,00 Ez annyi mint 72,... most csak elvégezzük a műveletet, mielőtt az értékes jegyekkel foglalkoznánk 72,06 osztva...lássuk csak... 72 meg 12 az 84... meg 96... ez összesen 180,156. Jól számoltam? Mindent össze akartam adni, tekintet nélkül az értékes jegyekre. Ezt begépelhetjük a számológépbe de ne feledjük, hogy a végeredményt legfeljebb 4 értékes jegyre adhatjuk meg. Ugyanis még itt alul, ebben a kékkel írt műveletben is csak 4 értékes jegy szerepel, azaz csak a 2. tizedesjegyig jutunk el. Így amikor mindent összeadunk, akkor sem juthatunk a 2. tizedesjegynél tovább. De még ha itt kerekítünk is az értékes jegyekre tekintettel akkor is legalább 4, sőt, valójában 5 értékes jegy szerepelne. Tehát ez a 4 értékes jegy korlátozza az értékes jegyek számát. Tehát számoljuk ki ezt, és kerekítsünk 4 értékes jegyre. 72,06 osztva 180,156-del az annyi mint... ha 4 értékes jegyre kerekítünk, akkor ez 0,4000 lesz Ez tehát nagyjából 0,4000 lesz. Másképpen kifejezve 40 % vagyis 40,00 tömegszázalék szén, 4 értékes jegyre kerekítve. És készen vagyunk.