ОбразованиеХимия

Рассчитайте массовую долю меди в соединениях

Формула массовой доли меди и пошаговый расчёт для CuO, Cu2O, CuSO4, Cu2S. Готовые решения с пояснениями.

Относительная атомная масса меди, Ar(Cu)

Похожие калькуляторы и статьи

Все калькуляторы раздела «Химия» (76) →

Формула массовой доли меди

Массовая доля элемента в соединении показывает, какая часть общей массы вещества приходится на этот элемент. Для расчёта массовой доли меди используйте универсальную формулу:

ω(Cu)=Ar(Cu)×nMr(соединения)×100%\omega(\text{Cu}) = \frac{A_r(\text{Cu}) \times n}{\text{M}_r(\text{соединения})} \times 100\%

где:

  • ω(Cu)\omega(\text{Cu}) — массовая доля меди, % (или доли единицы)
  • Ar(Cu)A_r(\text{Cu}) — относительная атомная масса меди
  • nn — число атомов меди в формульной единице
  • Mr\text{M}_r — относительная молекулярная масса соединения

Атомные массы для расчёта

ЭлементСимволАтомная масса ArA_r
МедьCu64 (или 63,5)
СераS32
КислородO16
ЖелезоFe56

Пошаговый алгоритм расчёта

  1. Определите атомные массы всех элементов в соединении по таблице Менделеева.
  2. Подсчитайте молекулярную массу вещества Mr\text{M}_r: умножьте атомную массу каждого элемента на его индекс и сложите результаты.
  3. Найдите общую массу меди в формульной единице: Ar(Cu)×nA_r(\text{Cu}) \times n.
  4. Разделите массу меди на молекулярную массу вещества и умножьте на 100%.

Примеры расчёта для соединений меди

Оксид меди(II) — CuO

Дано: CuO

Решение:

Mr(CuO)=64+16=80\text{M}_r(\text{CuO}) = 64 + 16 = 80 ω(Cu)=6480×100%=80%\omega(\text{Cu}) = \frac{64}{80} \times 100\% = 80\%

Ответ: массовая доля меди в CuO составляет 80%.

Оксид меди(I) — Cu₂O

Дано: Cu₂O

Решение:

Mr(Cu2O)=64×2+16=128+16=144\text{M}_r(\text{Cu}_2\text{O}) = 64 \times 2 + 16 = 128 + 16 = 144 ω(Cu)=64×2144×100%=128144×100%≈88,9%\omega(\text{Cu}) = \frac{64 \times 2}{144} \times 100\% = \frac{128}{144} \times 100\% \approx 88,9\%

Ответ: массовая доля меди в Cu₂O составляет 88,9% (округлённо 89%).

Сульфат меди(II) — CuSO₄

Дано: CuSO₄

Решение:

Mr(CuSO4)=64+32+16×4=64+32+64=160\text{M}_r(\text{CuSO}_4) = 64 + 32 + 16 \times 4 = 64 + 32 + 64 = 160

Массовая доля каждого элемента:

ω(Cu)=64160×100%=40%\omega(\text{Cu}) = \frac{64}{160} \times 100\% = 40\% ω(S)=32160×100%=20%\omega(\text{S}) = \frac{32}{160} \times 100\% = 20\% ω(O)=64160×100%=40%\omega(\text{O}) = \frac{64}{160} \times 100\% = 40\%

Ответ: w(Cu) = 40%, w(S) = 20%, w(O) = 40%.

Сульфид меди(I) — Cu₂S

Дано: Cu₂S

Решение:

Mr(Cu2S)=64×2+32=128+32=160\text{M}_r(\text{Cu}_2\text{S}) = 64 \times 2 + 32 = 128 + 32 = 160 ω(Cu)=64×2160×100%=128160×100%=80%\omega(\text{Cu}) = \frac{64 \times 2}{160} \times 100\% = \frac{128}{160} \times 100\% = 80\% ω(S)=32160×100%=20%\omega(\text{S}) = \frac{32}{160} \times 100\% = 20\%

Ответ: w(Cu) = 80%, w(S) = 20%.

Сравнительная таблица массовых долей меди

СоединениеФормулаMrw(Cu), %
Оксид меди(II)CuO8080
Оксид меди(I)Cu₂O14488,9
Сульфат меди(II)CuSO₄16040
Сульфид меди(I)Cu₂S16080

Обратите внимание: в оксидах меди(I) доля меди выше, чем в сульфате, потому что в Cu₂O на кислород приходится меньше массы.

Частые ошибки при расчёте

  • Забывают умножить атомную массу на индекс элемента (например, считают массу 4 атомов кислорода как 16 вместо 64).
  • Путают атомную и молекулярную массу — подставляют Ar вместо Mr или наоборот.
  • Не округляют атомные массы перед расчётом, что приводит к дробным значениям Mr и затрудняет вычисления.

Часто задаваемые вопросы

Как найти массовую долю меди в любом соединении?
Массовая доля меди рассчитывается по формуле w(Cu) = (Ar(Cu) × n) / Mr(соединения) × 100%, где n — число атомов меди в формульной единице.
Чему равна атомная масса меди для расчётов?
Относительная атомная масса меди Ar(Cu) ≈ 64. В более точных расчётах используют значение 63,5.
Какая массовая доля меди в CuO?
Mr(CuO) = 64 + 16 = 80. w(Cu) = 64/80 × 100% = 80%. Массовая доля кислорода соответственно 20%.
Сколько процентов меди в сульфате меди CuSO4?
Mr(CuSO4) = 160 г/моль. w(Cu) = 64/160 × 100% = 40%. Серы — 20%, кислорода — 40%.
Что показывает массовая доля элемента?
Массовая доля показывает, какая часть от общей массы вещества приходится на данный элемент. Выражается в долях единицы или процентах.