4.4: Százalékos összetétel

A százalékos összetétel fogalmát mindannyian ismerjük. Leteszünk egy vizsgát, ami 100 pontot ér, 96 pontot kapunk helyesen, és a pontszámunkat 96%-nak írjuk le. A 96%-hoz úgy jutunk el, hogy először is vesszük a pontszámunkat, és elosztjuk az összes pontszámmal, hogy megkapjuk a helyes eredményt kapott töredéket. Ahhoz, hogy a törtet százalékra alakítsuk át, megszorozzuk a törtet 100-zal.

\

Ezt a fogalmat a molekulákra alkalmazva úgy írhatjuk le a HCl-t, hogy az egy atom hidrogénből és egy atom klórból áll. Hasonlóképpen használhatjuk a mólnómenklatúrát, és mondhatjuk, hogy a molekula egy mólja egy mól hidrogénből és egy mól klórból áll, és hogy egy mól HCl tömege 36,46 gramm. Ezek a leírások azonban semmit sem mondanak arról, hogy ennek a tömegnek mekkora része származik a hidrogénből és mekkora része a klórból. Ehhez a molekula százalékos összetételéről kell beszélnünk, vagyis arról, hogy a teljes tömeg hány százaléka származik az egyes elemekből. Ezek a számítások egyszerűek, és azt jelentik, hogy vesszük a kérdéses elem atomtömegét, és elosztjuk a molekula moláris tömegével.

A HCl esetében a HCl-ben lévő hidrogén hányadát a hidrogén moláris tömege osztva a HCl moláris tömegével adja meg:

\

és a HCl-ben lévő hidrogén százalékos arányát úgy kapjuk meg, hogy a hányadot megszorozzuk 100-zal:

\

A lépéseket kombinálva a HCl-ben lévő klór százalékos aránya kiszámítható, ha a klór moláris tömegét elosztjuk a HCl moláris tömegével és megszorozzuk 100-zal:

\

Az ilyen típusú feladatok tömegszámításként is bemutathatók. Például határozzuk meg a 423,6 gramm CaF2-ben lévő kalcium tömegét. Összegyűjtjük az ismert, adott és a talált értékeinket:

A Ca ismert moláris tömege

\

A CaF2 ismert moláris tömege

\

Adott, hogy van egy 423,6 gramm tömegű CaF2 mintánk, és meg akarjuk találni a Ca tömegét ebben a mintában. Meg tudnánk találni a Ca tömegét, ha ismernénk a CaF2-ben lévő Ca frakcióját. Ezt a frakciót megszorozhatnánk a CaF2 ismert tömegével, hogy megkapjuk a mintában lévő kalcium tömegét. A Ca frakciója a CaF2-ben a két ismert moláris tömeg hányadosa (a százalék, mielőtt megszoroznánk 100-zal). Mint mindig, a dimenzióelemzés elvégzéséhez az ismertet és az adottat úgy rendezzük el, hogy az egységek megszűnjenek, így csak annak a tételnek az egysége marad, amelyet meg akarunk találni.

\

Megjegyezzük, hogy ebben a példában a Ca CaF2-ben lévő Ca töredékét akarjuk használni, nem a százalékot; ha százalékot használnánk, akkor a válaszunkat el kellene osztanunk 100-zal, hogy megkapjuk a mintában lévő Ca megfelelő grammszámát.