4.4: Procentuell sammansättning

Vi är alla bekanta med termen procentuell sammansättning. Vi gör ett prov som är värt 100 poäng, vi får 96 rätt och vi beskriver vårt resultat som 96 %. Vi kommer fram till 96 % genom att först ta vår poäng och dividera den med det totala antalet poäng för att få fram bråkdelen som vi fick rätt. För att omvandla bråket till en procentandel multiplicerar vi bråket med 100.

\

Om vi tillämpar detta begrepp på molekyler skulle vi kunna beskriva HCl som bestående av en atom av väte och en atom av klor. På samma sätt skulle vi kunna använda mol-nomenklaturen och säga att en mol av molekylen består av en mol väte och en mol klor, och att en mol HCl har en massa på 36,46 gram. Dessa beskrivningar säger dock ingenting om hur mycket av denna massa som kan tillskrivas vätet och hur mycket som kommer från kloret. För att göra detta måste vi tala om molekylens procentuella sammansättning, det vill säga hur många procent av den totala massan som härrör från varje grundämne. Dessa beräkningar är enkla och innebär att man tar atommassan för grundämnet i fråga och dividerar med molekylens molära massa.

För HCl ges fraktionen av väte i HCl genom vätens molära massa dividerad med HCl:s molära massa:

\

och den procentuella andelen väte i HCl fås genom att multiplicera fraktionen med 100:

\

Genom att kombinera stegen kan den procentuella andelen klor i HCl beräknas genom att dividera klors molarmassa med HCl:s molarmassa och multiplicera med 100:

\

Denna typer av problem kan också presenteras som massberäkningar. Bestäm till exempel massan av kalcium i 423,6 gram CaF2. Samla våra kända, givna och hitta värden:

Den kända molarmassan av Ca är

\

Den kända molarmassan av CaF2 är

\

Vi har fått veta att vi har ett prov av CaF2 med massan 423,6 gram och vi vill bestämma massan av Ca i detta prov. Vi skulle kunna hitta massan av Ca om vi kände till fraktionen av Ca i CaF2. Vi kan sedan multiplicera denna fraktion med den kända massan av CaF2 för att få fram massan av kalcium i provet. Andelen Ca i CaF2 är förhållandet mellan de två kända molarmassorna (procentandelen, innan du multiplicerar med 100). Som alltid, för att utföra dimensionsanalysen, ordnar vi det kända och det givna så att enheterna upphävs, vilket bara lämnar kvar enheterna för det objekt vi vill hitta.

\

Bemärk att du i det här exemplet vill använda bråket av Ca i CaF2, inte procentsatsen; om du använde procentsatsen skulle du vara tvungen att dividera ditt svar med 100 för att få fram det korrekta antalet gram Ca i provet.