质量分数的计算方法根据应用场景不同有所区分,主要分为以下几种情况:
一、溶液中溶质的质量分数
计算公式 $$omega = frac{m_{text{溶质}}}{m_{text{溶液}}} times 100% = frac{m_{text{溶质}}}{m_{text{溶质}} + m_{text{溶剂}}} times 100%$$
其中,$m_{text{溶液}}$ 无单位。
示例
10克氯化钠溶解于90克水中,溶质质量分数为:
$$omega = frac{10}{10+90} times 100% = 10%$$。
二、混合物中某成分的质量分数
通用公式
$$omega = frac{m_{text{某成分}}}{m_{text{混合物}}} times 100%$$
适用于固体、液体或气体混合物。
示例
100克样品中含20克铁元素,铁的质量分数为:
$$omega = frac{20}{100} times 100% = 20%$$。
三、化合物中元素的质量分数
计算公式
$$omega = frac{A times x}{M} times 100%$$
其中,$A$ 为元素的相对原子质量,$x$ 为原子个数,$M$ 为化合物的相对分子质量。
示例
16克氧气($O_2$)中氧元素的质量分数为:
$$omega = frac{16 times 2}{32} times 100% = 100%$$。
四、注意事项
单位问题:
质量分数无单位,计算时无需添加“%”符号。
特殊场景:
- 饱和溶液的质量分数与溶解度相关,但饱和溶液不一定是浓溶液;
- 稀释时需根据溶质守恒原则计算。
通过以上方法,可灵活计算不同场景下的质量分数。