Молекулярная масса воды Н2О (процентное содержание)

 Теория:

Молекулярная масса воды (H₂O) это масса одной молекулы вещества, выраженная в атомных единицах массы (а.е.м.).

Поэтому она рассчитывается как сумма атомных масс входящих в ее состав элементов.

Молекулярную массу каждого химического элемента можно найти в таблице химических элементов Менделеева.

Единицы расчета для определения: атомная единица массы (а.е.м.) и грамм на моль (г/моль).

Как вычислить молекулярную массу воды

Молекула воды имеет химическую формулу H₂O, что означает, что она состоит из двух атомов водорода (H) и одного атома кислорода (O).

Для расчета молекулярной массы воды используются относительные атомные массы элементов:

• Атомная масса водорода (H) ≈ 1.008 а.е.м.
• Атомная масса кислорода (O) ≈ 16.00 а.е.м.

Таким образом, молекулярная масса воды (Mr(H₂O)) рассчитывается следующим образом:

Mr(H₂O) = 2 × Ar(H) + Ar(O) Mr(H₂O) = 2 × 1.008 + 16.00 Mr(H₂O) = 2.016 + 16.00 Mr(H₂O) = 18.016 а.е.м.

Часто это значение округляют до 18.02 а.е.м. или даже 18 а.е.м. для упрощения расчетов.

Если нужна молярная масса воды, то она численно равна относительной молекулярной массе, но имеет единицу измерения грамм на моль (г/моль):

Молярная масса (M(H₂O)) ≈ 18.02 г/моль.

Процентное содержание элементов в воде

Молекула воды имеет химическую формулу H₂O, что означает, что она состоит из двух атомов водорода (H) и одного атома кислорода (O).

Для определения процентного содержания элементов в воде, необходимо знать их атомные массы:

• Атомная масса водорода (H) ≈ 1.008 а.е.м.
• Атомная масса кислорода (O) ≈ 16.00 а.е.м.

Молярная масса воды (H₂O) составляет: M(H₂O) = (2 х 1.008) + 16.00 = 2.016 + 16.00 = 18.016 г/моль.

Теперь рассчитаем процентное содержание каждого элемента:

Процентное содержание водорода (H): (Масса водорода / Молярная масса воды) х 100% = (2 х 1.008 / 18.016) х 100% = (2.016 / 18.016) х 100% ≈ 11.19%

Процентное содержание кислорода (O): (Масса кислорода / Молярная масса воды) х 100% = (16.00 / 18.016) х 100% ≈ 88.81%

Таким образом, в воде содержится примерно:

• 11.19% водорода
• 88.81% кислорода

Эти значения могут незначительно отличаться в зависимости от используемых значений атомных масс.

 Пример решения:

Задача № 1.

Дано: Чему равна молярная масса воды (H₂O), если известны следующие округленные значения атомных масс: водород (H) = 1 г/моль, кислород (O) = 16 г/моль?

Решение: M(H₂O) = 2 × M(H) + M(O) = 2 × 1 г/моль + 16 г/моль = 2 г/моль + 16 г/моль = 18 г/моль.

Ответ: 18 г/моль.

Задача № 2.

Дано: Какова масса 3 моль воды (H₂O)? Используйте молярную массу, рассчитанную в предыдущей задаче.

Решение: Масса (m) = Количество вещества (n) × Молярная масса (M) m(H₂O) = 3 моль × 18 г/моль = 54 г.

Ответ: 54 г.

Часто задаваемые вопросы

Как вычислить молекулярную массу воды?

Для этого нужно сложить атомные массы входящих в состав элементов:

(Н) 2 × 1.008 + (О) 16.00 = 2.016 + 16.00 = 18.016.

Причем всегда нужно учитывать количество атомов всех элементов: водород два и кислород один.

Какова относительная молекулярная масса воды?

Равна 18, рассчитывается как молекулярная масса воды.