Учебник для 7 класса

ХИМИЯ

§ 15. Массовая доля примесей

На примере замерзания раствора соли вы убедились, что присутствие посторонних веществ изменяет свойства вещества. В некоторых областях техники использование недостаточно «чистых» материалов недопустимо. В микросхеме компьютера используют особо чистый кристалл кремния, в атомной энергетике предъявляются повышенные требования к очистке ядерного топлива, световой сигнал «погаснет» (не пройдет по стекловолоконному кабелю), наткнувшись на посторонние вкрапления.

Если главное (основное) вещество содержит посторонние загрязнения — это тоже смесь, только в этом случае все ненужные, а порой и вредные ее компоненты называют одним словом — примеси. Чем меньше примесей, тем чище вещество.

Иногда вещество, содержащее примеси, называют техническим образцом или просто образцом. Следовательно, любой такой образец включает основное вещество и примеси.

Степень чистоты вещества принято выражать массовой долей основного компонента или массовой долей примесей.

С массовыми долями разного типа вы уже знакомы. Попробуйте теперь сами сформулировать определение, что такое массовая доля примесей в веществе.

Массовой долей примесей называется отношение массы примесей к массе образца.

Предположим, вам нужно вычислить массовую долю основного вещества в образце. Тогда можно воспользоваться формулой

или вспомнить, что сумма массовых долей основного вещества и примесей всегда равна 1, или 100% :

w(осн. в-ва) + w(примесей) = 1, или 100%.

Также справедливо утверждение, что масса образца складывается из массы основного вещества и массы примесей:

m(образца) = m(осн. в-ва) + m(примесей).

Давайте разберем несколько задач с использованием понятия «массовая доля примесей».

Задача 8. Природная самородная сера содержит 8% примесей. Какая масса чистой серы содержится в 2 т природного образца?

Задача 9. В пищевой промышленности можно использовать лимонную кислоту, содержащую не более 1% посторонних примесей. В аналитической лаборатории установлено, что в 2,345 г продукта содержится 2,312 г кислоты. Можно ли использовать продукт в пищевых целях?

2. Рассчитаем массовую долю примесей в образце: w(примесей) = 1 - w(кислоты) = 1 - 0,986 = 0,014, или 1,4%.

Ответ. Данный образец лимонной кислоты не может быть использован в пищевой промышленности.

Вопросы и задания

Что называется массовой долей примесей? Что показывает эта величина?
В промышленности используются вещества с маркировкой «ч», что означает «чистое вещество». Содержание примесей в них может составлять, например, 0,01%. Найдите массу примесей в 120 г образца сажи с маркировкой «ч».
Массовая доля примесей в известняке составляет 5%. Рассчитайте массу основного вещества (карбоната кальция), содержащегося в 300 кг природного известняка.
При очистке медного купороса получилось 150 мг примесей, что составило 2% от массы образца. Определите массу технического медного купороса, который подвергли очистке.
Для изготовления полупроводниковых батарей используется сверхчистый кремний. Массовая доля примесей в нем не должна превышать 0,0000000001% . Годится ли для данных целей кремний, в 30 кг которого содержится 0,03 мг примесей?