Công thức tính phần trăm khối lượng – Cách tính phần trăm khối lượng

Công thức tính phần trăm khối lượng là một trong những kiến thức cơ bản trong chương trình Hóa học THCS, THPT. Hôm nay, Izumi.Edu.VN sẽ giới thiệu cho các bạn công thức tính phần trăm khối lượng hóa học, cách tính tỉ số khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất, tính khối lượng của nguyên tố có trong một lượng chất đã biết kèm theo ví dụ minh họa và các dạng bài tập có đáp án. Qua đó giúp các bạn học sinh lớp 9 tham khảo, hệ thống lại kiến thức để giải nhanh các bài tập Hóa học 9.

1. Phần trăm khối lượng là gì?

Phần trăm khối lượng sẽ cho biết tỷ lệ phần trăm của mỗi nguyên tố trong hợp chất hóa học. Để tìm phần trăm khối lượng, ta cần biết khối lượng mol của các nguyên tố trong hợp chất theo gam/mol hoặc số gam của các chất tạo thành dung dịch. Công thức tính phần trăm khối lượng rất đơn giản, chỉ cần lấy khối lượng của nguyên tố chia cho khối lượng của hợp chất.

Bạn đang xem: Công thức tính phần trăm khối lượng – Cách tính phần trăm khối lượng

2. Công thức tính phần trăm khối lượng hóa học

Khi biết công thức của hợp chất đã cho, học sinh có thể tính thành phần phần trăm dựa vào khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất đó theo các bước sau:

Bước 1: Tính khối lượng mol của hợp chất AxBy:

Bước 2: Tính số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố có chứa trong 1 mol hợp chất AxBy. Trong 1 mol phân tử AxBy có x mol nguyên tử A và y mol nguyên tử B.

• Tính khối lượng các nguyên tố chứa trong 1 mol hợp chất AxBy.
• Thực hiện tính phần trăm theo khối lượng của mỗi nguyên tố theo công thức:
  Hoặc %mB = 100% – %mA
  Hoặc %mB = 100% – %mA
  Lưu ý: Công thức trên có thể mở rộng cho các hợp chất có 3, 4,… nguyên tố.

Ví dụ 1: Tính thành phần % về khối lượng của nguyên tố Al trong nhôm oxit Al2O3
Gợi ý đáp án
Ta có: Al = 27 => MAl = 27 g
Al2O3 = 2.27 + 3.16 = 102 => MAl2O3 = 102 g
%mAl = 2.27/102.100% = 52,94%
Ta có thể tính luôn được % khối lượng của oxi có trong
Al2O3 = 100% – 52,94% = 47,06%

Ví dụ 2: Xác định thành phần phần trăm theo khối lượng của các nguyên tố có trong hợp chất KNO3
Gợi ý đáp án:
Khối lượng mol của hợp chất: MKNO3 = 39 + 14 + 16.3 = 101 gam/mol
Trong 1 mol KNO3 có: 1 mol nguyên tử K; 1 mol nguyên tử N và 3 mol nguyên tử O
Thành phần phần trăm theo khối lượng của các nguyên tố là:
%mK = 39.100%/101 = 36,8%
%mN = 14.100%/101= 13,8%
%mO = 16.3.100%/101= 47,6% hoặc %mO = 100% – (36,8% + 13,8%) = 47,6%

3. Tính tỉ số khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất

Từ công thức hóa học đã cho AxBy, ta có thể lập được tỉ số khối lượng của các nguyên tố:
mA : mB = x.MA : y.MB

Ví dụ: Xác định tỉ số khối lượng của các nguyên tố cacbon và hidro trong khí C2H4
Gợi ý đáp án
Ta có: C = 12.2 = 24 gam
H = 4.1 = 4
Trong 1 mol C2H4 có 2 nguyên tử C và 4 nguyên tử H
mC : mH = 2.12 : 4.1 = 24 : 4 = 6: 1

Lưu ý: Nếu đã biết thành phần % về khối lượng của các nguyên tố thì lập tỉ số theo tỉ lệ thành phần % nà, ví dụ như: Fe2O3 ở trên ta được %mFe = 70% và %mO = 30%. Khi đó mFe : mO = 7:3

4. Tính khối lượng của nguyên tố có trong một lượng chất đã biết

Nếu có m là khối lượng của một hợp chất đã biết có CTHH là AxBy, ta có thể tính mA là khối lượng của nguyên tố A theo công thức sau:

Ví dụ: Tính khối lượng của nguyên tố có trong 8 g muối đồng sunfat CuSO4
Gợi ý đáp án
Ta có: CuSO4 = 64 + 32 + 64 = 160 => MCuSO4 = 160 g

5. Công thức tính thành phần phần trăm khối lượng

Cách 1.

• Tìm khối lượng mol của hợp chất
• Tìm số mol nguyên tử mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất rồi quy về khối lượng
• Tìm thành phần phần trăm các nguyên tố trong hợp chất

Cách 2. Xét công thức hóa học: AxByCz
Hoặc %C = 100% – (%A + %B)

Ví dụ: Photphat tự nhiên là phân lân chưa qua chế biến hóa học, thành phần chính là canxi photphat có công thức hóa học là Ca3(PO4)2
Gợi ý đáp án
Bước 1: Xác định khối lượng mol của hợp chất.
MCa3(PO4)2 = 40.3 + 31.2 + 16.4.2 = 310 g/mol
Bước 2: Xác định số mol nguyên tử của mỗi nguyên tó trong 1 mol hợp chất
Trong 1 mol Ca3(PO4)2 có: 3 mol nguyên tử Ca, 2 mol nguyên tử P và 8 mol nguyên tử O
Bước 3: Tính thành phần % của mỗi nguyên tố.

6. Lập công thức hóa học của hợp chất khi biết thành phần phần trăm (%) về khối lượng

Các bước xác định công thức hóa học của hợp chất

• Bước 1: Tìm khối lượng của mỗi nguyên tố có trong 1 mol hợp chất.
• Bước 2: Tìm số mol nguyên tử của nguyên tố có trong 1 mol hợp chất.
• Bước 3: Lập công thức hóa học của hợp chất.

Ví dụ: Một hợp chất khí có thành phần % theo khối lượng là 82,35%N và 17,65% H. Xác định công thức hóa học của chất đó. Biết tỉ khối của hợp chất khí với hidro bằng 8,5.
Gợi ý đáp án
Khối lượng mol của hợp chất khí bằng: M = d, MH2 = 8.5,2 = 17 (gam/mol)
Số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất:
Trong 1 mol hợp chất khí trên có: 1mol nguyên tử N và 3 mol nguyên tử H.
mN : mH = 1.14 : 3.1 = 14 : 3

7. Tính phần trăm khối lượng khi không biết khối lượng

Bước 1: Xác định phương trình tính phần trăm khối lượng trong hợp chất

• Viết phương trình khi bắt đầu giải bài toán: phần trăm khối lượng = (khối lượng mol nguyên tố/khối lượng phân tử của hợp chất) x 100.
• Đơn vị của hai giá trị trên là gam trên mol (g/mol).
• Khi đề bài không cho khối lượng, bạn có thể sử dụng khối lượng mol để tính phần trăm khối lượng của nguyên tố.
  Bước 2: Viết công thức hóa học
• Nếu đề bài không cho công thức hóa học của mỗi hợp chất, chúng ta cần phải viết chúng ra.
• Nếu đề bài cho công thức hóa học thì bỏ qua bước này và chuyển đến bước “Tìm khối lượng của mỗi nguyên tố”.
  Bước 3: Tìm khối lượng của mỗi nguyên tố trong hợp chất.
• Tra trọng lượng phân tử của mỗi nguyên tố trong công thức hóa học trên bảng tuần hoàn.
• Khối lượng nguyên tố thường được viết bên dưới ký hiệu hóa học.
• Viết ra khối lượng của mỗi nguyên tố trong hợp chất.
  Bước 4: Nhân nguyên tử khối với tỷ số mol.
• Xác định số mol (tỷ số mol) của mỗi nguyên tố trong hợp chất hóa học.
• Tỷ số mol được tính bằng con số nhỏ bên dưới trong công thức hóa học của hợp chất. Nhân nguyên tử khối của mỗi nguyên tố với tỷ số mol.
  Bước 5: Tính khối lượng tổng của hợp chất.
• Cộng khối lượng của tất cả nguyên tố trong hợp chất.
• Có thể tính khối lượng tổng của hợp chất thông qua các khối lượng được tính theo tỷ số mol. Con số này sẽ là mẫu số trong phương trình phần trăm khối lượng.
  Bước 6: Xác định khối lượng nguyên tố cần tính phần trăm khối lượng.
• Khi đề bài yêu cầu tìm “phần trăm khối lượng”, nghĩa là bạn phải tìm khối lượng của một nguyên tố cụ thể trong hợp chất theo tỷ lệ phần trăm với tổng khối lượng của tất cả các nguyên tố.
• Xác định và viết ra khối lượng của nguyên tố đó. Khối lượng này là khối lượng được tính theo tỷ số mol. Số này chính là tử số trong phương trình phần trăm khối lượng.
  Bước 7: Thay các biến số vào phương trình phần trăm khối lượng.
• Sau khi xác định được giá trị của mỗi biến số, chỉ cần thay chúng vào phương trình được xác định trong bước đầu tiên:
  Phần trăm khối lượng = (khối lượng mol nguyên tố/khối lượng phân tử của hợp chất) x 100.
  Bước 8: Tính phần trăm khối lượng.
• Bây giờ phương trình đã được điền đầy, bạn chỉ cần tính phần trăm khối lượng.
• Lấy khối lượng của nguyên tố chia cho tổng khối lượng hợp chất, rồi nhân với 100. Đây chính là phần trăm khối lượng của nguyên tố trong hợp chất.

Ví dụ công thức tính phần trăm khối lượng

Ví dụ 1: Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất sau:
a) NaCl
b) Al2O3
c) H2SO4
d) K2CO3

Gợi ý đáp án
a) NaCl
Khối lượng mol của chất đã cho: MNaCl = 23 + 35,5 = 58,5 g
Thành phần phần trăm (theo khối lượng) của các nguyên tố có trong hợp chất
%Na = (23.100)/58,5 = 39,32%
%Cl = (35,5.100)/58,5 = 60,68%

b) Al2O3
Khối lượng mol của chất đã cho: MAl2O3 = 23.2+16.3 = 102
Thành phần phần trăm (theo khối lượng) của các nguyên tố có trong hợp chất
%Al = (27.2.100)/102 = 52,94%
%O = (16.3.100)/102 = 47,06%

c) H2SO4
Khối lượng mol của chất đã cho: MH2SO4= 1. 2 + 32 + 16 . 4 = 98g
Thành phần phần trăm (theo khối lượng) của các nguyên tố có trong hợp chất
%H = (1.2.100)/98 = 2,04%
%S = (32.100)/98 = 32,65%
%O = (16.4.100)/98 = 65,31%

d) Khối lượng mol của chất đã cho: MK2CO3= 39 . 2 + 16 . 3 = 138g
Thành phần phần trăm (theo khối lượng) của các nguyên tố có trong hợp chất
%K = (39.2 .100)/138 = 56,5 %
%C = (12.100)/138 = 8,7%
%O = (16.3 . 100)/138 = 34,8%

Bài tập vận dụng tự luyện tập

Câu 1. Cho hỗn hợp kim loại Mg và Fe vào H2SO4 loãng dư. Sau phản ứng , thu được 2,016 lít khí (đktc). Nếu cho hỗn hợp này tác dụng với FeSO4 dư thì khối lượng kim loại tăng 1,68g. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp .

Câu 2. Cho 7,8 gam hỗn hợp hai kim loại là Mg và Al tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư. Khi phản ứng kết thúc, người ta thu được 8,96 lít khí (đktc). Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.

Câu 3. Hòa tan 2,8 gam một kim loại R có hóa trị II bằng một hỗn hợp gồm 80 ml dung dịch H2SO4 0,5M và 200 ml dung dịch HCl 0,2M thu được dung dịch A và V lít khí H2 (ở đktc). Để trung hòa dung dịch A thì cần 100 ml dung dịch KOH 0,2M.
Phát biểu nào dưới đây về bài toán trên là chưa đúng?

Câu 4. Cho hỗn hợp gồm Fe và Cu vào dung dịch AgNO3 đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X gồm hai muối và chất rắn Y gồm hai kim loại. Hai muối trong X là…

Câu 5. Cho hỗn hợp gồm 0,02 mol Mg và 0,03 mol Al tác dụng với V ml dung dịch chứa Cu(NO3)2 0,2M và AgNO3 0,1M. Sau phản ứng thu được dung dịch Y và hỗn hợp kim loại Z. Cho toàn bộ hỗn hợp Z tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,336 lít khí H2 (đktc). Cho biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V là bao nhiêu?

Câu 6. Hòa tan hết 17,05 gam hỗn hợp Al và Zn cần vừa đủ 124,1 gam dung dịch HCl 25% thu được dung dịch muối và khí không màu. Xác định phần trăm khối lượng Zn trong hỗn hợp đầu.

Câu 7. Hòa tan 18,4 gam Fe, Cu trong dung dịch HCl dư thu được 2,24 lít khí (đktc) thu được dung dịch muối và 1 chất rắn không tan. Phần trăm khối lượng Cu trong hỗn hợp đầu là bao nhiêu?

Câu 8. Hoà tan 10 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của kịm loại hoá trị II và III bằng dung dịch HCl, ta thu được dung dịch X và 0,672 lít khí bay ra (ở đktc). Tính khối lượng muối thu được khi cô cạn dung dịch X.

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Công thức