Cómo calcular el porcentaje de masa: 13 pasos (con imágenes)

2024 Autor: Jason Gerald | [email protected]. Última modificación: 2023-12-16 11:06

El porcentaje de masa es el porcentaje de cada elemento en un compuesto químico. Para encontrar el porcentaje de masa, necesitamos la masa molar del elemento en el compuesto en gramos / mol, o la masa en gramos utilizada para hacer la solución. El porcentaje de masa se puede calcular fácilmente usando la fórmula básica dividiendo la masa del elemento (o soluto) por la masa del compuesto (o solución).

Paso

Método 1 de 2: Determinación del porcentaje de masa si se conoce la masa de la sustancia

Paso 1. Determine la ecuación de porcentaje de masa para una sustancia

La fórmula básica para el porcentaje de masa de una sustancia es: porcentaje de masa = (masa de sustancia / masa total de compuesto) x 100. Debes multiplicar el resultado de la división por 100 al final del cálculo para expresar el valor en porcentaje.

Escribe la ecuación al comienzo de cada pregunta: porcentaje de masa = (masa de sustancia / masa total de compuesto) x 100.
La masa de la sustancia química que está buscando es el valor de masa conocido en el problema. Si no se proporciona, lea la siguiente sección para resolver problemas que no proporcionan datos sobre la masa de la sustancia.
La masa total de un compuesto se calcula sumando las masas de todas las sustancias que componen el compuesto o la solución.

Paso 2. Calcula la masa total del compuesto

Si conoce todas las masas de los elementos o compuestos constituyentes, solo necesita sumarlos para obtener la masa total del compuesto o solución. Este número será el divisor en el cálculo del porcentaje de masa.

Ejemplo 1: ¿Cuál es el porcentaje en masa de 5 g de hidróxido de sodio disueltos en 100 g de agua?

La masa total del compuesto es la masa de hidróxido de sodio más la masa de agua, es decir: 100 g + 5 g = 105 g
Ejemplo 2: ¿Qué masa de cloruro de sodio se necesita para hacer 175 g de una solución al 15%?

En este ejemplo, la masa total y el porcentaje de masa se dan en el problema, pero se le pide que encuentre la cantidad de soluto que debe agregarse a una solución con una masa total de 175 g

Paso 3. Encuentra la masa de la sustancia en cuestión

Cuando se le pide que encuentre el "porcentaje de masa", debe encontrar la masa de una sustancia química en particular (que se pregunta en el problema) como un porcentaje en comparación con la masa total de todos sus constituyentes. Anote la masa de la sustancia química en cuestión. Esta masa será el numerador del cálculo del porcentaje de masa.

Ejemplo 1: la masa de la sustancia en cuestión es de 5 g de hidróxido de sodio.
Ejemplo 2: en este ejemplo, se desconoce la masa de la sustancia química que está buscando y debe calcularla.

Paso 4. Inserte las variables conocidas en la ecuación de porcentaje de masa

Después de determinar el valor de cada variable, insértelos todos en la ecuación.

Ejemplo 1: porcentaje de masa = (masa de sustancia química / masa total de compuesto) x 100 = (5 g / 105 g) x 100.
Ejemplo 2: en este problema, necesitamos cambiar la escritura de la ecuación de porcentaje de masa para encontrar que la masa de la sustancia química desconocida sea: masa de sustancia química = (porcentaje de masa * masa total de compuesto) / 100 = (15 * 175) / 100.

Paso 5. Calcule el porcentaje de masa

Ahora que la ecuación se completa numéricamente, todo lo que necesita hacer es completar el cálculo del porcentaje de masa. Divida la masa de la sustancia química por la masa total del compuesto, luego multiplique por 100. Este cálculo le dará el porcentaje de masa de la sustancia.

Ejemplo 1: (5/105) x 100 = 0.04761 x 100 = 4.761%. Por tanto, el porcentaje en masa de 5 g de hidróxido de sodio disuelto en 100 g de agua es del 4,761%.
Ejemplo 2: cambie la escritura de la ecuación para calcular la masa de la sustancia química a (porcentaje de masa * masa total del compuesto) / 100: (15 * 175) / 100 = (2625) / 100 = 26,25 gramos de cloruro de sodio.

La cantidad de agua que se debe agregar es la masa total menos la masa de la sustancia, a saber: 175 - 26, 25 = 148, 75 gramos de agua

Método 2 de 2: Resolver el problema del porcentaje de masa si se desconoce la masa de una sustancia

Paso 1. Determine el porcentaje de masa de un elemento

La fórmula básica para el porcentaje de masa de un elemento es: porcentaje de masa = (masa molar de un elemento / masa molecular total de un compuesto) x 100. La masa molar de una sustancia es la masa de un mol del elemento, mientras que la masa molecular masa es la masa de 1 mol de un compuesto en su conjunto. Debe multiplicar el resultado por 100 al final del cálculo para expresar el valor en porcentaje.

Escribe la ecuación al comienzo de cada pregunta: porcentaje de masa = (masa molar de un elemento / masa molecular total del compuesto) x 100.
Ambos números se expresan en gramos por mol (g / mol).
Cuando no se da la masa de una sustancia en el problema, el porcentaje de masa de un elemento en un compuesto se puede encontrar usando su masa molar.
Ejemplo 1: Encuentre el porcentaje en masa de hidrógeno en una molécula de agua.
Ejemplo 2: Encuentre el porcentaje en masa de carbono en una molécula de glucosa.

Paso 2. Escriba la fórmula química

Si la fórmula química del compuesto no se da en el problema, debe escribirla. Sin embargo, si se da en el problema, puede omitir este paso y pasar al paso "encontrar la masa de cada elemento".

Ejemplo 1: escribe la fórmula química del agua, H₂O.
Ejemplo 2: escriba la fórmula química de la glucosa, C₆H₁₂O₆.

Paso 3. Encuentra la masa de cada elemento en el compuesto

Encuentra el peso atómico de cada elemento en la fórmula química de la tabla periódica. La masa de un elemento generalmente se puede encontrar debajo de su símbolo químico. Escribe la masa de cada elemento del compuesto.

Ejemplo 1: encuentre el peso atómico del oxígeno (15.9994) y el peso atómico del hidrógeno (1.0079).
Ejemplo 2: encuentre los pesos atómicos del carbono (12, 0107), oxígeno (15, 9994) e hidrógeno (1, 0079).

Paso 4. Multiplica la masa por la relación molar del compuesto

Averigüe cuántos moles (proporción molar) tiene cada elemento en un compuesto químico. La relación molar se expresa en pequeñas cantidades en el compuesto. Multiplica la masa atómica de cada elemento por su relación molar.

Ejemplo 1: en una molécula de agua hay 2 átomos de hidrógeno y 1 átomo de oxígeno. Entonces, multiplique la masa atómica del hidrógeno por 2 (1,00794 X 2 = 2,01588), y deje que la masa de oxígeno permanezca en 15,9994 (porque se multiplica por el número 1).
Ejemplo 2: en una molécula de glucosa hay 6 átomos de carbono, 12 átomos de hidrógeno y 6 átomos de oxígeno. Multiplica cada elemento por su número atómico:
- Carbono (12, 0107 * 6) = 72, 0642
- Hidrógeno (1, 00794 * 12) = 12, 09528
- Oxígeno (15, 9994 * 6) = 95, 9964

Paso 5. Calcula la masa total del compuesto

Sume la masa total de todos los elementos que componen el compuesto. Usando la masa calculada usando la relación molar, puede encontrar la masa total del compuesto. Este número será el divisor en la ecuación de porcentaje de masa.

Ejemplo 1: agregue 2.01588 g / mol (la masa de 2 moles de átomos de hidrógeno) por 15.9994 g / mol (la masa de un mol de átomos de oxígeno) a 18.01528 g / mol.
Ejemplo 2: sume todas las masas molares calculadas: carbono + hidrógeno + oxígeno = 72, 0642 + 12, 09528 + 95, 9964 = 180, 156 g / mol.

Paso 6. Determine la masa del elemento en cuestión

Cuando se le pida que encuentre el "porcentaje de masa", deberá encontrar la masa de un elemento en particular en un compuesto expresada como un porcentaje de la masa total de todos los elementos que lo componen. Determina la masa del elemento en cuestión y anótala. Esta masa es la masa calculada usando la relación molar. Este número será el numerador de la ecuación de porcentaje de masa.

Ejemplo 1: la masa de hidrógeno en el compuesto es 2.01588 g / mol (masa de 2 moles de átomos de hidrógeno).
Ejemplo 2: la masa de carbono en el compuesto es 72,0642 g / mol (masa de 6 moles de átomos de carbono).

Paso 7. Inserte las variables en la ecuación de porcentaje de masa

Después de obtener el valor de cada variable, introdúzcalo en la ecuación escrita en el primer paso: porcentaje de masa = (masa molar del elemento / masa molecular total del compuesto) x 100.

Ejemplo 1: porcentaje de masa = (masa molar del elemento / masa molecular total del compuesto) x 100 = (2,01588 / 18, 01528) x 100.
Ejemplo 2: porcentaje de masa = (masa molar del elemento / masa molecular total del compuesto) x 100 = (72, 0642/180, 156) x 100.

Paso 8. Calcula el porcentaje de masa

Ahora que la ecuación está completa, todo lo que necesita hacer es completar el cálculo del porcentaje de masa. Divida la masa del elemento por la masa total del compuesto, luego multiplique por 100. El resultado es el porcentaje de masa del elemento.

Ejemplo 1: porcentaje de masa = (2, 01588/18, 01528) x 100 = 0, 11189 x 100 = 11, 18%. Por tanto, el porcentaje en masa de átomos de hidrógeno en una molécula de agua es 11,18%.
Ejemplo 2: porcentaje de masa = (masa molar del elemento / masa molecular total del compuesto) x 100 = (72, 0642/180, 156) x 100 = 0, 4000 x 100 = 40, 00%. Por tanto, el porcentaje en masa de átomos de carbono en una molécula de glucosa es del 40,00%.