1.12 Sljedeća jedinica Ponavljanje i usustavljivanje gradiva o tvarima, smjesama i otopinama
1.11

Maseni i volumni udjeli sastojaka smjese

Moći ću:
  • definirati maseni i volumni udio sastojaka u smjesi
  • izračunati maseni ili volumni udio sastojaka u smjesi
  • iskazati kvantitativni sastav smjese tvari
  • izraditi odgovarajući grafički prikaz udjela sastojaka u smjesi na temelju podataka o sastavu smjese
  • samostalno pripraviti otopinu na temelju zadanoga masenog ili volumnog udjela sastojaka u smjesi.

Uvod

Kuharice s receptima kriju prave male kemijske priručnike.

Jeste li pomagali pri vaganju sastojaka za kolač ili u pripremi  zimnice?

Na primjer, kiselili paprike s 25% vodene otopine octene kiseline?

Ili radili sirup od voća kada se dodaje masa limunske kiseline?

Za pripremu kolača koriste se brojni sastojci

i svi su iskazani u gramima.

Znate li iskazati u postotcima sastav nekog kolača?

Uvod

Jeste li ikada čitali upute za pripremu jela? Kuharice s receptima kriju prave male kuharske kemijske priručnike. Za kiseljenje paprika koristi se 25 % vodena otopina octene kiseline, za kuhanje različitih sirupa dodaje se točno određena masa limunske kiseline, za pripremu kolača koriste se brojni sastojci i svi su iskazani u gramima. Znate li iskazati u postotcima sastav nekog kolača?

Na slici su prikazani sastojci za kolač: u sredini na prosutom brašnu na stolu, nalaze se dva jaja (smeđe i bijelo).Lijevo gore na slici je zdjelica s maslacem. Ispod se nalazi pjenjača za mješanje. Desno sje šalica s kakaom i gore desno je šalica s smeđim šećerom. Između šalica je stalklena bočica s mlijekom.
Sastojci za pripremu kolača

Maseni udjeli sastojaka u smjesi

Sastav smjese možemo iskazati na dva načina:

kvalitativno i kvantitativno.

Kvalitativnim sastavom iskazujemo od kojih se tvari

sastoji neka smjesa.

Te tvari nazivamo sastojci.

Kad kvantitativno opisujemo sastav neke smjese,

onda kažemo koliko kojih tvari ima u uzorku.

Prikažimo to na primjeru žbuke.

Maseni udjeli sastojaka u smjesi

Sastav smjese možemo iskazati na dva načina: kvalitativno i kvantitativno. Kvalitativnim sastavom iskazujemo od kojih se tvari sastoji neka smjesa. Te tvari nazivamo sastojci. Kad kvantitativno opisujemo sastav neke smjese, onda kažemo koliko kojih tvari ima u smjesi. Prikažimo to na primjeru žbuke.

Vapnena žbuka  je smjesa gašenog vapna,

pijeska i vode.

To je njezin  kvalitativni sastav.

 

Kvantitativni sastav žbuke pokazuje koliko ima vapna,

koliko ima pjeska i koliko ima vode.

Kvantitativni sastav smjese možemo iskazati

masenim udjelima sastojaka u smjesi.

Maseni udio sastojka u smjesi označavamo slovom w.

Maseni udio nekog sastojka izračunavamo:

w(\text{sastojak}) = \dfrac{m(\text{sastojak})}{m(\text{smjesa})}\cdot \pu{100 \%}

To znači da se maseni udio nekog sastojka

dobije dijeljenjem mase sastojka s masom smjese.

Vrijednost masenog udjela iskazuje se

decimalnim brojem ili postotkom.

Zbroj masenih udjela svih sastojaka u smjesi je 1

ili, ako ga iskazujemo u postotcima, 100 %.

To znači:

w(\text{A}) + w(\text{B}) + w(\text{C}) = 1 \: \textrm{ili} \: \pu{100 \%}

Napomena: A, B i C su različiti sastojci u smjesi.

Maseni udio je veličina koja najčešće opisuje

sastav krutih smjesa.

Volumni udio koristi za opis sastava plinovitih

i tekućih smjesa.

Rezultati oba udjela iskazuju se najčešće u postotcima.

Zornosti rezultata pridonosi grafički prikaz.

Neke od njih već jako dobro poznajete,

primjerice, tortni grafikon.

Uvrstite li dobivene podatke u program Excel

ili ih obradite nekim drugim digitalnim alatom

za izradu grafikona koji su vam opisani na mrežnoj stranici CARNET-ov e-laboratorij (npr. Meta-Chart),

lako ćete dobiti tortni grafikon.

Kako izgleda tortni grafikon

sastojaka čokoladnog kolača?

Za prikaz tortnoga grafikona iskoristit ćemo

uputu (recept) za pripremu čokoladnog kolača.

Za pripremu kolača potrebno je :

200 g čokolade,

100 g šećera,

150 g maslaca,

4 jaja (oko 200 g),

150 g brašna,

jedan prašak za pecivo (15 g) i

jedan vanilin šećer (8 g).

Kažemo li da je vapnena žbuka smjesa gašenog vapna, pijeska i vode, iskazali smo njezin kvalitativni sastav. No, ako navedemo koliko ima vapna, koliko pijeska, a koliko vode, iskazali smo kvantitativni sastav žbuke.

Kvantitativni sastav smjese možemo iskazati masenim udjelima sastojaka u smjesi.

Maseni udio sastojka u smjesi označavamo slovom w.

Maseni udio nekog sastojka izračunavamo:

 

w(\text{sastojak}) = \dfrac{m(\text{sastojak})}{m(\text{smjesa})}\cdot \pu{100 \%}

 

To znači da se maseni udio nekog sastojka dobije dijeljenjem mase sastojka s masom smjese.

Vrijednost masenog udjela iskazuje se decimalnim brojem ili postotkom.

Zbroj masenih udjela svih sastojaka u smjesi je 1 ili, ako ga iskazujemo u postotcima, 100 %. To znači:

 

w(\text{A}) + w(\text{B}) + w(\text{C}) = 1 \: \textrm{ili} \: \pu{100 \%}

 

Napomena: A, B i C su različiti sastojci u smjesi.

Maseni udio je veličina koja najčešće opisuje sastav krutih smjesa, dok se volumni udio koristi za opis sastava plinovitih i tekućih smjesa. Rezultati oba udjela iskazuju se najčešće u postotcima.

 

Zornosti rezultata pridonosi grafički prikaz. Neke od njih već jako dobro poznajete, primjerice, tortni grafikon. Uvrstite li dobivene podatke u program Excel ili ih obradite nekim drugim digitalnim alatom za izradu grafikona koji su vam opisani na mrežnoj stranici CARNET-ov e-laboratorij (npr. Meta-Chart), lako ćete dobiti tortni grafikon.

 

Kako izgleda tortni grafikon sastojaka čokoladnog kolača?

Za prikaz tortnoga grafikona iskoristit ćemo uputu (recept) za pripremu čokoladnog kolača.

Za pripremu kolača potrebno je 200 g čokolade, 100 g šećera, 150 g maslaca, 4 jaja (oko 200 g), 150 g brašna, jedan prašak za pecivo (15 g) i jedan vanilin šećer (8 g).

Na slici je prikazan tortni grafikon (u obiku torte) na kojem su označeni sastojci čokoladnoga kolača u obliku isječaka: 24.30% ima jaja (žuti isječak), isto toliko čokolade (plavi isječak) 18.23% brašna (svijetlo plavi isječak), isto toliko maslaca (sivi isječak). Ima malo prašška za pecivo (zelena boja) i vanilinog šećera .
Tortni grafikon – sastojci čokoladnoga kolača

Riješeni primjer 1.

Majka je napravila smjesu od koje će ispeći kolač. Smjesa se sastoji od 200 g šećera, 200 g margarina i 250 g brašna. Koliki je maseni udio margarina u toj smjesi?

Zadano je:
m\textrm{(šećer)} = \pu{200 g}
m\textrm{(margarin)} = \pu{200 g}
m\textrm{(brašno)} = \pu{250 g}

Traži se:
w(\textrm{margarin})=\:?

Izračun:

w(\textrm{margarin})=\dfrac{m(\textrm{margarin})}{m\textrm{(šećer)} + m\textrm{(brašna)} + m\textrm{(margarin)}}\cdot \:\pu{100 \%}

Odgovor:
Maseni udio margarina je 0,307 ili 30,7 %.

 

Na isti se način mogu izračunati maseni udjeli ostalih sastojaka.

Klikom odaberite jedan točan odgovor.

Odaberite točan odgovor.

Za neki kemijski pokus treba pripremiti 50 g smjese usitnjenog koksa i magnezijeva oksida s masenim udjelom koksa 65 %. Koliko magnezijeva oksida treba odvagati za dobivanje te smjese?

Netočno
Točno
{{correctPercent}}%

Želite li pokušati ponovo?

Volumni udjeli sastojaka u smjesi

Osim masenim udjelom, sastav homogenih smjesa

(plinske smjese i smjese tekućina koje se miješaju)

možemo iskazati volumnim udjelom

pojedinog sastojka u smjesi.

\varphi(\textrm{sastojak}) = \dfrac{V(\textrm{sastojak})}{V(\textrm{smjesa})}\cdot \; \pu{100 \%}

Volumni udjeli sastojaka u smjesi

Osim masenim udjelom, sastav homogenih smjesa (plinske smjese i smjese tekućina koje se miješaju) možemo iskazati volumnim udjelom pojedinog sastojka u smjesi.

 

\varphi(\textrm{sastojak}) = \dfrac{V(\textrm{sastojak})}{V(\textrm{smjesa})}\cdot \; \pu{100 \%}

Riješeni primjer 2.

Glavni sastojci zraka su dušik i kisik. Utvrđeno je da u 10 L zraka ima 7,8 L dušika. Koliki je volumni udio dušika u zraku?

Zadano je:
V(\textrm{zrak}) = \: \pu{10 L}
V(\textrm{dušik}) = \: \pu{7,8 L}

Traži se:
\varphi(\textrm{dušik)} = \: ?

Izračun:

\varphi(\textrm{dušik})=\dfrac{V(\textrm{sastojak})}{V(\textrm{smjesa})}= \dfrac {\pu{7,8 L}}{\pu{10 L}}= \pu{0,78} \:\textrm{ili} \:\pu{78 \%}

Odgovor:
Volumni udio dušika u zraku je 78 %.

Izradite tortni dijagram kojim ćete prikazati sastav Zemljine atmosfere. Uvrstite li dobivene podatke u program Excel ili ih obradite nekim drugim digitalnim alatom za izradu grafikona koji su vam opisani na mrežnoj stranici CARNET e-laboratorij (npr. Meta-Chart), lako ćete dobiti tortni grafikon.

Pritom se koristite sljedećim podacima:

w(\ce{CO_2}) = \pu{0,04 \%}
w(\ce{NO_2}) = \pu{78,00 \%}
w(\ce{Ar}) = \pu{0,93 \%}
w(\ce{O_2}) = \pu{20,90 \%}

Rješenje:

Na slici je prikazan tortni dijagram na kojem je prikazan sastav Zemljine atmosfere. 78.1% čini dušik, a kisik 20.9%. Argon čini 0.9%.
Sastav Zemljine atmosfere

Klikom odaberite jedan točan odgovor.

Odaberite točan odgovor.

Pri iskazivanju volumena rabimo različite mjerne jedinice za volumen. U sljedećem nizu označite pogrešnu jednakost.

Netočno
Točno

Klikom odaberite jedan točan odgovor.

Odaberite točan odgovor.

U suhom zraku udio dušika iznosi 78,00 %, kisika 20,90 %,
argona 0,93 %, a ugljikova dioksida 0,04 %. Izračunajte koliko litara kisika sadržava šest litara suhoga zraka?

Netočno
Točno
{{correctPercent}}%

Želite li pokušati ponovo?