راهنمایی کوتاه: برای حل این مسئله، باید از تعداد اتمها و جرم کل، تعداد مول و سپس جرم هر فلز را پیدا کنیم.
گامبهگام:
- ۱) ابتدا تعداد کل اتمها را به تعداد مول تبدیل میکنیم. تعداد کل اتمها برابر است با ۴.۵۱۵ × ۱۰۲۳ اتم. عدد آووگادرو (NA) برابر ۶.۰۲۲ × ۱۰۲۳ اتم بر مول است. بنابراین:
- ۲) فرض میکنیم تعداد مول آهن = x و تعداد مول مس = y. بنابراین: x + y = ۰.۷۵
- ۳) جرم مولی آهن (Fe) ≈ ۵۶ گرم بر مول و جرم مولی مس (Cu) ≈ ۶۴ گرم بر مول است. جرم کل مخلوط ۴۴ گرم است، بنابراین معادله جرمی میشود:
- ۴) دستگاه معادلات را حل میکنیم:
از معادله اول: y = ۰.۷۵ – x
در معادله دوم جایگزین میکنیم: ۵۶x + ۶۴(۰.۷۵ – x) = ۴۴
۵۶x + ۴۸ – ۶۴x = ۴۴
–۸x = ۴۴ – ۴۸ = –۴
x = ۰.۵ mol (آهن)
y = ۰.۷۵ – ۰.۵ = ۰.۲۵ mol (مس) - ۵) جرم آهن = تعداد مول × جرم مولی = ۰.۵ × ۵۶ = ۲۸ گرم
- ۶) درصد جرمی آهن = (جرم آهن / جرم کل) × ۱۰۰ = (۲۸ / ۴۴) × ۱۰۰ ≈ ۶۳.۶۴٪
پاسخ نهایی: تقریباً ۶۳.۶٪ جرم مخلوط را آهن تشکیل داده است.
مثال مشابه: اگر مخلوطی از منیزیم (جرم مولی ۲۴) و آلومینیوم (جرم مولی ۲۷) به جرم ۲۰ گرم داشته باشیم و تعداد کل اتمها ۵ × ۱۰۲۳ باشد، میتوانیم با همین روش درصد جرمی هر فلز را پیدا کنیم.
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: سعی کن مسئله را با فرض درصدهای مختلف و بررسی تعداد اتمها حل کنی تا درک بهتری از رابطه بین تعداد مول، جرم و درصد جرمی پیدا کنی.