§ 15. Массовая доля примесей

§ 15. Массовая доля примесей

1. Что называется массовой долей примесей? Что показывает эта величина?

Массовой долей примесей называется отношение массы примесей к массе образца.

Эта величина показывает отношение массы примесей к массе вещества:

ωпримесей = mпримесей / mвещества

И служит мерой чистоты вещества.

2. В промышленности используются вещества с маркировкой «ч», что означает «чистое вещество». Содержание примесей в них может составлять, например, 0,01%. Найдите максимально допустимую массу примесей в 120 г образца сажи с маркировкой «ч».

mпримесей = ωпримесей * mвещества = 0,0001 * 120 = 0,012 (г) = 12 (мг)

3. Массовая доля примесей в известняке составляет 5%. Рассчитайте массу основного вещества (карбоната кальция), содержащегося в 300 кг природного известняка.

Т.к. массовая доля примесей составляет 5%, то массовая доля основного вещества (карбоната кальция) будет 100% — 5% = 95% или 0,95 массовых долей. Тогда:

mкарбоната = ωкарбоната * mизвестняка = 0,95 * 300 = 285 (кг)

4. При очистке медного купороса получилось 150 мг примесей, что составило 2% от массы образца. Определите массу технического медного купороса, который подвергли очистке.

Из формулы

ωпримесей = mпримесей / mвещества

Получаем

mвещества = mпримесей / ωпримесей

mвещества = 150 / 0,02 = 7 500 (мг) = 7,5 (г)

5. Для изготовления полупроводниковых батарей используется сверхчистый кремний. Массовая доля примесей в нем не должна превышать 0,000 000 0001%. Годится ли для данных целей кремний, в 30 кг которого содержится 0,03 мг примесей?

Определим массовую долю примесей:

ωпримесей = mпримесей / mвещества =

Т.к. масса примесей у нас указана в миллиграммах, а масса кремния в килограммах, не забываем сопоставить эти величины:

0,03 мг= 0,000 03 г = 0,000 000 03 кг или 3*10-8 кг

Тогда:

ωпримесей = 0,000 000 03 / 30 = 0,000 000 01 = 0,000 001%

Это на порядки выше, чем допустимая норма. Значит, такой кремний для изготовления полупроводниковых батарей не пригоден.