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

Công thức tính phần trăm khối lượng tổng hợp toàn bộ kiến thức về khái niệm, công thức tính, cách lập công thức hóa học kèm theo ví dụ minh họa, các bài tập có đáp án và tự luyện.

Cách tính phần trăm khối lượng của các chất hóa học được xem là công thức phổ biến nhất trong Hóa học. Công thức này có thể áp dụng được trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Chính vì thế các em học sinh cần nắm vững để giải các dạng bài tính % khối lượng nhanh và tốt nhất. Đồng thời giúp các bạn học sinh lớp 9 tham khảo, hệ thống lại kiến thức để giải nhanh các bài tập Hóa học 9. Bên cạnh đó các bạn xem thêm Cách phân biệt Oxit axit và Oxit bazơ.

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.

Muốn tìm phần trăm khối lượng thì ta cần biết khối lượng mol của các nguyên tố trong hợp chất theo gam/mol hay là số gam của các chất tạo thành dung dịch.

Phần trăm khối lượng được tính với một công thức đơn giản, đó là lấy khối lượng của nguyên tố (hay chất tan) chia cho khối lượng của hợp chất (hay dung dịch).

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 với những 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. 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.

m_A = x.M_A

m_B = y.M_B

- Thực hiện tính phần trăm theo khối lượng của mỗi nguyên tố theo công thức:

Hoặc %m_B = 100% - %m_A

Hoặc %m_B = 100% - %m_A

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 => M_Al = 27 g

Al₂O₃ = 2.27 + 3.16 = 102 => M_{Al 2 O 3} = 102 g

%m_Al = 2.27/102.100% = 52,94%

Ta có tể 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: M_KNO3 = 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:

%m_K = 39.100%/101 = 36,8%

%m_N = 14.100%/101= 13,8%

%m_O = 16.3.100%/101= 47,6% hoặc %m_O = 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:

m_A : m_B = x.M_A : y.M_B

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, 4 nguyên tử H

m_C : m_H = 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 %m_Fe = 70% và %m_O = 30%. Khi đó m_Fe : m_O = 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 A_xB_y 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 => M_{CuSO 4} = 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.

M_{Ca 3 (PO 4 ) 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, M_{H 2} = 8.5,2 = 17 (gam/mol)

Số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất:

Trong 1 phân tử hợp chất khí trên có: 1mol nguyên tử N và 3 mol nguyên tử H.

Công thức hóa học của hợp chất trên là NH₃

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.

8. 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) SO₂

b) Fe₂(SO₄)₃

Gợi ý đáp án

a) M_{SO 2} = 32 +16.2 = 64

1 mol SO₂ có 1 mol S và 2 mol O

% S = m_S/m_{SO 2} .100%= 32/64.100% = 50%

% O = 100% - %m _S= 100% - 50% = 50%

b) M_Fe2(SO4)3 = 56.2 + (32+16.4).3 = 400

1 mol Fe₂(SO₄)₃ có chứa 2 mol Fe, 12 mol O, 3 mol S

% m_Fe= m_Fe/400.100% = 56/400.100% = 28%

% m_S= m_S/400.100% = 24%

% m_O= m_O/400.100% = 48%

Ví dụ 2: Một loại phân bón hóa học có thành phần chính là KNO₃ (K = 39; N = 14; O=16). Hãy tính phần trăm: %m_K = ?; %m_N = ?; %m_O = ?

Gợi ý đáp án

+ Tính khối lượng Mol (M) của hợp chất : M_KNO3= 39 +14 + (3.16) = 101

+ Trong 1 mol KNO₃: có 1 mol nguyên tử K; 3 mol nguyên tử O; 1 mol nguyên tử N

(Nói cách khác trong 101g KNO₃: có 39 g K; 14 g N và 3.16 g O)

+ Tính thành phần phần trăm các nguyên tố có trong hợp chất Fe₂(SO₄)₃

%m_O ≈ 100% - (38,6% + 13,8%) = 47,6%

9. Bài tập công thức tính phần trăm khối lượng

Bài 1: Tính thành phần % khối lượng các nguyên tố có 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: M_NaCl = 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: M_Al2O3 = 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: M_H2SO4= 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: M_K2CO3= 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 2: Một hợp chất có công thức hóa học C₆H₁₂O₆. Hãy cho biết:

a) Khối lượng mol của hợp chất đã cho.

b) Thành phần phần trăm theo khối lượng của các nguyên tố có trong hợp chất.

Gợi ý đáp án

Khối lượng mol của chất đã cho: M_C6H12O6 = 12.6 + 1.6 + 16.6 = 174

Thành phần phần trăm (theo khối lượng) của các nguyên tố có trong hợp chất

%C = (12.6.100)/174 = 41,38%

%H = (1.12.100)174 = 6,9%

%O = 100% - 41,38% - 6,9% = 51,72%

Bài 3: Để tăng năng suất cho cây trồng, một nông dân đến cửa hàng phân bón để mua phân đạm. Cửa hàng có các loại phân đạm như sau: NH₄NO₃ (đạm 2 lá), (NH₂)₂CO (ure), (NH₄)₂SO₄ (đạm 1 lá)? Theo em, nếu bác nông dân mua 500kg phân đạm thì nên mua loại phân nào là có lợi nhất?

Gợi ý đáp án

Tính hàm lượng thành phần % khối lượng của Nito trong các hợp chất

Vậy thì có thể thấy hàm lượng N trong phân ure CO(NH₂)₂ là cao nhất

Bài 4: Trong các hợp chất sau, hợp chất nào có hàm lượng Cu cao nhất: CuO, Cu₂O, CuSO₄.5H₂O, Cu(OH)₂, CuCl₂?

Đáp án

Cu₂O

Bài 5: So sánh thành phần phần trăm khối lượng Fe có trong 2 loại quặng sau: quặng Inmenit FeTiO₃ và quặng Hematit Fe₂O₃.

Gợi ý đáp án

Quặng Inmenit có %Fe = .100% = 36,84%

Quặng hematit có %Fe = .100% = 70%

ð Quặng Hematit có thành phần phần trăm khối lượng Fe nhiều hơn so với quặng Inmenit

Bài 6: Một người làm vườn đã dùng 250 gam NH₄NO₃ để bón rau.

a) Tính thành phân phần trăm của nguyên tố dinh dưỡng trong phân bón.

b) Tính khối lượng của nguyên tố dinh dưỡng bón cho ruộng rau.

Gợi ý đáp án

a) Thành phần phần trăm khối lượng của N trong NH₄NO₃ bằng:

b) Khối lượng của nguyên tố dinh dưỡng bón cho ruộng rau là:

Trong 80 gam NH₄NO₃ có 28 gam N

Trong 250 gam NH₄NO₃ có x gam N =>

Bài 7: Tính thành phần phần trăm (theo khối lượng) của các nguyên tố hóa học có mặt trong các hợp chất sau:

a) Fe(NO₃)₂, Fe(NO₃)₃

b) N₂O, NO, NO₂

Gợi ý đáp án

a) M_Fe(NO3)2 = 56 + 14.2 + 16.3.2 = 180

%Fe = 56/180 .100% = 31,11%

%N = 28/180 .100% = 15,56%

%O = 100% - 31,11% - 15,56% = 53,33%

M_Fe(NO3)3 = 56 + 14.2 + 16.3.3 = 228

%Fe = 56/228 .100% = 24,56%

%N = 28/228 .100% = 12,28%

%O = 100% - 24,56% - 12,28% = 63,16%

Bài 8: Một hợp chất có thành phần các nguyên tố theo khối lượng là: 40% Cu; 20% S và 40%O. Xác định công thức hóa học của chất đó. Biết hợp chất có khối lượng mol là 160g/mol.

Gợi ý đáp án

Trong 1 mol hợp chất (M = 160 gam/mol) thì:

m_Cu = 160.40% = 64 gam => n_Cu = 64:64 = 1mol

m_S = 160.20% = 32 gam => n_S = 32:32 = 1 mol

m_O = 160.40% = 64 gam => n_O = 64:16 = 4 mol

Vậy công thức của hợp chất là CuSO₄

Bài 9: Hãy tìm công thức hóa học của chất X có khối lượng mol M_X = 170 (g/mol), thành phần các nguyên tố theo khối lượng: 63,53% Ag; 8,23% N, còn lại O.

Gợi ý đáp án

m_N = 8,23.170/100 = 14 gam => n_N = 14/14 = 1mol

m_Ag = 63,53.170/100 = 108 gam => n_Ag = 108/108 = 1mol

Số gam của O

%O = 100% - (63,53% + 8,23%) = 28,24%

m_O = 28,24.170/100 = 48 gam => n_O = 48/16 = 3 mol

Trong 1 phân tử hợp trên có: 1mol nguyên tử N và 3 mol nguyên tử O, 1 mol nguyên tử Ag.

Công thức hóa học của hợp chất trên là AgNO₃

Bài 10: Lập công thức hóa học của hợp chất A biết:

Phân khối của hợp chất là 160 đvC

Trong hợp chất có 70% theo khối lượng sắt, còn lại là oxi.

Gợi ý đáp án

%O = 100% - 70% = 30%

=> m_O = 30.160/100 = 48 gam => n_O = 48/16 = 3 mol

m_Fe = 70.160/100 = 112 gam => n_Fe = 2 mol

Trong 1 phân tử hợp trên có: 2mol nguyên tử Fe và 3 mol nguyên tử O.

Công thức hóa học của hợp chất trên là Fe₂O₃

10. 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.

Câu 9. Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu vào dung dịch H₂SO₄ loãng, dư thu được V lít khí H2. Thêm tiếp NaNO₃ vào thì thấy chất rắn tan hết, đồng thời thoát ra 1,5V lít khí NO duy nhất bay ra. Thể tích khí đo ở cùng điều kiện. Tính % khối lượng Cu trong hỗn hợp X?

Câu 10. Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu vào dung dịch HCl dư sau khi phản ứng kết thúc thu được 3,36 lít khí H₂ (đktc). Nếu cho m gam hỗn hợp X trên tác dụng với HNO₃ đặc nguội dư, sau phản ứng thu được 2,24 lít khí NO₂ (đktc). Giá trị của m là bao nhiêu.

Câu 11: Vitamin C có công thức hóa học là C₆H₈O₆. Phần trăm khối lượng của C có trong vitamin C là bao nhiêu.

Câu 12: SiO₂ là thành phần chính của thuỷ tinh. Phần trăm khối lượng của Si có trong hợp chất này là bao nhiêu.

Câu 13: Sodium chloride (NaCl) là thành phần chính của muối ăn. Phần trăm về khối lượng của Na có trong hợp chất này là bao nhiêu.

Câu 14: Trong phosphoric acid (H₃PO₄), nguyên tố nào có phần trăm khối lượng lớn nhất?

Câu 15: FeS₂ có tên gọi là pirit sắt hay iron pyrite. Hợp chất này được sử dụng trong sản xuất sulfur dioxide; sulfuric acid. Phần trăm khối lượng của Fe có trong hợp chất này là bao nhiêu.

Câu 16 Citric acid là hợp chất được sử dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm. Trong tự nhiên, citric acid có trong quả chanh và một số loại quả như bưởi, cam,… Citric acid có công thức hóa học là C₆H₈O₇. Phần trăm khối lượng của C trong hợp chất citric acid là bao nhiêu.