Na química, encontrar a porcentagem de massa de um elemento em um composto pode parecer complicado, mas o cálculo é simples. Por exemplo, para determinar a porcentagem de massa de hidrogênio na água (H2O), divida a massa molar de hidrogênio pela massa molar total de água e multiplique o resultado por 100. Todas as informações necessárias estão na tabela periódica.
TL; DR (muito longo; não leu)
A porcentagem de massa de hidrogênio na água é de 11,19%.
Massa molar dos elementos
Para qualquer composto, você determina a massa molar total somando as massas molares de cada elemento. Quando você procura um elemento na tabela periódica, o número no topo é o número atômico, e o número abaixo do símbolo do elemento é a massa atômica média, dada em unidades de massa atômica (amu). Para todos os átomos que aparecem mais de uma vez na molécula, multiplique a massa molar pela quantidade do elemento na fórmula química. Por exemplo, existem dois átomos de hidrogênio na molécula de água, portanto multiplique a massa atômica do hidrogênio por 2.
Massa molar da água
A massa atômica do hidrogênio retirada da tabela periódica é 1,008. Como a molécula possui dois átomos de hidrogênio, multiplique 1,008 por 2 para obter 2,016. A massa atômica do oxigênio é 16,00 e a molécula possui apenas um átomo de oxigênio; portanto, a massa total do oxigênio permanece 16,00. Adicione 2.016 a 16.00 para obter 18.016. Esta é a massa molar total de água.
Porcentagem em massa de hidrogênio
Para encontrar a porcentagem em massa de hidrogênio na água, pegue a massa molar de hidrogênio na molécula de água, divida pela massa molar total de água e multiplique por 100. Dividir 2,016 por 18,016 fornece 0,11119. Multiplique 0,1119 por 100 para obter a resposta: 11,19%.
Porcentagem em massa de oxigênio
Você pode usar dois métodos para encontrar a porcentagem em massa de oxigênio na água. A partir do cálculo acima, você sabe que a porcentagem de hidrogênio é de 11,19% e a água possui apenas hidrogênio e oxigênio; portanto, os dois somados devem ser iguais a 100%. Subtraia 11,19 de 100 para obter 88,81%. O segundo método é o mesmo que para encontrar a porcentagem em massa de hidrogênio. A partir de cálculos anteriores, você sabe que a massa molar total de oxigênio na água é 16,00. Divida 16,00 pela massa molar total de água, 18.016, para obter 0,8881. Multiplique por 0,8881 por 100 para obter a porcentagem: 88,81 por cento.
Proporções de massa
Como a molécula de água tem exatamente dois elementos, você pode usar os números já calculados para determinar as proporções de massa. Por exemplo, para encontrar a razão de massa de hidrogênio para oxigênio na água, divida a massa molar total de hidrogênio, 2,016, pela massa molar de oxigênio, 16,00 e obtenha 0,126. Para encontrar a razão de oxigênio para hidrogênio, divida 16,00 por 2,016 e obtenha 7,937. Isso significa que na água, o oxigênio supera o hidrogênio em quase 8 a 1.
