درصد خلوص

در دنیای واقعی و در آزمایشگاه‌ها یا صنایع شیمیایی، موادی که به عنوان واکنش‌دهنده استفاده می‌شوند، به ندرت کاملاً خالص هستند. این مواد معمولاً همراه با مقداری مواد دیگر (ناخالصی‌ها) استخراج یا تولید می‌شوند. نکته طلایی و پایه در استوکیومتری این است: در یک واکنش شیمیایی، تنها بخش «خالص» ماده واکنش می‌دهد و ناخالصی‌ها در واکنش شرکت نمی‌کنند. (مگر آنکه خلاف آن ذکر شود). بنابراین، برای محاسبات استوکیومتری، ما همیشه به مقدار ماده خالص نیاز داریم. ۱. مفهوم و فرمول درصد خلوص (p) درصد خلوص نشان می‌دهد که در 100 گرم از یک نمونه ناخالص، چند گرم ماده خالص وجود دارد. فرمول پایه درصد خلوص به شکل زیر است: \[ p = \frac{\text{جرم ماده خالص}}{\text{جرم کل نمونه}} \times 100 \] • p: درصد خلوص از رابطه بالا می‌توان نتیجه گرفت که برای به دست آوردن جرم خالص یک نمونه، باید جرم ناخالص (جرم کل نمونه) را در کسر \( \frac{p}{100} \) ضرب کنیم: \[ \text{جرم خالص یک نمونه} = \text{جرم نمونه ناخالص} \times \frac{p}{100} \]

۲. ورود درصد خلوص به کسرهای استوکیومتری (کسرهای طلایی)
در درسنامه قبلی یاد گرفتیم که کسر استوکیومتری برای جرم یک ماده به شکل \(\frac{m}{a \times M}\) است که در آن m باید جرم ماده خالص باشد.
وقتی در مسئله‌ای با کلماتی مانند «نمونه»، «سنگ معدن»، «ناخالص» یا «درصد خلوص» مواجه شدید، باید فرمول جرم خالص را در کسر استوکیومتری جایگذاری کنید. در نتیجه، کسر استوکیومتری برای ماده ناخالص به شکل زیر ارتقا می‌یابد:
کسر مربوط به ماده دوم (معلوم یا مجهول) = \(\frac{\text{ماده ناخالص} \times \frac{p}{100}}{a \times M}\)
• a : ضریب استوکیومتری ماده در معادله موازنه شده

• M: جرم مولی ماده (g/mol) .

3. نکات کلیدی در حل مسائل درصد خلوص 

1 )شناسایی ماده ناخالص: معمولاً درصد خلوص برای واکنش‌دهنده‌ها بیان می‌شود. اگر در صورت تست گفته شد «x گرم از یک نمونه ناخالص...»، بلافاصله کسر مربوط به آن ماده را به فرمول درصد خلوص مجهز کنید. .

2) تشخیص معلوم و مجهول: 

• حالت اول: جرم نمونه ناخالص و درصد خلوص (p) داده می‌شود و مقدار فرآورده خواسته می‌شود. (فقط جایگذاری در کسر بالا). 

• حالت دوم: مقدار فرآورده داده می‌شود و جرم نمونه ناخالص خواسته می‌شود در حالی که p معلوم است. 

• حالت سوم: مقدار فرآورده و جرم نمونه ناخالص معلوم است و خود درصد خلوص (p) مجهول مسئله است.

3) ناخالصی بی‌اثر: در مسائل کتاب درسی فرض بر این است که ناخالصی‌ها با هیچ‌کدام از مواد واکنش‌دهنده یا فرآورده واکنش نمی‌دهند (اصطلاحاً بی‌اثر هستند). 

4 )ارتباط با درصد جرمی: گاهی به جای کلمه «درصد خلوص»، گفته می‌شود «نمونه‌ای که x درصد جرمی آن را ماده A تشکیل می‌دهد». این دقیقاً همان مفهوم درصد خلوص است. 

مراحل گام‌به‌گام حل تست: 

1 .معادله را بنویسید و موازنه کنید. 

2 .کسر ماده اول (مثلاً ماده ناخالص) را برابر با کسر ماده دوم (فرآورده یا واکنش‌دهنده دیگر) قرار دهید.

3. در کسر ماده ناخالص حتما کسر \( \frac{P}{100} \) در مقدار ماده ناخالص ضرب شود
4. اعداد را جایگذاری کرده و مجهول را محاسبه کنید.