Представь стакан солёной воды. В нём есть вода и есть растворённая в ней соль. Массовая доля отвечает на вопрос: «Сколько соли в растворе по массе, если считать в процентах?» Обозначают её греческой буквой ω («омега»).
Ключевой момент, из-за которого рушится половина решений: раствор — это вещество ПЛЮС вода. Масса раствора складывается из двух частей: m(раствора) = m(вещества) + m(воды). Бросил 20 г соли в 180 г воды — раствора получилось 20 + 180 = 200 г, а не 180. Соль никуда не делась, она просто растворилась и добавила свою массу.
Массовая доля — это доля, поэтому она всегда меньше 100%. Получилось больше — где-то ошибка.
Той же логикой «часть делим на целое» считают и массовую долю элемента внутри вещества: например, вода H₂O почти на 89% состоит из кислорода по массе, потому что атом кислорода намного тяжелее атома водорода. Но главный герой этого урока — растворы.
Все задачи темы решаются по одной короткой формуле:
Читается словами: массу растворённого вещества делим на массу всего раствора и умножаем на 100%. Умножение на 100% превращает дробь в проценты — без него получишь 0,1 вместо привычных 10%.
Приём тот же, что с формулой n = m/M из темы про моль: закрой пальцем то, что ищешь, — остальное подскажет действие. Разберём три типа задач, которые встречаются на контрольных и ОГЭ.
Дано: в 180 г воды растворили 20 г поваренной соли.
Решение: масса раствора m = 20 + 180 = 200 г — не забываем прибавить соль к воде. Дальше формула: ω = 20 / 200 × 100% = 10%.
Ответ: 10%. Проверка на здравый смысл: соли меньше, чем воды, значит и доля должна быть небольшой — 10% выглядит правдоподобно.
Дано: нужно приготовить 300 г раствора с массовой долей сахара 15%.
Решение: разворачиваем формулу: m(сахара) = 15% × 300 / 100% = 45 г. Воды понадобится 300 − 45 = 255 г.
Ответ: 45 г сахара и 255 г воды. Именно так действуют по рецептам — только там пишут «15-процентный сироп», а химия объясняет, что это значит.
Дано: было 100 г раствора соли с массовой долей 20%, к нему долили 100 г воды.
Решение: сначала находим, сколько соли было: m(соли) = 20% × 100 / 100% = 20 г. При доливании воды соль никуда не девается — её так и осталось 20 г. Новая масса раствора: 100 + 100 = 200 г. Новая доля: ω = 20 / 200 × 100% = 10%.
Ответ: доля упала с 20% до 10%. Логично: воды стало больше, а соли столько же, поэтому раствор стал «слабее».