Ce vei înțelege
- Calculezi masele metalelor dintr-un aliaj.
- Determini compoziția unui amestec de aliaje.
Înainte să începi: Procente și conservarea masei.
Ce descrie procentul
Un aliaj este un material metalic cu mai multe elemente. În probleme simple, compoziția se exprimă prin procente masice. Un aliaj cu 60% cupru conține 60 g de cupru în fiecare 100 g de material, dacă proba este reprezentativă. Procentul nu spune că șaizeci din o sută de atomi sunt de cupru.
Structura unui aliaj poate fi complexă și poate conține mai multe faze. Pentru bilanțurile elementare de masă nu trebuie să desenăm fiecare atom, dar trebuie să precizăm ipoteza că nu se pierde material și nu sunt eliminate selectiv componente.
Un calcul direct
O piesă de 250 g este fabricată, în exemplul nostru, dintr-un aliaj cu 72% cupru și 28% zinc. Masa cuprului este 0,72 × 250 = 180 g. Masa zincului este 70 g. Verificarea este simplă: cele două mase însumează 250 g, iar procentele însumează 100%.
Aceste valori sunt date didactice. Ele nu identifică automat un sort comercial și nu stabilesc rezistența mecanică a piesei. Proprietățile depind și de structură, tratament și impurități.
Combinarea a două aliaje
Considerăm 120 g de aliaj cu 50% cupru și 80 g de aliaj cu 75% cupru. Primul aduce 60 g de cupru; al doilea aduce tot 60 g. Împreună avem 120 g de cupru în 200 g de material, adică 60% cupru.
Media simplă a procentelor, 62,5%, ar fi greșită deoarece masele celor două probe nu sunt egale. Calculul corect cântărește contribuția fiecărei probe prin masa ei. În scriere generală, masa unui component se obține adunând produsele dintre masa fiecărei probe și fracția masică a acelui component.
Verificări înainte de răspuns
Procentul final trebuie să se afle între 50% și 75%, în ipotezele exemplului. Dacă obții 90%, ai introdus probabil o eroare de calcul ori ai amestecat masa componentului cu masa întregului. Procentele trebuie transformate consecvent în fracții: 75% înseamnă 0,75, nu 75.
Nu transfera automat bilanțul la o procedură reală de topire. Temperaturile ridicate și pierderile de material cer echipament și control industrial. Exercițiul urmărește conservarea componentelor, nu oferă instrucțiuni pentru fabricarea unui aliaj.
Întrebări frecvente
De ce nu adun procentele celor două aliaje?
Fiecare procent are ca referință masa propriei probe. Mai întâi transformi procentele în mase ale componentului, apoi raportezi suma la masa totală.
Poate un aliaj să conțină un nemetal?
Da. Oțelurile conțin carbon, alături de fier și eventual alte elemente. Termenul aliaj nu înseamnă obligatoriu un amestec alcătuit exclusiv din metale.
Când este corectă media simplă a procentelor?
Când combini mase egale, fără pierderi selective. Pentru mase diferite folosești media ponderată prin masele respective.
Continuă explorarea
Găsește alte explicații de chimie în biblioteca de învățare și în articolele publicate.
