质量分数的定义和算法

定义

质量分数（mass fraction）是指溶质质量与溶液质量之比，也指混合物中某种物质质量占总质量的百分比 ，常用符号$w$表示。它是一个无量纲的量，即没有单位，用来反映混合物中各组分的相对含量。

算法

对于溶液体系（溶质 - 溶剂体系）

计算公式：质量分数$w =\frac{m_{溶质}}{m_{溶液}}\times100\%$，其中$m_{溶质}$ 表示溶质的质量，$m_{溶液}$ 表示溶液的质量。而溶液质量等于溶质质量与溶剂质量之和，即$m_{溶液}= m_{溶质} + m_{溶剂}$。

示例：将$10$克氯化钠（$NaCl$）溶解在$90$克水中，形成氯化钠溶液。这里溶质是氯化钠，质量$m_{溶质}= 10$克，溶剂是水，质量$m_{溶剂}= 90$克，溶液质量$m_{溶液}= m_{溶质} + m_{溶剂}= 10 + 90 = 100$克。那么该氯化钠溶液中氯化钠的质量分数$w=\frac{10}{100}\times100\% = 10\%$。

对于一般混合物体系

计算公式：某物质的质量分数$w =\frac{m_{该物质}}{m_{混合物总质量}}\times100\%$，$m_{该物质}$ 是混合物中指定物质的质量，$m_{混合物总质量}$ 是整个混合物的质量。

示例：有一块合金，质量为$50$克，其中含铁$30$克，其余为其他金属。那么铁在这块合金中的质量分数$w=\frac{30}{50}\times100\% = 60\%$ 。