【计算苏丹红氮元素质量分数】苏丹红是一类合成染料，广泛用于食品、纺织品和化妆品中。其中，苏丹红I（Sudan I）是最常见的种类之一。由于其潜在的健康风险，许多国家已对其使用进行严格限制。在化学分析中，了解苏丹红中氮元素的质量分数对于研究其结构和性质具有重要意义。
苏丹红I的化学式为C₁₆H₁₂N₂O，由碳、氢、氮和氧四种元素组成。为了计算其中氮元素的质量分数，我们需要知道各元素的相对原子质量，并通过公式进行计算。
一、计算步骤
1. 确定各元素的相对原子质量：
- 碳（C）：12.01 g/mol
- 氢（H）：1.008 g/mol
- 氮（N）：14.01 g/mol
- 氧（O）：16.00 g/mol
2. 计算苏丹红I的摩尔质量：
- C₁₆：16 × 12.01 = 192.16 g/mol
- H₁₂：12 × 1.008 = 12.096 g/mol
- N₂：2 × 14.01 = 28.02 g/mol
- O：1 × 16.00 = 16.00 g/mol
- 总摩尔质量 = 192.16 + 12.096 + 28.02 + 16.00 = 248.276 g/mol
3. 计算氮元素的质量分数：
$$
\text{氮元素质量分数} = \frac{\text{氮的总质量}}{\text{苏丹红I的摩尔质量}} × 100\%
$$
$$
= \frac{28.02}{248.276} × 100\% ≈ 11.28\%
$$
二、总结与数据表格
| 元素 | 原子数 | 相对原子质量 (g/mol) | 质量贡献 (g/mol) | 质量分数 (%) |
| C | 16 | 12.01 | 192.16 | 77.41 |
| H | 12 | 1.008 | 12.096 | 4.87 |
| N | 2 | 14.01 | 28.02 | 11.28 |
| O | 1 | 16.00 | 16.00 | 6.44 |
| 总计 | - | - | 248.276 | 100.00 |
三、结论
通过上述计算可知，苏丹红I中氮元素的质量分数约为11.28%。这一数值有助于进一步分析苏丹红的化学性质及其在不同环境中的行为。同时，该结果也说明了氮元素在苏丹红分子结构中的重要性。在实际应用中，了解这类化合物的元素组成对环境保护、食品安全以及毒理学研究均具有参考价值。
