Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Ορισμός ενός μορίου
- Χρησιμοποιώντας την Εξίσωση Κλάσματος Mole
- Παράδειγμα προβλήματος κλάσματος μορίων
Κατά την ανάλυση λύσεων, οι χημικοί μετρήσουν τις συγκεντρώσεις των συστατικών σε γραμμομόρια. Το γραμμομοριακό κλάσμα μιας διαλελυμένης ουσίας είναι η αναλογία του αριθμού των γραμμομορίων αυτής της διαλελυμένης ουσίας προς το συνολικό αριθμό γραμμομορίων διαλύτη και διαλύτη σε διάλυμα. Επειδή η αναλογία των γραμμομορίων προς τα γραμμομοριακά σωματίδια, το κλάσμα mole είναι ένας αδιάστατος αριθμός και, φυσικά, είναι πάντοτε μικρότερος από έναν.
Ο τύπος μοριακού κλάσματος είναι απλός. Σε οποιαδήποτε λύση, το γραμμομοριακό κλάσμα της διαλελυμένης ουσίας Α είναι = (γραμμομόρια Α) ÷ (συνολικά γραμμομόρια) και το γραμμομοριακό κλάσμα του διαλύτη = (γραμμομόρια διαλύτη) ÷ (ολικοί γραμμομόρια). Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να μην σας δοθεί άμεσα ο αριθμός των σπηλαίων. Μπορείτε να το υπολογίσετε αν γνωρίζετε τους χημικούς τύπους των ενώσεων και τα βάρη ή τους όγκους τους. Για να το κάνετε αυτό, βοηθάει να μάθετε τι είναι ένα mole.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Ο τύπος μοριακού κλάσματος για ένα διάλυμα που περιέχει μία ή περισσότερες διαλυμένες ουσίες είναι: κλάσμα μορίων κάθε διαλελυμένης ουσίας = αριθμός γραμμομορίων αυτής της διαλυτής ουσίας διαιρούμενος με τον συνολικό αριθμό γραμμομορίων όλων των διαλελυμένων ουσιών και του διαλύτη.
Ορισμός ενός μορίου
Κάθε στοιχείο του περιοδικού πίνακα έχει μια χαρακτηριστική μάζα, και με βάση αυτό, κάθε ένωση έχει επίσης μια χαρακτηριστική μάζα. Στο ατομικό επίπεδο, η μάζα μετράται σε μονάδες ατομικής μάζας, αλλά οι χημικοί χρειάζονται έναν τρόπο να εκφράσουν μάζα σε μακροσκοπικούς όρους. Για το σκοπό αυτό, ορίζουν ένα γραμμομόριο οποιουδήποτε στοιχείου ή συστατικών όπως ο αριθμός Avogadros (6.022 × 1023) ατόμων ή μορίων. Η μάζα αυτών των πολλών σωματιδίων, μετρούμενη σε γραμμάρια, είναι ο ίδιος αριθμός με τη μοριακή μάζα, μετρούμενη σε μονάδες ατομικής μάζας.
Ο ορισμός ενός mole είναι επομένως η μάζα οποιασδήποτε ένωσης, μετρούμενη σε γραμμάρια, που ισούται με τις μάζες των συστατικών στοιχείων που μετρώνται σε μονάδες ατομικής μάζας. Για να υπολογίσετε τον αριθμό των γραμμομορίων μιας ένωσης που έχετε στο χέρι, διαιρείτε τη μάζα με τη μάζα ενός μορίου της ένωσης, την οποία μπορείτε να υπολογίσετε από τον περιοδικό πίνακα.
Χρησιμοποιώντας την Εξίσωση Κλάσματος Mole
Ο τύπος μοριακού κλάσματος είναι ιδιαίτερα εύκολο να κατανοηθεί και να χρησιμοποιηθεί αν συμβεί να γνωρίζετε τον αριθμό των γραμμομορίων όλων των διαλυμένων ουσιών και του διαλύτη.Για παράδειγμα, υποθέστε ότι έχετε 2 γραμμομόρια τετραχλωράνθρακα (CCI4), 3 moles βενζολίου (C6H6) και 4 γραμμομόρια ακετόνης (C3H6Ο). Ο συνολικός αριθμός μορίων στο διάλυμα είναι 9. Η εξίσωση κλάσματος μορίων σας λέει ότι το γραμμομόριο του τετραχλωράνθρακα είναι 2/9 = 0.22. Παρομοίως, το γραμμομοριακό κλάσμα του βενζολίου είναι 3/9 = 0,33 και το γραμμομοριακό κλάσμα της ακετόνης είναι 4/9 = 0,44.
Τα πράγματα γίνονται πιο περίπλοκα αν γνωρίζετε μόνο τη μάζα ενός ή περισσοτέρων συστατικών μιας λύσης, αλλά μόνο λίγο περισσότερο. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να μετατρέψετε τη μάζα του συστατικού σε αριθμό γραμμομορίων, και αυτό είναι ένα απλό αριθμητικό πρόβλημα, εφόσον γνωρίζετε τη χημική φόρμουλα.
Παράδειγμα προβλήματος κλάσματος μορίων
Ας υποθέσουμε ότι διαλύετε 77 γραμμάρια τετραχλωράνθρακα (CCl4) σε 78 γραμμάρια ακετόνης (C3H6Ο). Ποια είναι τα γραμμομοριακά κλάσματα κάθε ένωσης στο διάλυμα;
Αντισταθείτε στην τάση να διαιρέσετε τη μάζα του τετραχλωράνθρακα με εκείνη της ακετόνης. Εφόσον είναι σχεδόν τα ίδια, το αποτέλεσμα θα είναι 0,5 για κάθε ένωση και αυτό θα έδινε εσφαλμένο αποτέλεσμα για την ακετόνη. Κατ 'αρχάς, πρέπει να μετατρέψετε τις μάζες στον αριθμό των γραμμομορίων κάθε ένωσης, και για να το κάνετε αυτό, πρέπει να αναζητήσετε τις ατομικές μάζες καθενός από τα στοιχεία του περιοδικού πίνακα.
Η ατομική μάζα του άνθρακα είναι 12,0 amu (στρογγυλοποιείται στο ένα δεκαδικό ψηφίο) και εκείνη του χλωρίου είναι 35,5 amu, έτσι ένα γραμμομόριο τετραχλωράνθρακα ζυγίζει 154 γραμμάρια. Έχετε 77 γραμμάρια, το οποίο είναι 77/154 = 0,5 γραμμομόρια.
Σημειώνοντας ότι η ατομική μάζα του υδρογόνου είναι 1 amu και αυτή του οξυγόνου είναι 16 amu, η μοριακή μάζα της ακετόνης είναι 58 γραμμάρια. Έχετε 78 γραμμάρια, τα οποία είναι 1,34 moles. Αυτό σημαίνει ότι ο συνολικός αριθμός των γραμμομορίων στο διάλυμα είναι 1,84. Τώρα είστε έτοιμοι να υπολογίσετε τα κλάσματα μορίων χρησιμοποιώντας την εξίσωση κλάσματος μορίων.
Το κλάσμα μορίων του τετραχλωράνθρακα = 0,5 moles / 1,84 moles = 0,27
Το κλάσμα μορίων της ακετόνης = 1,34 moles / 1,84 moles = 0,73