Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- A vakond meghatározása
- A mólarány-egyenlet használata
- Példák a moláris frakció problémájára
Az oldatok elemzésekor a vegyészek megmérik a komponensek koncentrációját a vakondban. Az oldott anyag mólrésze az oldott anyag mólszámának és az oldott anyag és az oldószer mólszámának az aránya az oldatban. Mivel a molok és a molok aránya, a mol frakció dimenzió nélküli szám, és természetesen mindig kisebb, mint egy.
A mólfrakció képlete egyértelmű. Bármelyik oldatban az A oldott anyag mólaránya = (A mól) ÷ (összes mól), és az oldószer mólaránya = (mól oldószer) ÷ (összes mól). Bizonyos helyzetekben előfordulhat, hogy nem kapja meg közvetlenül a vakondszámot. Kiszámolhatja, ha ismeri a vegyületek kémiai képleteit és azok tömegét vagy térfogatait. Ehhez segít megismerni, mi a vakond.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
Az egy vagy több oldott anyagot tartalmazó oldat mólfrakciós képlete a következő: Az egyes oldott anyagok molfrakciója = az oldott anyag móljainak száma elosztva az összes oldott anyag és az oldószer mólszámával.
A vakond meghatározása
A periódusos rendszer minden elemének jellemző tömege van, és ennek alapján minden vegyületnek is van jellemző tömege. Atomi szinten a tömeget atomtömeg-egységekben mérik, de a vegyészeknek szükségük van módra a tömeg makroszkopikus kifejezésére. Ebből a célból bármely elem vagy vegyület egy molját Avogadros-számként határozzák meg (6,022 × 1023) atomok vagy molekulák. Ennek a sok részecskének a grammban mért tömege megegyezik a molekulatömeg atomtömeg-egységekben mért értékével.
A mól meghatározása tehát bármely vegyület tömege grammban kifejezve, amely megegyezik az alkotóelemek atomtömeg-egységekben mért tömegével. A kezedben levő vegyület mólszámának kiszámításához a tömeget el kell osztani a vegyület egy mol móltömegével, amelyet kiszámíthat a periódusos táblázatból.
A mólarány-egyenlet használata
A mólfrakció formula különösen könnyen érthető és használható, ha tudomása van az összes oldott anyag és az oldószer mólszámának.Tegyük fel például, hogy 2 mol szén-tetrakloridot (CCl4), 3 mol benzolt (C6H6) és 4 mol aceton (C3H6O). Az oldatban az összes mol száma 9. A mólfrakciós egyenlet azt mondja, hogy a szén-tetraklorid mólaránya 2/9 = 0,22. Hasonlóképpen, a benzol mólaránya 3/9 = 0,33, az aceton mólaránya pedig 4/9 = 0,44.
A dolgok bonyolultabbá válnak, ha csak egy vagy több alkotóelem tömegét ismeri, de csak egy kicsit többet. Csak annyit kell tennie, hogy az alkotóelem tömegét átszámítja molszámra, és ez egy egyértelmű számtani probléma, amennyiben ismeri a kémiai képletet.
Példák a moláris frakció problémájára
Tegyük fel, hogy feloldunk 77 g szén-tetrakloridot (CCl4) 78 g acetonban (C3H6O). Mi az egyes vegyületek moláris frakciói az oldatban?
Ellenálljon a szén-tetraklorid tömegének és az aceton tömegének megosztására való ösztönzésnek. Mivel ezek szinte azonosak, az eredmény minden vegyületre 0,5, és ez helytelen eredményt jelentene az acetonra. Először meg kell konvertálnia a tömegeket az egyes vegyületek molszámára, és ehhez meg kell keresnie a periódusos rendszerben szereplő összes elem atomtömegét.
A szén atomtömege 12,0 amu (egy tizedesjegyre kerekítve) és a klóré 35,5 amu, tehát egy mol szén-tetraklorid súlya 154 gramm. 77 gramm van, ami 77/154 = 0,5 mol.
Figyelembe véve, hogy a hidrogén atomtömege 1 amu és az oxigén 16 amu, az aceton móltömege 58 gramm. 78 grammod van, ami 1,34 mol. Ez azt jelenti, hogy az oldatban az összes mol 1,84. Most már készen áll a mol frakcióinak kiszámítására a mol frakció egyenlettel.
A szén-tetraklorid mólaránya = 0,5 mol / 1,84 mol = 0,27
Az aceton mólaránya = 1,34 mól / 1,84 mól = 0,73