Sadržaj
- TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
- Definicija krtice
- Korištenje jednadžbe frakcije mola
- Primjer frakcije mola
Prilikom analize otopina, kemičari mjere koncentracije komponenata u molovima. Molijski udio rastvora predstavlja omjer broja molova tog rastvora prema ukupnom broju molova rastvarača i otapala u otopini. Budući da je omjer molova i mola, udio mol je bezdimenzijski broj, i naravno, uvijek manji od jedan.
Formula molekularne frakcije je izravna. U bilo kojoj otopini, molni udio rastvora A je = (molovi A) ÷ (ukupni molovi), a molski udio otapala = (molovi otapala) ÷ (ukupni molovi). U nekim situacijama možda vam se neće izravno dati broj madeža. Možete ga izračunati ako znate kemijske formule spojeva i njihovu težinu ili količinu. Da biste to učinili, pomaže vam znati što je krtica.
TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
Formula molne frakcije za otopinu koja sadrži jedno ili više rastvora je: Molovni udio svakog rastvora = Broj molova tog rastvora podijeljen s ukupnim brojem molova svih rastvorenih tvari i otapala.
Definicija krtice
Svaki element periodičke tablice ima karakterističnu masu, a zahvaljujući tome svaki spoj ima i karakterističnu masu. Na atomskoj razini masa se mjeri u jedinicama atomske mase, ali kemičarima treba način izražavanja mase u makroskopskom smislu. U tu svrhu definiraju mol bilo kojeg elementa ili spoja kao Avogadros broj (6.022 × 1023) atoma ili molekula. Masa ove brojne čestice, izmjerena u gramima, jednaka je broju kao i molekularna masa, izmjerena u atomskim jedinicama mase.
Definicija mola je, dakle, masa bilo kojeg spoja, izmjerena u gramima, koja je jednaka masi sastavnih elemenata, izmjerenih u atomskim jedinicama mase. Da biste izračunali broj molova spoja koji imate u ruci, dijelite masu s masom jednog mola spoja, što možete izračunati iz periodične tablice.
Korištenje jednadžbe frakcije mola
Formula molne frakcije posebno je laka za razumjeti i koristiti ako znate koliko molova svih rastvorenih tvari i otapala.Na primjer, pretpostavimo da imate 2 mola tetraklorida ugljika (CCl4), 3 mola benzena (C6H6) i 4 mola acetona (C3H6O). Ukupni broj molova u otopini je 9. Jednadžba molne frakcije govori vam da je molni udio tetraklorida ugljika 2/9 = 0,22. Slično tome, molni udio benzena je 3/9 = 0,33, a molski udio acetona je 4/9 = 0,44.
Stvari se zakompliciraju ako znate samo masu jedne ili više komponenti otopine, ali samo malo više. Sve što trebate učiniti je pretvoriti masu komponente u broj molova, a to je izravan aritmetički problem, sve dok znate kemijsku formulu.
Primjer frakcije mola
Pretpostavimo da rastvarate 77 grama tetraklorida ugljika (CCl)4) u 78 grama acetona (C3H6O). Koje su molne frakcije svakog spoja u otopini?
Oduprite se nagonu da se masa tetraklorida ugljika podijeli s acetonom. Budući da su gotovo isti, rezultat bi bio 0,5 za svaki spoj, a to bi pokazalo netočan rezultat za aceton. Prvo, morate pretvoriti mase u broj molova svakog spoja, a da biste to učinili, morate potražiti atomsku masu svakog od elemenata u periodičnoj tablici.
Atomska masa ugljika je 12,0 amu (zaokruživanje na jedno decimalno mjesto), a masa klora 35,5 amu, tako da jedan mol ugljik tetraklorida teži 154 grama. Imate 77 grama, što je 77/154 = 0,5 molova.
Primjećujući da je atomska masa vodika 1 amu, a kisika 16 amu, molarna masa acetona je 58 grama. Imate 78 grama, što je 1,34 mola. To znači da je ukupni broj molova u otopini 1,84. Sada ste spremni izračunati molne frakcije koristeći jednadžbu mola.
Molovni udio ugljikovog tetraklorida = 0,5 molova / 1,84 mola = 0,27
Molovni udio acetona = 1,34 molova / 1,84 mola = 0,73