هر ماده ای از ذرات ساختار معینی (مولکول ها یا اتم ها) تشکیل شده است. جرم مولی اتصال سادهمحاسبه شده بر اساس جدول تناوبی عناصر D.I. مندلیف. اگر نیاز به یافتن این پارامتر برای یک ماده پیچیده دارید، محاسبه طولانی است و در در این مورداین شکل در یک کتاب مرجع یا کاتالوگ شیمیایی، به ویژه سیگما-آلدریچ مشاهده می شود.

مفهوم جرم مولی

جرم مولی (M) وزن یک مول از یک ماده است. این پارامتر برای هر اتم در جدول تناوبی عناصر به طور مستقیم در زیر نام قرار دارد. هنگام محاسبه جرم ترکیبات، این رقم معمولاً به نزدیکترین کل یا دهم گرد می شود. برای درک کامل این معنا از کجا می آید، لازم است مفهوم "خال" را درک کنیم. این مقدار ماده ای است که دارای تعداد ذرات دومی برابر با 12 گرم ایزوتوپ پایدار کربن (12 C) است. اتم‌ها و مولکول‌های مواد در محدوده وسیعی از نظر اندازه متفاوت هستند، در حالی که تعداد آنها در یک مول ثابت است، اما جرم و بر این اساس حجم افزایش می‌یابد.

مفهوم "جرم مولی" ارتباط نزدیکی با عدد آووگادرو دارد (6.02 x 1023 mol -1). این شکل تعداد ثابتی از واحدها (اتم ها، مولکول ها) یک ماده را در 1 مول نشان می دهد.

اهمیت جرم مولی برای شیمی

مواد شیمیایی با یکدیگر واکنش های مختلفی وارد می کنند. به طور معمول، معادله هر برهمکنش شیمیایی مشخص می کند که چند مولکول یا اتم درگیر است. این گونه نامگذاری ها ضرایب استوکیومتری نامیده می شوند. آنها معمولاً قبل از فرمول نشان داده می شوند. به همین دلیل است مشخصه کمیواکنش ها بر اساس مقدار ماده و جرم مولی است. آنها به وضوح تعامل اتم ها و مولکول ها را با یکدیگر منعکس می کنند.

محاسبه جرم مولی

ترکیب اتمی هر ماده یا مخلوطی از اجزای یک ساختار شناخته شده را می توان با استفاده از جدول تناوبی عناصر مشاهده کرد. ترکیبات معدنی، به عنوان یک قاعده، با یک فرمول ناخالص نوشته می شوند، یعنی بدون تعیین ساختار، بلکه فقط تعداد اتم های موجود در مولکول. مواد آلی به همین ترتیب برای محاسبه جرم مولی تعیین می شوند. به عنوان مثال، بنزن (C 6 H 6).

جرم مولی چگونه محاسبه می شود؟ فرمول شامل نوع و تعداد اتم های موجود در مولکول است. طبق جدول D.I. مندلیف بررسی می شود توده های مولیعناصر، و هر رقم در تعداد اتم های فرمول ضرب می شود.

بر اساس وزن مولکولی و نوع اتم ها، می توانید تعداد آنها را در مولکول محاسبه کرده و فرمولی برای ترکیب ایجاد کنید.

جرم مولی عناصر

اغلب برای انجام واکنش ها، محاسبات در شیمی تجزیه و ترتیب ضرایب در معادلات، دانش جرم مولکولی عناصر مورد نیاز است. اگر مولکول دارای یک اتم باشد، این مقدار برابر با مقدار ماده خواهد بود. اگر دو یا چند عنصر وجود داشته باشد، جرم مولی در تعداد آنها ضرب می شود.

مقدار جرم مولی هنگام محاسبه غلظت

این پارامتر برای محاسبه مجدد تقریباً تمام روشهای بیان غلظت مواد استفاده می شود. به عنوان مثال، موقعیت هایی اغلب در تعیین کسر جرمی بر اساس مقدار یک ماده در یک محلول ایجاد می شود. آخرین پارامتر با واحد اندازه گیری مول در لیتر بیان می شود. برای تعیین وزن مورد نیازمقدار ماده در جرم مولی ضرب می شود. مقدار حاصل 10 برابر کاهش می یابد.

جرم مولی برای محاسبه نرمال بودن یک ماده استفاده می شود. این پارامتر در شیمی تجزیه برای انجام روش‌های تیتراسیون و آنالیز وزنی در مواقعی که انجام دقیق واکنش ضروری است استفاده می‌شود.

اندازه گیری جرم مولی

اولین آزمایش تاریخی اندازه گیری چگالی گازها نسبت به هیدروژن بود. مطالعات بیشتری در مورد خواص جمعی انجام شد. برای مثال، فشار اسمزی، تعیین تفاوت در جوش یا انجماد بین یک محلول و یک حلال خالص، از جمله این موارد است. این پارامترها مستقیماً با تعداد ذرات ماده در سیستم ارتباط دارند.

گاهی اوقات اندازه گیری جرم مولی روی ماده ای با ترکیب ناشناخته انجام می شود. قبلا از روشی مانند تقطیر همدما استفاده می شد. ماهیت آن قرار دادن محلول یک ماده در یک محفظه اشباع از بخار حلال است. در این شرایط، تراکم بخار رخ می دهد و دمای مخلوط افزایش می یابد، به تعادل می رسد و شروع به کاهش می کند. گرمای آزاد شده از تبخیر با تغییر سرعت گرمایش و سرمایش محلول محاسبه می شود.

اصلی روش مدرناندازه گیری جرم مولی طیف سنجی جرمی است. این راه اصلی برای شناسایی مخلوط مواد است. با استفاده از دستگاه های مدرناین فرآیند به طور خودکار اتفاق می افتد، فقط در ابتدا باید شرایط جداسازی ترکیبات در نمونه را انتخاب کنید. روش طیف سنجی جرمی بر اساس یونیزاسیون یک ماده است. در نتیجه قطعات باردار مختلفی از ترکیب تشکیل می شود. طیف جرمی نسبت جرم به بار یون ها را نشان می دهد.

تعیین جرم مولی گازها

جرم مولی هر گاز یا بخار به سادگی اندازه گیری می شود. استفاده از کنترل کافی است. حجم یکسان از یک ماده گازی با مقدار دیگری در همان دما برابر است. به روشی شناخته شدهاندازه گیری حجم بخار برای تعیین مقدار هوای جابجا شده است. این فرآیند با استفاده از یک شاخه جانبی منتهی به یک دستگاه اندازه گیری انجام می شود.

کاربردهای عملی جرم مولی

بنابراین، مفهوم جرم مولی در همه جا در شیمی استفاده می شود. برای توصیف فرآیند، ایجاد کمپلکس های پلیمری و سایر واکنش ها، محاسبه این پارامتر ضروری است. یک نکته مهمتعیین غلظت ماده فعال در ماده دارویی است. به عنوان مثال، خواص فیزیولوژیکی یک ترکیب جدید با استفاده از کشت سلولی مورد مطالعه قرار می گیرد. علاوه بر این، جرم مولی هنگام انجام مطالعات بیوشیمیایی مهم است. به عنوان مثال، هنگام مطالعه مشارکت یک عنصر در فرآیندهای متابولیک. اکنون ساختار بسیاری از آنزیم ها شناخته شده است، بنابراین می توان وزن مولکولی آنها را محاسبه کرد که عمدتاً بر حسب کیلودالتون (kDa) اندازه گیری می شود. امروزه وزن مولکولی تقریباً تمام اجزای خون انسان، به ویژه هموگلوبین، شناخته شده است. جرم مولکولی و مولی یک ماده در موارد خاصی مترادف هستند. تفاوت آنها در این واقعیت نهفته است که آخرین پارامتر میانگین تمام ایزوتوپ های اتم است.

هر گونه آزمایش میکروبیولوژیکی تعریف دقیقتأثیر یک ماده بر روی سیستم آنزیمی با استفاده از غلظت مولی انجام می شود. به عنوان مثال، در بیوکاتالیز و سایر مناطقی که مطالعه فعالیت آنزیمی ضروری است، از مفاهیمی مانند القاء کننده و بازدارنده استفاده می شود. برای تنظیم فعالیت آنزیم در سطح بیوشیمیایی، مطالعه با استفاده از توده های مولی ضروری است. این پارامتر در زمینه‌های علوم طبیعی و مهندسی مانند فیزیک، شیمی، بیوشیمی و بیوتکنولوژی به‌طور محکمی تثبیت شده است. فرآیندهایی که به این ترتیب مشخص می شوند از نقطه نظر مکانیسم ها و تعیین پارامترهای آنها قابل درک تر می شوند. گذار از علم بنیادی به علمی کاربردی بدون نشانگر جرم مولی کامل نیست، که از محلول های فیزیولوژیکی، سیستم های بافر شروع می شود و با تعیین دوز مواد دارویی برای بدن خاتمه می یابد.

وجود دارد راه های مختلفعباراتی برای غلظت محلول ها

کسر جرمی w جزء یک محلول به عنوان نسبت جرم یک جزء معین X موجود در یک جرم معین از محلول به جرم کل محلول تعریف می شود.متر . کسر جرمی یک کمیت بدون بعد است که در کسری از واحد بیان می شود:

(0 1). (3.1)

درصد انبوه

نشان دهنده کسر جرمی ضرب در 100 است:

(0% 100%), (3.2)

کجا w(X ) – کسر جرمی جزء محلول X; m(X ) جرم جزء محلول است X; متر - جرم کل محلول

کسر مول N جزء یک محلول برابر است با نسبت مقدار ماده یک جزء معین X به کل مقدار ماده همه اجزای موجود در محلول.

برای یک محلول دوتایی متشکل از یک املاح و یک حلال (به عنوان مثال، H 2 O)، کسر مولی املاح برابر است با:

. (3.3)

درصد مول

کسر مول ضرب در 100 را نشان می دهد:

N(X)، % = (N(X)·100)%. (3.4)

کسر حجمی

j جزء یک محلول به عنوان نسبت حجم یک جزء معین X به حجم کل محلول تعریف می شود V . کسر حجمی یک کمیت بدون بعد است و در کسری از واحد بیان می شود:

(0 1). (3.5)

درصد حجمی

نشان دهنده کسر حجمی ضرب در 100 است.

مولاریته c m به عنوان نسبت مقدار ماده محلول X به حجم محلول V تعریف می شود:

. (3.6)

واحد اصلی مولاریته mol/L است. نمونه ای از ثبت غلظت مولی: s m (H 2 SO 4 ) = 0.8 mol/l یا 0.8M.

نرمال بودن cn به عنوان نسبت تعداد معادل های یک ماده محلول X به حجم محلول V تعریف می شود:

واحد اصلی نرمال بودن mol-eq/l است. نمونه ای از ثبت غلظت نرمال: s n (H 2 SO 4 ) = 0.8 mol-equiv/l یا 0.8n.

تیتر T نشان می دهد که چند گرم از ماده محلول X در 1 میلی لیتر یا 1 سانتی متر مکعب از محلول موجود است:

که در آن m(X) جرم ماده محلول X است، V حجم محلول بر حسب میلی لیتر است.

مولالیته محلول m مقدار ماده محلول X را در 1 کیلوگرم حلال نشان می دهد:

که در آن n(X) تعداد مول های ماده محلول X است، m® جرم حلال بر حسب کیلوگرم است.

نسبت مولی (جرم و حجم) نسبت مقادیر (به ترتیب جرم و حجم) اجزای یک محلول است.

باید در نظر داشت که نرمال بودن c n همیشه بزرگتر یا مساوی با مولاریته c m است.

s m = s n × f(X). (3.10)

برای کسب مهارت در تبدیل مولاریته به نرمال و بالعکس، جدول را در نظر بگیرید. 3.1. این جدول مقادیر مولاریته با m را نشان می دهد که باید با n به نرمال تبدیل شوند و مقادیر نرمال با n که باید با m به مولاریته تبدیل شوند.

ما محاسبه مجدد را طبق رابطه (3.10) انجام می دهیم. در این حالت نرمال بودن جواب را با استفاده از معادله بدست می آوریم:

c n = c m /f(X). (3.11)

نتایج محاسبات در جدول آورده شده است. 3.2.

جدول 3.1

برای تعیین مولاریته و نرمال بودن محلول ها

نوع تبدیل شیمیایی
واکنش های مبادله ای			6N FeCl 3
	1.5M Fe 2 (SO 4) 3		0.1n Ba(OH) 2
	در محیط اسیدی		در یک محیط خنثی

جدول 3.2

مقادیر مولاریته و نرمال بودن محلول ها

نوع تبدیل شیمیایی
واکنش های مبادله ای		0.4n
	1.5M Fe 2 (SO 4) 3		0.1n Ba(OH) 2
واکنش های اکسیداسیون - احیا	0.05M KMnO4 در محیط اسیدی		در یک محیط خنثی

بین حجم V و نرمال cn مواد واکنش دهنده رابطه وجود دارد:

V 1 s n، 1 = V 2 s n، 2، (3.12)

که برای محاسبات عملی استفاده می شود.

نمونه هایی از حل مسئله

اگر چگالی این محلول 1.303 گرم بر سانتی متر باشد، مولاریته، نرمال بودن، مولالیته، تیتر، کسر مولی و نسبت مول را برای محلول اسید سولفوریک 40 درصد وزنی محاسبه کنید. 3 . حجم محلول اسید سولفوریک 70 درصد وزنی را تعیین کنید (r = 1.611 g/cm3 ) که برای تهیه 2 لیتر محلول 0.1 نیوتن از این اسید مورد نیاز خواهد بود.

2 لیتر محلول اسید سولفوریک 0.1 N حاوی 0.2 mol-equiv، یعنی. 0.1 mol یا 9.8 گرم محلول اسید 70% m = 9.8/0.7 = 14 گرم حجم محلول اسید V = 14/1.611.

100 لیتر آمونیاک (n.a.) در 5 لیتر آب حل شد. کسر جرمی و غلظت مولی NH 3 را محاسبه کنید در محلول حاصل، اگر چگالی آن 0.992 گرم بر سانتی متر باشد 3 .

جرم 100 لیتر آمونیاک (n.s.) m = 17 100/22.4 = 75.9 گرم.

جرم محلول m = 5000 + 75.9 = 5075.9 گرم.

کسر جرمی NH 3 برابر با 75.9/5075.9 = 0.0149 یا 1.49٪.

مقدار ماده NH 3 برابر با 100/22.4 = 4.46 مول است.

حجم محلول V = 5.0759/0.992 = 5.12 لیتر.

مولاریته محلول با m = 4.46/5.1168 = 0.872 mol/l.

چند میلی لیتر محلول اسید اورتوفسفریک 0.1 مولار برای خنثی کردن 10 میلی لیتر از محلول هیدروکسید باریم 0.3 M لازم است؟

چند میلی لیتر محلول NaCl 2 و 14 درصد وزنی برای تهیه 150 میلی لیتر محلول کلرید سدیم 6.2 درصد وزنی لازم است؟




3.2.چگالی محلول های NaCl




3.4.مولاریته محلول 0.2 نیوتن سولفات منیزیم را که با سدیم ارتوفسفات در یک محلول آبی واکنش می دهد، تعیین کنید.مولاریته محلول 0.1 نیوتن را تعیین کنید KMnO4

برهمکنش با یک عامل کاهنده در یک محیط اسیدی.

درصد جرمی درصد عناصر یک ترکیب شیمیایی را مشخص می کند. برای یافتن درصد جرمی، باید جرم مولی (بر حسب گرم در مول) عناصر موجود در ترکیب یا تعداد گرم هر جزء مورد نیاز برای به دست آوردن محلول معین را بدانید. درصد جرم کاملاً ساده محاسبه می شود: فقط جرم عنصر (یا جزء) را بر جرم کل ترکیب (یا محلول) تقسیم کنید.

مراحل

تعیین درصد جرم بر اساس جرم های داده شده یک معادله را برای تعیین درصد جرم انتخاب کنید. ترکیب شیمیایی درصد جرم با استفاده از فرمول زیر بدست می آید:درصد جرمی

• = (جرم جزء / جرم مشترک کل) x 100. برای بدست آوردن درصد، حاصل تقسیم در 100 ضرب می شود..
• درصد جرم = (جرم جزء / جرم ترکیب کل) x 100
• جرم جزء مورد علاقه شما باید در بیان مشکل باشد. اگر جرم داده نشد، به بخش بعدی بروید، که نحوه تعیین درصد جرم را در زمانی که جرم ناشناخته است توضیح می دهد.

1. جرم کل یک ترکیب شیمیایی با اضافه کردن جرم تمام عناصر (اجزای) که بخشی از این ترکیب (یا محلول) هستند، به دست می آید.اگر جرم تمام اجزای تشکیل دهنده یک ترکیب را می دانید، به سادگی آنها را جمع کنید و به این ترتیب جرم کل ترکیب یا محلول به دست آمده را خواهید یافت. شما از این جرم به عنوان مخرج در معادله برای درصد جرم استفاده می کنید.

   • مثال 1: درصد جرمی 5 گرم هیدروکسید سدیم حل شده در 100 گرم آب چقدر است؟
     • جرم کل محلول برابر است با مجموع مقدار هیدروکسید سدیم و آب: 100 گرم + 5 گرم 105 گرم می شود.
   • مثال 2: برای تهیه 175 گرم محلول 15 درصدی، چه مقدار کلرید سدیم و آب لازم است؟
     • در این مثال جرم کل و درصد مورد نیازو باید مقدار ماده ای که باید به محلول اضافه شود را پیدا کنید. وزن کل 175 گرم است.

2. جرم جزء داده شده را تعیین کنید.اگر از شما خواسته شود که «درصد جرمی» را محاسبه کنید، باید دریابید که جرم یک جزء خاص چند درصد از جرم کل یک ماده است. جرم جزء داده شده را ثبت کنید. این عدد در فرمول درصد جرمی خواهد بود.

   • مثال 1: جرم یک جزء معین - هیدروکلراید سدیم - 5 گرم است.
   • مثال 2: در این مثال، جرم یک جزء معین ناشناخته است و باید پیدا شود.

3. مقادیر را با درصد جرمی در معادله جایگزین کنید.هنگامی که تمام مقادیر لازم را تعیین کردید، آنها را در فرمول جایگزین کنید.

   • مثال 1: درصد جرم = (جرم جزء / جرم ترکیب کل) x 100 = (5 گرم / 105 گرم) x 100.
   • مثال 2: باید فرمول درصد جرمی را دوباره مرتب کنید تا بتوانید جرم مجهول یک جزء شیمیایی را پیدا کنید: جرم جزء = (درصد جرم * جرم کل ترکیب)/100 = (15*175)/100.

4. درصد جرم را محاسبه کنید.پس از جایگزینی همه مقادیر در فرمول درصد جرمی، محاسبات لازم را انجام دهید. جرم یک جزء را بر مجموع جرم ترکیب شیمیایی یا محلول تقسیم کنید و در 100 ضرب کنید. حاصل درصد جرم آن جزء است.

   • مثال 1: (5/105) x 100 = 0.04761 x 100 = 4.761%. بدین ترتیب درصد جرمی 5 گرم سدیم هیدروکلراید محلول در 100 گرم آب 761/4 درصد است.
   • مثال 2: عبارت بازنویسی شده برای درصد جرمی جزء دارای شکل (درصد جرم * جرم کل ماده)/100 است که از آن می یابیم: (15*175)/100 = (2625)/100 = 26.25 گرم از کلرید سدیم
     • مقدار آب مورد نیاز را با کم کردن جرم جزء از مجموع جرم محلول بدست می آوریم: 175 – 26.25 = 148.75 گرم آب.

   تعیین درصد جرم زمانی که جرم ها مشخص نشده اند

   1. فرمول درصد جرمی ترکیب شیمیایی را انتخاب کنید.معادله اصلی برای یافتن درصد جرمی به شرح زیر است: درصد جرم = (جرم مولی عنصر/ جرم مولکولی کل ترکیب) x 100. جرم مولی یک ماده جرم یک مول از یک ماده است، در حالی که جرم مولکولی برابر است با جرم یک مول از کل اتصالات شیمیایی. برای بدست آوردن درصدها، حاصل تقسیم در 100 ضرب می شود.

      • در ابتدای حل مسئله، مساوی را یادداشت کنید: درصد جرم = (جرم مولی عنصر/ جرم مولکولی کل ترکیب) x 100.
      • هر دو مقدار بر حسب گرم بر مول (g/mol) اندازه گیری می شوند.
      • اگر جرمی به شما داده نشود، درصد جرم یک عنصر در یک ماده معین را می توان با استفاده از جرم مولی پیدا کرد.
      • مثال 1: درصد جرمی هیدروژن را در یک مولکول آب بیابید.
      • مثال 2: درصد جرمی کربن موجود در یک مولکول گلوکز را بیابید.

   2. فرمول شیمیایی را بنویسید.اگر مثال فرمول شیمیایی مواد داده شده را نمی دهد، باید خودتان آنها را یادداشت کنید. اگر کار حاوی فرمول های لازم از مواد شیمیایی است، می توانید از این مرحله صرف نظر کرده و مستقیماً به مرحله بعدی بروید (جرم هر عنصر را بیابید).

      • مثال 1: فرمول شیمیایی آب H 2 O را بنویسید.
      • مثال 2: فرمول شیمیایی گلوکز C 6 H 12 O 6 را بنویسید.

   3. جرم هر عنصر در ترکیب را بیابید.وزن مولی هر عنصر را تعیین کنید فرمول شیمیاییطبق جدول تناوبی به طور معمول، جرم یک عنصر در زیر نماد شیمیایی آن نشان داده می شود. جرم مولی تمام عناصر موجود در ترکیب مورد نظر را بنویسید.

   4. جرم مولی هر عنصر را در کسر مولی آن ضرب کنید.تعیین کنید که چند مول از هر عنصر در یک داده وجود دارد ماده شیمیایی، یعنی کسرهای مولی عناصر. کسرهای مول با اعداد پایین نمادهای عنصر در فرمول داده می شوند. جرم مولی هر عنصر را در کسر مولی آن ضرب کنید.

      • مثال 1: زیر نماد هیدروژن 2 و در زیر نماد اکسیژن 1 (معادل عدم وجود یک عدد) وجود دارد. بنابراین، جرم مولی هیدروژن باید در 2 ضرب شود: 1.00794 X 2 = 2.01588. جرم مولی اکسیژن را یکسان می گذاریم، 15.9994 (یعنی در 1 ضرب می کنیم).
      • مثال 2: نماد کربن 6، برای هیدروژن 12 و برای اکسیژن 6 است. با ضرب جرم مولی عناصر در این اعداد، متوجه می شویم:
        • کربن: (12.0107*6) = 72.0642
        • هیدروژن: (1.00794*12) = 12.09528
        • اکسیژن: (15.9994*6) = 95.9964

مخلوطی متشکل از دو یا چند جزء با خواص و محتوای این اجزا مشخص می شود. ترکیب یک مخلوط را می توان با جرم، حجم، کمیت (تعداد مول یا کیلوگرم مول) اجزای جداگانه و همچنین مقادیر غلظت آنها مشخص کرد. غلظت یک جزء در یک مخلوط را می توان بر حسب وزن، کسر مول و حجم یا درصد و همچنین در واحدهای دیگر بیان کرد.

کسر جرمی w i هر جزء با نسبت جرم m i این جزء به جرم کل مخلوط m cm تعیین می شود:

با توجه به اینکه مجموع جرم مخلوط برابر است با مجموع جرم اجزای جداگانه، یعنی.

می توانید بنویسید:

یا به اختصار:

مثال 4.مخلوط از دو جزء تشکیل شده است: m 1 = 500 کیلوگرم، m 2 = 1500 کیلوگرم. کسر جرمی هر جزء در مخلوط را تعیین کنید.

راه حل.کسر جرمی جزء اول:

m cm = m 1 + m 2 = 500 + 1500 = 2000 کیلوگرم

کسر جرمی جزء دوم:

کسر جرمی جزء دوم را نیز می توان با استفاده از برابری تعیین کرد:

w 2 = 1 – w 1 = 1 – 0.25 = 0.75

کسر حجمی n i جزء در یک مخلوط برابر است با نسبت حجم V i این جزء به حجم کل مخلوط V:

با توجه به اینکه:

می توانید بنویسید:

مثال 5. گاز از دو جزء تشکیل شده است: V 1 = 15.2 متر مکعب متان و V 2 = 9.8 متر مکعب اتان. ترکیب حجمی مخلوط را محاسبه کنید.

راه حل.حجم کل مخلوط عبارت است از:

V = V 1 + V 2 = 15.2 + 9.8 = 25 m 3

کسر حجمی در مخلوط:

متان

اتان v 2 = 1 – v 1 = 1 – 0,60 = 0,40

کسر مول n i از هر جزء یک مخلوط به عنوان نسبت تعداد کیلو مول N i از این جزء به تعداد کل کیلو مول N مخلوط تعریف می شود:

با توجه به اینکه:

دریافت می کنیم:

تبدیل کسر مولی به کسر جرمی را می توان با استفاده از فرمول انجام داد:

مثال 6. این مخلوط از 500 کیلوگرم بنزن و 250 کیلوگرم تولوئن تشکیل شده است. ترکیب مولی مخلوط را تعیین کنید.

راه حل.وزن مولکولی بنزن (C 6 H 6) 78، تولوئن (C 7 H 8) 92 است. تعداد کیلوگرم مول برابر است با:

بنزن

تولوئن

تعداد کلکیلوگرم مول:

N = N 1 + N 2 = 6.41 + 2.72 = 9.13

کسر مولی بنزن عبارت است از:

برای تولوئن، کسر مولی را می توان از برابری پیدا کرد:

از آنجا: n 2 = 1 - n 1 = 1 - 0.70 = 0.30

وزن مولکولی متوسط ​​یک مخلوط را می توان با دانستن کسر مولی و وزن مولکولی هر یک از اجزای مخلوط تعیین کرد:

(21)

جایی که n من- محتوای اجزاء در مخلوط، مول. سهام؛ M i- وزن مولکولی جزء مخلوط.

وزن مولکولی مخلوطی از چند بخش روغن را می توان با فرمول تعیین کرد

(22)

کجا m 1, m 2,…, m n- جرم اجزای مخلوط، کیلوگرم؛ M 1, M 2, .....,.M p- وزن مولکولی اجزای مخلوط؛ -٪ وزنی جزء

وزن مولکولی یک فرآورده نفتی را نیز می توان با استفاده از فرمول کریگ تعیین کرد

(24)

مثال 7. میانگین وزن مولکولی مخلوطی از بنزن و ایزواکتان را تعیین کنید، اگر کسر مولی بنزن 0.51 باشد، ایزواکتان 0.49 است.

راه حل.وزن مولکولی بنزن 78، ایزواکتان 114 است. با جایگزینی این مقادیر به فرمول (21)، به دست می آوریم.

میانگین M= 0.51 × 78 + 0.48 × 114 = 95.7

مثال 8. این مخلوط از 1500 کیلوگرم بنزن و 2500 کیلوگرم تشکیل شده است n-اکتان میانگین وزن مولکولی مخلوط را تعیین کنید.

راه حل.ما از فرمول (22) استفاده می کنیم

ترکیب مولی حجمی به صورت زیر به ترکیب جرمی تبدیل می شود. این ترکیب حجمی (مولری) بر حسب درصد 100 مول در نظر گرفته شده است. سپس غلظت هر جزء به صورت درصد تعداد مول های آن را بیان خواهد کرد. سپس تعداد مول های هر جزء در وزن مولکولی آن ضرب می شود تا جرم هر جزء در مخلوط بدست آید. با تقسیم جرم هر جزء بر جرم کل، غلظت جرمی آن به دست می آید.

ترکیب جرمی به شرح زیر به ترکیب حجمی (مولری) تبدیل می شود. فرض بر این است که 100 (گرم، کیلوگرم، تن) از مخلوط گرفته شده است (اگر ترکیب توده ایبه صورت درصد بیان می شود)، جرم هر جزء بر جرم مولکولی آن تقسیم می شود. تعداد خال ها را بدست آورید. با تقسیم تعداد مول های هر جزء بر تعداد کل آنها، غلظت های حجمی (مولری) هر جزء بدست می آید.

چگالی متوسطگاز با فرمول تعیین می شود:

کیلوگرم بر متر 3; گرم بر سانتی متر 3

یا بر اساس ترکیب حجمی:

,

یا بر اساس ترکیب جرمی مخلوط:

.

چگالی نسبی با فرمول تعیین می شود:

برای ساده کردن محاسبه، جرم مخلوط را 100 گرم در نظر می گیریم، سپس جرم هر جزء به صورت عددی با ترکیب درصد منطبق می شود. بیایید تعداد مول های n i هر جزء را پیدا کنیم. برای این کار، جرم هر جزء m i را بر جرم مولی تقسیم کنید:

ترکیب حجمی مخلوط را بر حسب کسری از واحد بیابید

w i (CH 4) = 2.50: 3.74 = 0.669; w(C 2 H 6) = 0.33: 3.74 = 0.088;

W(C 5 H 8) = 0.34: 3.74 = 0.091; w(C 4 H 10) = 0.43: 3.74 = 0.115;

W(C 5 H 12) = 0.14: 3.74 = 0.037.

ما ترکیب حجمی مخلوط را با ضرب داده ها در کسری از یک در 100٪ به صورت درصد بدست می آوریم. تمام داده های به دست آمده را در یک جدول وارد می کنیم.

میانگین جرم مخلوط را محاسبه کنید.

M av = 100: 3.74 = 26.8 گرم در مول

یافتن چگالی مخلوط

چگالی نسبی را پیدا کنید:

W(CH 4) = 480: 4120 = 0.117; w(C 2 H 6) = 450: 4120 = 0.109;

W(C 3 H 8) = 880: 4120 = 0.214; w(C 4 H 10) = 870: 4120 = 0.211;

W(C 5 H 12) = 1440: 4120 = 0.349.

M av = 4120: 100 = 41.2 گرم در مول.

g/l

مسئله 15. مخلوط از پنج جزء تشکیل شده است. جرم، حجم و کسر مولی هر جزء در مخلوط، وزن مولکولی متوسط ​​مخلوط را تعیین کنید.