هر ماده ای از ذرات یک ساختار خاص (مولکول یا اتم) تشکیل شده است. توده مولی اتصال ساده با توجه به سیستم دوره ای عناصر D.I. محاسبه می شود مندلیف اگر برای یافتن این پارامتر در یک ماده پیچیده لازم باشد ، محاسبه طولانی است و در این حالت این شکل را در یک کتاب مرجع یا یک فهرست شیمیایی ، به ویژه سیگما-آلدریچ بررسی می کنیم.

مفهوم توده مولی

جرم مولی (M) وزن یک مول ماده است. این پارامتر برای هر اتم را می توان در جدول تناوبی عناصر یافت ، درست در زیر نام قرار دارد. هنگام محاسبه جرم ترکیبات ، شکل معمولاً به نزدیکترین کل یا دهم گرد می شود. برای درک نهایی اینکه این مقدار از کجا ناشی می شود ، درک مفهوم "خال" ضروری است. این مقدار ماده حاوی تعداد ذرات دومی است ، برابر با 12 گرم ایزوتوپ پایدار کربن (12 C). اندازه اتمها و مولکولهای مواد در محدوده وسیعی متفاوت است ، در حالی که تعداد آنها در یک خال ثابت است ، اما جرم افزایش می یابد و بر این اساس ، حجم.

مفهوم "جرم مولی" از نزدیک با عدد آووگادرو (6.02 x 10 23 mol-1) مرتبط است. این شکل تعداد ثابت واحدها (اتم ها ، مولکول ها) یک ماده را در 1 مول نشان می دهد.

مقدار جرم مولر برای شیمی

مواد شیمیایی با یکدیگر وارد واکنشهای مختلف می شوند. به طور معمول ، معادله برای هر فعل و انفعال شیمیایی نشان می دهد که چند مولکول یا اتم استفاده شده است. به این نامگذاری ها ضرایب استوکیومتری گفته می شود. آنها معمولاً قبل از فرمول ظاهر می شوند. بنابراین ، توصیف کمی واکنش ها بر اساس مقدار ماده و جرم مولی است. آنها برهم کنش اتمها و مولکول ها با یکدیگر را به وضوح منعکس می کنند.

محاسبه جرم مولی

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

جرم مولار چگونه محاسبه می شود؟ این فرمول شامل نوع و تعداد اتم های یک مولکول است. به گفته D.I. مندلیف بررسی می شود توده های مولار عناصر ، 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 یک مولکول محاسبه کرده و فرمول ترکیبی ترسیم کنید.

جرم مولی عناصر

غالباً ، برای انجام واکنش ها ، محاسبات در شیمی تحلیلی و قرار دادن ضرایب در معادلات ، دانش جرم مولکولی عناصر لازم است. اگر مولکول حاوی یک اتم باشد ، این مقدار برابر با ماده خواهد بود. در حضور دو یا چند عنصر ، جرم مولی در تعداد آنها ضرب می شود.

مقدار جرم مولی هنگام محاسبه غلظت ها

این پارامتر برای تبدیل تقریباً همه روشهای بیان غلظت مواد استفاده می شود. به عنوان مثال ، شرایط معمولاً هنگام تعیین کسر جرمی براساس مقدار ماده ای در محلول ایجاد می شود. آخرین پارامتر در واحد mol / l بیان شده است. برای تعیین وزن مناسب مقدار ماده در جرم مولی ضرب می شود. مقدار بدست آمده با ضریب 10 کاهش می یابد.

از جرم مولی برای محاسبه نرمال بودن ماده استفاده می شود. این پارامتر در شیمی تحلیلی برای انجام روشهای تجزیه و تحلیل وزن و سنجش در مواقعی که به واکنش دقیق نیاز است ، استفاده می شود.

اندازه گیری جرم مولار

اولین تجربه تاریخی اندازه گیری چگالی گازها در رابطه با هیدروژن بود. مطالعات بیشتر در مورد خواص هم افزایی انجام شد. از جمله این موارد ، به عنوان مثال ، فشار اسمزی ، تعیین اختلاف جوش یا انجماد بین یک محلول و یک حلال خالص است. این پارامترها مستقیماً با تعداد ذرات ماده در سیستم ارتباط دارند.

گاهی اوقات اندازه گیری جرم مولی برای ماده ای با ترکیب ناشناخته انجام می شود. قبلاً از روشی مانند تقطیر هم دما استفاده می شد. ماهیت آن در قرار دادن محلول ماده در محفظه اشباع شده از بخارات حلال است. در این شرایط ، تراکم بخار اتفاق می افتد و دمای مخلوط افزایش می یابد ، به تعادل می رسد و شروع به کاهش می کند. گرمای آزاد شده بخار از تغییر در میزان گرمایش و سرمایش محلول محاسبه می شود.

اصلی روش مدرن اندازه گیری جرم مولی طیف سنجی جرمی است. این روش اصلی برای شناسایی مخلوط مواد است. از طریق دستگاه های مدرن این فرآیند به صورت خودکار رخ می دهد ، فقط در ابتدا لازم است شرایط جداسازی ترکیبات در نمونه انتخاب شود. طیف سنجی جرمی بر اساس یونیزاسیون ماده است. در نتیجه ، قطعات شارژ شده مختلفی از ترکیب تشکیل می شود. طیف جرمی نسبت جرم به بار یونها را نشان می دهد.

تعیین جرم مولی برای گازها

اندازه گیری جرم مولی هر گاز یا بخار آسان است. استفاده از کنترل کافی است. حجم یک و یک ماده ماده گازی از نظر کمی برابر با ماده دیگر در همان دما است. به روشی شناخته شده اندازه گیری حجم بخار برای تعیین میزان هوای جابجا شده است. این فرایند با استفاده از بازوی جانبی منتهی به دستگاه اندازه گیری انجام می شود.

استفاده عملی از جرم مولی

بنابراین ، مفهوم جرم مولار به طور گسترده ای در شیمی استفاده می شود. برای توصیف فرآیند ، ایجاد مجتمع های پلیمری و واکنش های دیگر ، محاسبه این پارامتر ضروری است. یک نکته مهم تعیین غلظت یک ماده فعال در یک ماده دارویی است. به عنوان مثال ، با استفاده از کشت سلولی ، خصوصیات فیزیولوژیکی یک ترکیب جدید بررسی می شود. علاوه بر این ، توده مولی در تحقیقات بیوشیمیایی مهم است. به عنوان مثال ، هنگام مطالعه مشارکت در فرآیندهای متابولیکی یک عنصر. اکنون ساختار بسیاری از آنزیم ها شناخته شده است ، بنابراین می توان وزن مولکولی آنها را که عمدتا در کیلو دالتون (کیلو دالتون) اندازه گیری می شود محاسبه کرد. امروزه ، وزن مولکولی تقریباً تمام اجزای خون انسان ، به ویژه هموگلوبین شناخته شده است. جرم مولکولی و مولی یک ماده در موارد خاص مترادف است. تفاوت آنها در این واقعیت نهفته است که آخرین پارامتر میانگین همه ایزوتوپ های اتم است.

آزمایشات میکروبیولوژیکی با تعریف دقیق اثر یک ماده بر روی سیستم آنزیمی با استفاده از غلظت های مولی انجام می شود. به عنوان مثال ، در تجزیه بیولوژیک و سایر زمینه هایی که به تحقیقات مربوط به فعالیت آنزیمی نیاز است ، از مفاهیمی مانند القا and کننده ها و بازدارنده ها استفاده می شود. برای تنظیم فعالیت آنزیم در سطح بیوشیمیایی ، لازم است که با استفاده از توده های مولر دقیقاً مطالعه شود. این پارامتر در زمینه علوم طبیعی و مهندسی مانند فیزیک ، شیمی ، بیوشیمی ، بیوتکنولوژی کاملاً تثبیت شده است. فرایندهایی که به این روش مشخص می شوند ، از نظر مکانیزم ها ، تعیین پارامترهای آنها ، قابل درک ترند. انتقال از علم پایه به علم کاربردی بدون شاخص توده مولی کامل نیست ، از محلول های فیزیولوژیکی ، سیستم های بافر شروع می شود و با تعیین دوزهای مواد دارویی برای بدن پایان می یابد.

وجود راه های مختلف عبارات غلظت محلول ها

کسر جرمی w یک جز solution محلول به عنوان نسبت جرم یک جز component داده شده X موجود در یک جرم محلول داده شده به جرم کل محلول تعریف می شودمتر ... کسر جرم یک مقدار بدون بعد است ، که در کسری از یک واحد بیان می شود:

(0 1). (3.1)

درصد توده

کسر جرمی ضربدر 100 است:

(0% 100%), (3.2)

جایی که w (X ) - کسر جرمی جز solution محلولایکس؛ متر (X ) جرم جز component محلول استایکس؛ متر آیا جرم کل محلول است.

کسر مول N جز component محلول برابر است با نسبت مقدار ماده این ماده X به مقدار کل ماده همه اجزای موجود در محلول.

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

. (3.3)

درصد خال

کسر مول را در 100 ضرب می کند:

N (X) ،٪ \u003d (N (X) 100)٪. (3.4)

کسر حجم

ج م componentلفه محلول به عنوان نسبت حجم م componentلفه X داده شده به کل مقدار محلول تعریف می شودV ... کسر حجمی یک مقدار بدون بعد است ، در کسری از یک بیان می شود:

(0 1). (3.5)

درصد حجم

کسر حجمی ضربدر 100 است.

مولاریت با m به عنوان نسبت مقدار ماده محلول X به حجم محلول V تعریف می شود:

. (3.6)

واحد اساسی مولاریت mol / L است. مثالی از ثبت غلظت مولی: s m (H 2 SO 4 ) \u003d 0.8 mol / L یا 0.8 M

نرمال بودن با n به عنوان نسبت تعداد معادل ماده محلول X به حجم محلول V تعریف می شود:

واحد اساسی نرمال mol-eq / l است. مثالی از ثبت غلظت طبیعی: با n (H 2 SO 4) ) \u003d 0.8 mol-eku / l یا 0.8n.

تیتر T نشان می دهد که چند گرم ماده محلول X در 1 میلی لیتر یا 1 سانتی متر 3 محلول موجود است:

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

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

که در آن n (X) تعداد مول ماده حل شده X است ، متر تقریباً جرم حلال در کیلوگرم است.

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

باید در نظر داشت که نرمال بودن با n همیشه بیشتر یا مساوی با مولاریت با m است. رابطه بین آنها با این عبارت توصیف می شود:

s m \u003d s n × f (X) (3.10)

برای به دست آوردن مهارت تبدیل مولاریت به حالت عادی و بالعکس ، جدول را در نظر بگیرید. 3.1 این جدول مقادیر molarity c m را نشان می دهد که باید به حالت نرمال c n و مقادیر نرمال c n را که باید به molarity c n تبدیل شود نشان می دهد.

محاسبه مجدد مطابق با معادله (3.10) انجام می شود. در این حالت ، عادی بودن حل با معادله پیدا می شود:

s n \u003d s m / f (X). (3.11)

نتایج محاسبه در جدول نشان داده شده است. 3.2

جدول 3.1

تعیین مولاریته و نرمال بودن محلول ها

نوع تحول شیمیایی
واکنش های تبادل			6n FeCl 3
	1.5M Fe 2 (SO 4) 3		0.1n VA (OH) 2
	در یک محیط اسیدی		در یک محیط خنثی

جدول 3.2

مقادیر نرمش و نرمال بودن محلول ها

نوع تحول شیمیایی
واکنش های تبادل		0.4n
	1.5M Fe 2 (SO 4) 3		0.1n VA (OH) 2
واکنش های Redox	0.05M KMnO4 در یک محیط اسیدی		در یک محیط خنثی

نسبی بین حجم V و نرمال با n ماده واکنش دهنده وجود دارد:

V 1 s n ، 1 \u003d V 2 s n ، 2 ، (3.12)

که برای محاسبات عملی استفاده می شود.

نمونه هایی از حل مسئله

اگر تراکم این محلول 1.303 گرم در سانتی متر باشد ، مولاریته ، نرمال بودن ، ملالیته ، تیتر ، کسری مولی و نسبت مولی را برای محلول اسید سولفوریک 40 درصد وزن محاسبه کنید 3 . حجم 70 درصد وزنی محلول اسید سولفوریک را تعیین کنید (r \u003d 1.611 گرم در سانتی متر مکعب) ) ، که برای تهیه 2 لیتر از محلول 0.1 N از این اسید مورد نیاز خواهد بود.

2 لیتر محلول اسید سولفوریک 0.1 N حاوی 0.2 mol- معادل آن است. 0.1 مول یا 9.8 گرم جرم محلول اسید 70٪ m \u003d 9.8 / 0.7 \u003d 14 گرم است. حجم محلول اسید V \u003d 14 / 1.611 \u003d 8.69 میلی لیتر است.

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

جرم 100 لیتر آمونیاک (n.u.) m \u003d 17 100 / 22.4 \u003d 75.9 گرم.

جرم محلول m \u003d 5000 + 75.9 \u003d 5075.9 گرم.

کسر جرمی NH 3 برابر است با 75.9 / 5075.9 \u003d 0.0149 یا 1.49٪.

مقدار ماده NH 3 برابر با 100 / 22.4 \u003d 4.46 مول.

حجم محلول V \u003d 5.0759 / 0.992 \u003d 5.12 لیتر.

مولاریتی محلول با m \u003d 4.46 / 5.1168 \u003d 0.872 mol / l.

برای خنثی سازی 10 میلی لیتر محلول 0.3M هیدروکسید باریم ، چند میلی لیتر محلول اسید فسفریک 0.1 میلی متر مورد نیاز است؟ برای تهیه 150 میلی لیتر 6.2 درصد وزنی محلول کلرید سدیم به چند میلی لیتر محلول 2 و 14 درصد وزنی NaCl نیاز است؟

تراکم محلولهای NaCl




3.2. مولاریت محلول سولفات منیزیم 0.2 N را در تعامل با ارتوفسفات سدیم در یک محلول آبی تعیین کنید.




3.4. مولاریت محلول 0.1 N را تعیین کنیدKMnO 4 تعامل با یک عامل کاهنده در یک محیط اسیدی.

درصد جرم درصد عناصر موجود در یک ترکیب شیمیایی را مشخص می کند. برای یافتن درصد جرم ، باید جرم مولی (به گرم در مول) عناصر موجود در ترکیب یا تعداد گرم هر یک از اجزای مورد نیاز برای بدست آوردن محلول داده شده را بدانید. درصد جرم کاملاً ساده محاسبه می شود: کافی است جرم عنصر (یا جز component) بر جرم کل ترکیب (یا محلول) تقسیم شود.

مراحل

تعیین درصد جرم برای توده های داده شده

برای تعیین درصد جرم معادله را انتخاب کنید ترکیب شیمیایی. درصد جرم با استفاده از فرمول زیر یافت می شود: درصد توده \u003d (جرم جز component / جرم کل ترکیب) x 100. برای بدست آوردن درصد ، نتیجه تقسیم در 100 ضرب می شود.

• درصد جرم \u003d (جرم جز component / جرم کل ترکیب) x 100.
• جرم م componentلفه مورد نظر شما باید در شرایط مشکل باشد. اگر جرمی داده نشود ، به بخش بعدی بروید ، که نحوه تعیین درصد جرم با جرم ناشناخته را توضیح می دهد.
• جرم کل یک ترکیب شیمیایی با افزودن جرم همه عناصر (اجزای سازنده) تشکیل دهنده این ترکیب (یا محلول) یافت می شود.

1. جرم کل ترکیب را محاسبه کنید. اگر از جرم تمام اجزای سازنده ترکیب آگاهی دارید ، به سادگی آنها را جمع کرده و بدین ترتیب کل جرم ترکیب یا محلول حاصل را پیدا خواهید کرد. شما از این جرم به عنوان مخرج در معادله خود برای درصد جرم استفاده می کنید.

   • مثال 1: درصد جرم 5 گرم هیدروکسید سدیم محلول 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 دهد.
   • مثال 2: برای تهیه 175 گرم از محلول 15 درصدی به چه مقدار کلرید سدیم و آب نیاز دارید؟
     • این مثال مجموع جرم و درصد مورد نیاز، و لازم است مقدار ماده ای که به محلول اضافه می شود پیدا شود. وزن کلی 175 گرم است.

2. جرم جز specified مشخص شده را تعیین کنید. اگر از شما خواسته شد "درصد جرم" را محاسبه کنید ، باید دریابید که چند درصد از کل جرم یک ماده جرم یک جز certain خاص است. جرم م specifiedلفه مشخص شده را ضبط کنید. این عدد در فرمول درصد جرم خواهد بود.

   • مثال 1: جرم یک جز given معین - هیدروکلرید سدیم - 5 گرم است.
   • مثال 2: در این مثال ، جرم جز given داده شده ناشناخته است و باید پیدا شود.

3. مقادیر را به معادله درصد جرم وصل کنید. بعد از اینکه همه مقادیر مورد نیاز را تعیین کردید ، آنها را به فرمول وصل کنید.

   • مثال 1: درصد جرم \u003d (جرم جز component / جرم کل ترکیب) x 100 \u003d (5 گرم در 105 گرم) x 100.
   • مثال 2: لازم است فرمول برای درصد جرم تبدیل شود تا جرم ناشناخته ماده شیمیایی پیدا شود: جرم جز the \u003d (درصد جرم * جرم کل ترکیب) / 100 \u003d (175 * 15) / 100

4. درصد جرم را محاسبه کنید. پس از جایگزینی تمام مقادیر در فرمول برای درصد جرم ، محاسبات لازم را انجام دهید. جرم یک جز component را بر وزن کل ترکیب شیمیایی یا محلول تقسیم کرده و در 100 ضرب کنید. نتیجه درصد جرم آن ماده است.

   • مثال 1: (5/105) x 100 \u003d 0.04761 x 100 \u003d 4.761٪. بنابراین ، درصد وزنی 5 گرم هیدروکلرید سدیم محلول در 100 گرم آب 761/4 درصد است.
   • مثال 2: عبارت بازنویسی شده برای درصد جرم م theلفه (درصد جرم * جرم کل ماده) / 100 است که از آن می یابیم: (15 * 175) / 100 \u003d (2625) / 100 \u003d 26.25 گرم سدیم کلرید
     • ما مقدار آب را با كم كردن جرم جز component از جرم كل محلول ، دريافت مي كنيم: 175 - 25/26 \u003d 148،75 گرم آب.

   تعیین درصد جرم در صورت مشخص نبودن جرم

   1. فرمولی را برای درصد وزنی یک ترکیب شیمیایی انتخاب کنید. معادله اساسی برای یافتن درصد جرم به شرح زیر است: درصد جرم \u003d (جرم مولی یک عنصر / جرم مولکولی کل یک ترکیب) x 100. جرم مولی یک ماده جرم یک مول ماده مشخص است ، در حالی که جرم مولکولی جرم یک مول از کل اتصالات شیمیایی است. تقسیم بر 100 ضرب می شود تا درصدها بدست آید.

      • در ابتدای حل مسئله ، برابری را بنویسید: درصد جرم \u003d (جرم مولی عنصر / جرم مولکولی کل ترکیب) x 100.
      • هر دو مقدار بر حسب گرم در مول (g / mol) اندازه گیری می شود.
      • اگر جرم به شما داده نشود ، درصد جرم عنصر موجود در یک ماده معین را می توان با استفاده از جرم مولی پیدا کرد.
      • مثال 1: درصد جرم هیدروژن را در یک مولکول آب پیدا کنید.
      • مثال 2: درصد جرم کربن را در یک مولکول گلوکز پیدا کنید.

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

      • 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 را در ترکیب پیدا کنید. وزن مولار هر عنصر را تعیین کنید فرمول شیمیایی مطابق جدول تناوبی به طور معمول ، جرم یک عنصر در زیر نماد شیمیایی آن نشان داده می شود. توده های مولی تمام عناصر تشکیل دهنده ترکیب مورد نظر را بنویسید.

   4. جرم مولی هر عنصر را در کسر مولی آن ضرب کنید. تعیین کنید که تعداد مولهای هر عنصر در یک داده مشخص شده باشد ماده شیمیایی، یعنی کسرهای مولی عناصر. کسرهای مول با اعدادی در پایین نمادهای عناصر در فرمول آورده می شوند. جرم مولی هر عنصر را در کسر مولی آن ضرب کنید.

      • مثال 1: در نماد هیدروژن 2 و در نماد اکسیژن 1 وجود دارد (معادل بدون عدد). بنابراین ، جرم مولی هیدروژن باید در 2 ضرب شود: 1.00794 X 2 \u003d 2.01588. ما جرم مولی اکسیژن را با همان 99/15 ، ترک می کنیم (یعنی در 1 ضرب کنید).
      • مثال 2: در زیر نماد کربن 6 ، در زیر هیدروژن 12 و در زیر اکسیژن 6 قرار دارد. با ضرب توده های مولی عناصر در این اعداد ، می یابیم:
        • کربن: (12.0107 * 6) \u003d 72.0642
        • هیدروژن: (1.00794 * 12) \u003d 12.09528
        • اکسیژن: (699/159) \u003d 95/9964

مخلوطی متشکل از دو یا چند جز components با خصوصیات و محتوای این اجزا مشخص می شود. ترکیب مخلوط را می توان با توجه به جرم ، حجم ، مقدار (تعداد مول یا کیلوگرم مول) از اجزای منفرد ، و همچنین مقادیر غلظت آنها تنظیم کرد. غلظت یک جز component در یک مخلوط را می توان در کسرهای وزنی ، مولایی و حجمی یا درصدی و همچنین در سایر واحدها بیان کرد.

کسر جرم w i از هر جز با نسبت جرم m i این جز component به جرم کل مخلوط m cm تعیین می شود:

با توجه به اینکه جرم کل مخلوط برابر است با مجموع جرم اجزای منفرد ، یعنی

شما می توانید بنویسید:

یا به اختصار:

مثال 4این مخلوط از دو جز تشکیل شده است: m 1 \u003d 500 kg ، m 2 \u003d 1500 kg. کسر جرمی هر یک از اجزای موجود در مخلوط را تعیین کنید.

تصمیم گیریکسر جرمی اولین جز:

m cm \u003d m 1 + m 2 \u003d 500 + 1500 \u003d 2000 kg

کسر جرمی جز component دوم:

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

w 2 \u003d 1 - w 1 \u003d 1 - 0.25 \u003d 0.75

کسر حجم n i از م inلفه موجود در مخلوط برابر است با نسبت حجم V i این م componentلفه به حجم کل مخلوط V:

با توجه به اینکه:

شما می توانید بنویسید:

مثال 5. این گاز از دو جز تشکیل شده است: V 1 \u003d 15.2 متر مکعب متان و V 2 \u003d 9.8 متر مکعب اتان. محاسبه ترکیب عمده مخلوط

تصمیم گیری حجم کل مخلوط:

V \u003d V 1 + V 2 \u003d 15.2 + 9.8 \u003d 25 متر مکعب

کسر حجم در مخلوط:

متان

اتان v 2 = 1 – v 1 = 1 – 0,60 = 0,40

کسر خالn i از هر جز از مخلوط به عنوان نسبت تعداد کیلو مول N این ماده به کل کیلو مول N مخلوط تعریف می شود:

با توجه به اینکه:

ما گرفتیم:

تبدیل کسرهای مول به کسرهای جرمی می تواند طبق فرمول انجام شود:

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

تصمیم گیریوزن مولکولی بنزن (C 6 H 6) 78 ، تولوئن (C 7 H 8) 92 است. تعداد کیلوگرم مولها:

بنزن

تولوئن

تعداد کل کیلوگرم خال:

N \u003d N 1 + N 2 \u003d 6.41 + 2.72 \u003d 9.13

کسر مولی بنزن برابر است با:

برای تولوئن ، کسر خال را می توان از برابری یافت:

از کجا: n 2 \u003d 1 - n 1 \u003d 1 - 0.70 \u003d 0.30

میانگین وزن مولکولی مخلوط را می توان با دانستن کسر مول و وزن مولکولی هر یک از اجزای مخلوط تعیین کرد:

(21)

کجا n من آنها می گویند - محتوای اجزای موجود در مخلوط. سهام؛ م منوزن مولکولی جز mixture مخلوط است.

وزن مولکولی مخلوطی از چندین کسر روغن را می توان با فرمول تعیین کرد

(22)

جایی که متر 1 ، متر 2 ، ... ، متر ن- جرم اجزای مخلوط ، کیلوگرم ؛ M 1 ، M 2 ، .... ،. M ص - وزن مولکولی اجزای مخلوط ؛ -٪ جرم. جزء.

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

(24)

مثال 7. اگر کسر مولی بنزن 51/0 ، ایزوکتان 49/0 باشد ، میانگین وزن مولکولی مخلوط بنزن با ایزوکتان را تعیین کنید.

تصمیم گیری وزن مولکولی بنزن 78 ، ایزوکتان 114. با جایگزینی این مقادیر در فرمول (21) ، ما بدست می آوریم

م چهارشنبه \u003d 78/0 1 01/0 + 114/48 48 48/7 \u003d 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.

تصمیم گیری ما از فرمول (22) استفاده می کنیم

ترکیب مولی حجمی به صورت زیر به جرم تبدیل می شود. این ترکیب حجمی (مولری) در صد 100 مول در نظر گرفته می شود. سپس غلظت هر م componentلفه بر حسب تعداد خال های آن بیان می شود. سپس تعداد مول هر ماده در وزن مولکولی آن ضرب می شود تا وزن هر جز در مخلوط بدست آید. با تقسیم جرم هر جز by بر جرم کل ، غلظت جرم آن بدست می آید.

ترکیب جرم به صورت زیر به حجمی (مولار) تبدیل می شود. فرض بر این است که مخلوط 100 (گرم ، کیلوگرم ، تن) گرفته می شود (اگر ترکیب جرم به صورت درصد بیان شود) ، جرم هر یک از اجزا by به وزن مولکولی آن تقسیم می شود. تعداد خال ها بدست می آید. با تقسیم تعداد مول هر م componentلفه بر تعداد کل آنها ، حجم (مولر) غلظت هر م componentلفه بدست می آید.

تراکم متوسط گاز با فرمول تعیین می شود:

کیلوگرم در متر مکعب گرم / سانتی متر 3

یا بر اساس ترکیب حجمی:

,

یا بر اساس ترکیب جرمی مخلوط:

.

چگالی نسبی با فرمول تعیین می شود:

برای سادگی محاسبه ، ما جرم مخلوط را 100 گرم می گیریم ، سپس جرم هر یک از اجزای عددی با ترکیب درصد مطابقت دارد. بیایید تعداد مولهای n i هر م componentلفه را پیدا کنیم. برای این ، جرم هر جز m m i با جرم مولی تقسیم می شود:

ما ترکیب حجمی مخلوط را در کسرهای یک واحد پیدا می کنیم

w i (CH 4) \u003d 2.50: 3.74 \u003d 0.669 ؛ w (C 2 H 6) \u003d 0.33: 3.74 \u003d 0.088 ؛

W (C 5 H 8) \u003d 0.34: 3.74 \u003d 0.091 ؛ w (C 4 H 10) \u003d 0.43: 3.74 \u003d 0.115 ؛

W (C 5 H 12) \u003d 0.14: 3.74 \u003d 0.037.

ما با ضرب داده ها در کسرهای واحد در 100٪ ، ترکیب حجمی مخلوط را به صورت درصد پیدا می کنیم. ما تمام داده های بدست آمده را در جدول وارد می کنیم.

ما میانگین جرم مخلوط را محاسبه می کنیم.

M av \u003d 100: 3.74 \u003d 26.8 گرم در مول

چگالی مخلوط را پیدا کنید

چگالی نسبی را پیدا کنید:

W (CH 4) \u003d 480: 4120 \u003d 0.117؛ w (C 2 H 6) \u003d 450: 4120 \u003d 0.109؛

W (C 3 H 8) \u003d 880: 4120 \u003d 0.214 ؛ w (C 4 H 10) \u003d 870: 4120 \u003d 0.211 ؛

W (C 5 H 12) \u003d 1440: 4120 \u003d 0.349.

M av \u003d 4120: 100 \u003d 41.2 g / mol.

گرم در لیتر

تکلیف 15... این مخلوط از پنج جز تشکیل شده است. جرم ، حجم و کسر مولی هر یک از اجزای موجود در مخلوط ، میانگین وزن مولکولی مخلوط را تعیین کنید.