وظیفه 4.
کسر جرمی NaCl را در محلول آبی 0.5 مولار تعیین کنید (چگالی محلول را 1000 گرم در میلی لیتر در نظر بگیرید).
داده شده:
غلظت مولی NaCl در محلول: C m (NaCl) = 0.5 mol/l.
چگالی محلول: rمحلول = 1000 گرم در میلی لیتر.
پیدا کردن:
کسر جرمی NaCl در محلول
راه حل:

از ثبت غلظت (0.5 mol/l) مشخص می شود که این 1 لیتر محلول حاوی 0.5 مول نمک NaCl خالص است.
بیایید جرم 0.5 مول NaCl را تعیین کنیم:

m(NаС1) = n(NаС1) . М(NaС1) = 0.5. 58.5 = 29.25 گرم.

بیایید جرم محلول را تعیین کنیم:

m محلول = محلول V . صمحلول = 1000 میلی لیتر. 1 گرم در میلی لیتر = 1000 گرم.

کسر جرمی NaCl در محلول با استفاده از رابطه زیر تعیین می شود:

پاسخ:(NaCl) = 2.925٪.

وظیفه 5.
تعیین مولاریته محلول 18 درصد H 2 SO 4 در آب ( rمحلول = 1.124 گرم در میلی لیتر).
داده شده:
کسر جرمی H 2 SO 4 در محلول : (H 2 SO 4 ) = 18 % .
چگالی محلول: rمحلول = 1.124 گرم در میلی لیتر.
پیدا کردن:
غلظت مولی H 2 SO 4 در محلول.
راه حل:
الگوریتم حل را می توان به صورت شماتیک به صورت زیر نشان داد:

راحت ترین انتخاب دقیقاً جرم محلول است، زیرا کسر جرمی مشخص است. علاوه بر این، معقول ترین است که جرم 100 گرم را مصرف کنید.

1. جرم اسید سولفوریک را در جرم محلول انتخاب شده بیابید:
100 گرم 100% است
x g را تشکیل می دهند 18٪

در 100 گرم محلول 18٪.

2. مقدار ماده را در 18 گرم H 2 SO 4 تعیین کنید

3. با استفاده از چگالی، حجم 100 گرم محلول را پیدا می کنیم:

4. حجم را به لیتر تبدیل کنید، زیرا غلظت مولی در مول در لیتر اندازه گیری می شود: محلول V = 89 میلی لیتر = 0.089 لیتر.

5- غلظت مولی را تعیین کنید:

پاسخ: CM (H 2 SO 4) = 2.07 مول در لیتر.

وظیفه 6.
کسر مولی NaOH را در محلول آبی در صورتی که غلظت آن 96/9 مول در لیتر و چگالی آن 328/1 گرم در میلی لیتر باشد، تعیین کنید.
داده شده:
غلظت مولی NaOH در محلول: C m (NaOH) = 9.96 mol/l.
چگالی محلول: pp-ra = 1.328 g/ml.
پیدا کردن:
کسر مولی NaOH در محلول.
راه حل:
الگوریتم حل را می توان به صورت شماتیک به صورت زیر نشان داد:

انتخاب دقیق حجم محلول راحت تر است، زیرا غلظت شناخته شده بر حسب mol/l بیان می شود. علاوه بر این، منطقی ترین است که حجمی معادل 1 لیتر مصرف کنید.

با ثبت غلظت (9.96 mol/l) مشخص می شود که این 1 لیتر محلول حاوی 9.96 مول NaOH خالص است.

برای تعیین کسر مولی NaOH، هنوز لازم است مقدار ماده (n، mol) آب در بخش انتخاب شده از محلول (1 لیتر) تعیین شود. برای انجام این کار، جرم محلول را تعیین کرده و جرم NaOH را از آن کم کنید.

پاسخ 1: NaOH = 0.16.

وظیفه 7.
کسر مولی محلول آبی H 3 PO 4 در آب 7.29% (mol.) است. مولاریته این محلول را اگر چگالی آن 1.181 گرم در میلی لیتر باشد تعیین کنید.
داده شده:
کسر مولی H 3 PO 4 در محلول: Z(H 3 PO 4) = 7.29٪.
چگالی محلول: rمحلول = 1D81 گرم در میلی لیتر.
پیدا کردن:
غلظت مولی H 3 PO 4 در محلول.
راه حل:
الگوریتم حل را می توان به صورت شماتیک به صورت زیر نشان داد:

راحت ترین انتخاب مقدار محلول است که در آن:

n(H 3 PO 4) + n (H 2 O) = 100 مول.

در این قسمت از محلول، مقدار ماده H 3 PO 4 از نظر عددی با کسر مولی منطبق است: Z(H 3 PO 4) = 7.29 مول.

برای تعیین مولاریته، باید حجم قسمت انتخاب شده از محلول را تعیین کنیم. می توان آن را با استفاده از چگالی محلول محاسبه کرد. اما برای این باید جرم آن را بدانید. جرم محلول را می توان بر اساس مقادیر مواد تشکیل دهنده (H 3 PO 4 و H 2 O ) محلول محاسبه کرد.

1. قسمتی که انتخاب کرده ایم در مجموع شامل 100 خال است. مقدار ماده H 3 PO 4 را می دانیم. با استفاده از این داده ها، n (H 2 O) را پیدا می کنیم.

p(H 2 O) = 100 - 7.29 = 92.71 مول.

2. جرم 92.71 مول آب را تعیین کنید:

m(H 2 O) = n (H 2 O) . M(H 2 O) = 92.71 . 18 = 1669

3. بیایید جرم 7.29 مول H 3 PO 4 را تعیین کنیم:

m(H3PO4) = n(H 3 PO 4) . M(H 3 RO 4) = 7.29 . 98 = 714.4 گرم.

4. جرم بخش انتخاب شده از محلول را بیابید:

m محلول = m(H2O) + m(H3RO4) = 1669 + 714.4 = 2383 گرم.

5. با استفاده از داده های مربوط به چگالی محلول، حجم آن را پیدا می کنیم:

6. حال بیایید غلظت مولی را تعیین کنیم:

پاسخ: CM (H 3 PO 4) = 3.612 مول در لیتر.

وظیفه 8.
اگر کسر جرمی هیدروکسید پتاسیم موجود در آن 10.00 درصد باشد، کسر مولی مواد را در محلول آبی KOH تعیین کنید.
داده شده:
کسر جرمی KOH در محلول: (KOH) = 10.00٪.
پیدا کردن:
کسر مولی KOH و H2O (در محلول: Z(KOH) = ?؛ Z(H2O) = ?
راه حل:
الگوریتم حل را می توان به صورت شماتیک به صورت زیر نشان داد:

راحت ترین انتخاب دقیقاً جرم محلول است، زیرا کسر جرمی مشخص است. علاوه بر این، معقول ترین است که جرم 100 گرم را در نظر بگیرید، در این حالت، جرم هر جزء با هم مطابقت دارد مقدار عددیکسر جرمی:

m(KOH) = 10 گرم، m(H 2 O) = 100 – m(KOH) = 100 – 10 = 90 گرم.

1. مقدار ماده (n, mol) آب و KOH را تعیین کنید.

2. کسر مولی KOH را تعیین کنید

3. کسر مولی آب را تعیین کنید:

Z(H 2 O) = 1 – Z(KOH) = 1 – 0.035 = 0.965.

پاسخ: Z(KOH) = 0.035 (کسری از 1) یا 3.5٪ (مول.).

وظیفه 9.
کسر جرمی مواد را در محلول آبی H2SO4 تعیین کنید اگر کسر مولی اسید سولفوریک در آن 2000٪ باشد.
داده شده:
کسر مولی H 2 SO 4 در محلول : Z (H 2 SO 4 ) = 2.000 % .
پیدا کردن:
کسر جرمی H 2 SO 4 و H 2 O در محلول: ( H 2 SO 4) = ?;(H 2 O) g؟
راه حل:
الگوریتم حل را می توان به صورت شماتیک به صورت زیر نشان داد.

محلول ها با ترکیب کمی و کیفی خود مشخص می شوند.

ترکیب کمی بیان شده است سهام(مقادیر نسبی بدون بعد): جرم، مولی، حجم.

مقادیر ابعادی-غلظت ها مولی، جرم و غلظت جرم مولی معادل هستند.

1. کسر جرمی

• ω (A) - کسر جرمی ماده A.
• m جرم محلول (g) است.
• m(A) - جرم ماده A (g).

کسر جرمی ( درصد غلظت) محلول الفنسبت جرم یک ماده نامیده می شود الفبه جرم کل محلول متر(جرم حلال + جرم ماده).

کسر جرمی به صورت درصد (کسری از واحد) یا ppm (هزارم درصد) بیان می شود.

غلظت درصد نشان می دهد که چه مقدار ماده در 100 گرم محلول وجود دارد.

مشکل: 50 گرم از یک ماده در 150 گرم آب حل می شود. محاسبه کسر جرمی ماده در محلول ضروری است.

راه حل:

1. جرم کل محلول را محاسبه می کنیم: 150 + 50 = 200 گرم.
2. ما کسر جرمی ماده را در محلول محاسبه می کنیم: ω(A) = 100٪ = 25٪

2. کسر مول

• χ(A) - کسر مولی ماده A.
• n (A) - مقدار ماده A، mol.
• n(B) - مقدار ماده B (حلال)، مول.

کسر مول (کسر مولی) املاح الفنسبت مقدار ماده نامیده می شود الف(به مول) به مجموع مقادیر (مول) همه مواد موجود در محلول.

کسر مول به صورت درصد (کسری از واحد) بیان می شود.

مشکل: 1.18 گرم کلرید سدیم در 180 میلی لیتر آب حل شد. محاسبه کسر مولی NaCl ضروری است.

راه حل:

1. در مرحله اول، مول های NaCl و H 2 O مورد نیاز برای تهیه محلول را محاسبه می کنیم (به جرم مولی مراجعه کنید):
   جرم مولی NaCl: M = 23 + 36 = 59 گرم در مول؛
   تعداد مول برای NaCl: n = m/M = 1.18/59 = 0.02 مول
   جرم مولی H 2 O: M = 1 2 + 16 = 18 گرم بر مول
   تعداد مول H 2 O: n = 180/18 = 10 مول.
2. جرم مولی NaCl را محاسبه می کنیم:
   χ(NaCl) = n(NaCl)/100%
   χ(NaCl) = 0.02/(0.02+10) = 0.002 (0.2%).

3. کسر حجمی

• φ(A) - کسر حجمی ماده A (کسری از یک واحد یا٪).
• V (A) - حجم ماده A، میلی لیتر؛
• V حجم کل محلول، میلی لیتر است.

کسر حجمی ماده الفنسبت حجم یک ماده نامیده می شود الفبه حجم کل محلول.

مشکل: کسر جرمی (ω) اکسیژن و نیتروژن در مخلوط گاز به ترتیب 20% و 80% است. محاسبه کسر حجمی آنها (φ) در مخلوط گاز ضروری است.

راه حل:

1. بگذارید جرم کل مخلوط گاز 100 گرم باشد:
   m(O 2) = m ω(O 2) = 100 0.20 = 20 گرم
   m(N 2) = m ω(N 2) = 100 0.80 = 80 گرم
2. با استفاده از فرمول n=m/M تعداد مول های مواد را تعیین می کنیم:
   n(O 2)=20/32=0.625 مول
   n (N 2) = 80/28 = 2.85 مول
3. حجم اشغال شده توسط گازها را تعیین می کنیم (بر اساس این فرض که در شرایط عادی، 1 مول گاز 22.4 لیتر را اشغال می کند):
   بیایید یک تناسب ایجاد کنیم:
   1 مول گاز = 22.4 لیتر؛
   0.625 مول = x l
   x = 22.4 0.625 = 14 لیتر
   برای نیتروژن بر اساس قیاس: 2.85·22.4 = 64 لیتر
   حجم کل: 14 + 64 = 78 لیتر است
4. کسر حجمی گازها در مخلوط:
   φ(O 2) = 14/78 = 0.18 (18%)
   φ(N 2) = 64/78 = 0.82 (82%)

4. غلظت مولی (مولاریته)

• c(A) - غلظت مولی ماده A، mol/l.
• n(A) - مقدار ماده محلول A، mol.
• V حجم کل محلول، l است.

غلظت مولی املاح الفنسبت مقدار ماده محلول نامیده می شود الف(به مول) به حجم کل محلول (l).

بنابراین می توان گفت که غلظت مولی تعداد مول های یک املاح در 1 لیتر محلول است. از آنجایی که n(A)=m(A)/M(A) (به جرم مولی مراجعه کنید)، فرمول غلظت مولی را می توان به صورت زیر بازنویسی کرد:

C(A) = m(A)/

• m (A) - جرم ماده A، g؛
• M(A) - جرم مولی ماده A، g/mol.

غلظت مولی معمولاً با نماد "M" نشان داده می شود:

• 1M - محلول یک مولار؛
• 0.1M - محلول ده مولار؛
• 0.01M - محلول سانتیمولار.

مشکل: 500 میلی لیتر محلول حاوی 10 گرم نمک طعام است. تعیین غلظت مولی محلول ضروری است.

راه حل:

1. جرم کلرید سدیم را در 1 لیتر محلول بیابید (غلظت مولی تعداد مول های املاح در 1 لیتر محلول است):
   محلول 500 میلی لیتر - 10 گرم NaCl
   1000 میلی لیتر - x
   x = 20 گرم
2. غلظت مولی NaCl:
   c(NaCl) = m(NaCl)/ = 20/(59 1) = 0.34 mol/l

5. غلظت جرمی (تیتر)

• ρ(A) - غلظت جرمی ماده A، g/l.
• m (A) - جرم ماده A، g؛
• V - حجم محلول، l.

غلظت جرمی (تیتر) نسبت جرم یک املاح به حجم محلول است.

وظیفه: غلظت مولی محلول HCl 20% (ρ=1.1 گرم در میلی لیتر) را تعیین کنید.

راه حل:

1. حجم 100 گرم محلول اسید کلریدریک را تعیین کنید:
   V = m/ρ = 100/1.1 = 0.09 لیتر
2. 100 گرم محلول 20 درصد اسید هیدروکلریک حاوی 20 گرم HCl است. غلظت مولی را محاسبه می کنیم:
   c(HCl) = m(HCl)/ = 20/(37·0.9) = 6 mol/l

6. معادل غلظت مولی (طبیعی)

• c e (A) - غلظت مولی معادل، mol/l.
• n e (A) - تعداد معادل های ماده، مول؛
• V - حجم محلول، l.

غلظت مولی معادل، نسبت مقدار ماده معادل به حجم محلول است.

بر اساس قیاس با غلظت مولی (به بالا مراجعه کنید):

C e (A) = m(A)/

محلول معمولی محلولی است که 1 لیتر آن حاوی 1 معادل یک ماده محلول باشد.

غلظت مولی معادل معمولاً با نماد "n" نشان داده می شود:

• 1n - یک راه حل عادی؛
• 0.1 N - محلول غیر طبیعی.
• 0.01N - محلول سنتورمال.

مسئله: برای تهیه 100 میلی لیتر محلول سنتورمال به چه حجمی از 90% H 2 SO 4 (ρ = 1.82 g/ml) نیاز است؟

راه حل:

1. مقدار اسید سولفوریک 100% مورد نیاز برای تهیه 1 لیتر محلول یک نرمال را تعیین می کنیم. معادل اسید سولفوریک نصف وزن مولکولی آن است:
   M(H 2 SO 4) = 1 2 + 32 + 16 4 = 98/2 = 49.
   برای تهیه 1 لیتر محلول سنتورمال، به 0.01 معادل: 49·0.01 = 0.49 گرم نیاز دارید.
2. ما تعداد گرم اسید سولفوریک 100٪ مورد نیاز برای به دست آوردن 100 میلی لیتر محلول یک نرمال را تعیین می کنیم (نسبت می کنیم):
   1 لیتر - 0.49 گرم
   0.1 لیتر - x گرم
   x = 0.049 گرم.
3. بیایید مشکل را حل کنیم:
   x = 100·0.049/90 = 0.054 گرم.
   V = m/ρ = 0.054/1.82 = 0.03 میلی لیتر.

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. جرم مولی عناصر مندلیف بررسی می شود 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 لازم است.

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.

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 مجموع جرم مخلوط برابر است با مجموع جرم اجزای جداگانه، یعنی.

با توجه به اینکه:. مثال 5

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

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. تعریف کنید ترکیب مولیمخلوط ها

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

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

مخلوط از دو جزء تشکیل شده است: m 1 = 500 کیلوگرم، m 2 = 1500 کیلوگرم. کسر جرمی هر جزء در مخلوط را تعیین کنید.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 مخلوط 100 (گرم، کیلوگرم، تن) است (اگر ترکیب جرمی به صورت درصد بیان شود)، جرم هر جزء بر جرم مولکولی آن تقسیم می شود. تعداد خال ها را بدست آورید. با تقسیم تعداد مولهای هر جزء بر تعداد کل آنها، غلظت حجمی (مولری) هر جزء بدست می آید.

تراکم 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 به صورت درصد با ضرب داده ها در کسرهای یک در 100٪ 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.