Toute substance est constituée de particules d'une certaine structure (molécules ou atomes). Masse molaire connexion simple calculé selon le tableau périodique des éléments D.I. Mendeleïev. Si vous avez besoin de connaître ce paramètre pour une substance complexe, alors le calcul s'avère long, et en dans ce cas Le chiffre est recherché dans un ouvrage de référence ou un catalogue chimique, notamment Sigma-Aldrich.

Le concept de masse molaire

La masse molaire (M) est le poids d'une mole d'une substance. Ce paramètre pour chaque atome se trouve dans le tableau périodique des éléments ; il se trouve directement sous le nom. Lors du calcul de la masse des composés, le chiffre est généralement arrondi à l’entier ou au dixième le plus proche. Pour bien comprendre d'où vient cette signification, il est nécessaire de comprendre la notion de « taupe ». Il s'agit de la quantité d'une substance contenant le nombre de particules de cette dernière égal à 12 g de l'isotope stable du carbone (12 C). Les atomes et les molécules de substances varient en taille dans une large plage, tandis que leur nombre dans une taupe est constant, mais la masse augmente et, par conséquent, le volume.

La notion de « masse molaire » est étroitement liée au nombre d’Avogadro (6,02 x 10 23 mol -1). Ce chiffre désigne un nombre constant d'unités (atomes, molécules) d'une substance dans 1 mole.

Importance de la masse molaire pour la chimie

Les substances chimiques entrent dans diverses réactions les unes avec les autres. En règle générale, l'équation de toute interaction chimique précise le nombre de molécules ou d'atomes impliqués. De telles désignations sont appelées coefficients stœchiométriques. Ils sont généralement indiqués avant la formule. C'est pourquoi caractéristique quantitative les réactions sont basées sur la quantité de substance et la masse molaire. Ils reflètent clairement l’interaction des atomes et des molécules entre eux.

Calcul de la masse molaire

La composition atomique de toute substance ou mélange de composants d'une structure connue peut être visualisée à l'aide du tableau périodique des éléments. En règle générale, les composés inorganiques sont écrits avec une formule grossière, c'est-à-dire sans désigner la structure, mais uniquement le nombre d'atomes dans la molécule. Les substances organiques sont désignées de la même manière pour le calcul de la masse molaire. Par exemple, le benzène (C 6 H 6).

Comment est calculée la masse molaire ? La formule inclut le type et le nombre d’atomes dans la molécule. D'après le tableau D.I. Mendeleïev est contrôlé masses molaireséléments, et chaque chiffre est multiplié par le nombre d’atomes dans la formule.

En fonction du poids moléculaire et du type d'atomes, vous pouvez calculer leur nombre dans la molécule et créer une formule pour le composé.

Masse molaire des éléments

Souvent, pour effectuer des réactions, des calculs en chimie analytique et disposer des coefficients dans des équations, une connaissance de la masse moléculaire des éléments est nécessaire. Si la molécule contient un atome, alors cette valeur sera égale à celle de la substance. Si deux éléments ou plus sont présents, la masse molaire est multipliée par leur nombre.

La valeur de la masse molaire lors du calcul des concentrations

Ce paramètre est utilisé pour recalculer presque toutes les méthodes d'expression des concentrations de substances. Par exemple, des situations surviennent souvent lors de la détermination de la fraction massique en fonction de la quantité d'une substance dans une solution. Le dernier paramètre est exprimé dans l’unité de mesure mol/litre. Pour déterminer poids requis la quantité de substance est multipliée par la masse molaire. La valeur résultante est réduite de 10 fois.

La masse molaire est utilisée pour calculer la normalité d'une substance. Ce paramètre est utilisé en chimie analytique pour réaliser des méthodes de titrage et d'analyse gravimétrique lorsqu'il est nécessaire de réaliser avec précision une réaction.

Mesure de la masse molaire

La première expérience historique consistait à mesurer la densité des gaz par rapport à l'hydrogène. D'autres études sur les propriétés colligatives ont été réalisées. Il s'agit par exemple de la pression osmotique, qui détermine la différence d'ébullition ou de congélation entre une solution et un solvant pur. Ces paramètres sont directement corrélés au nombre de particules de matière dans le système.

Parfois, la mesure de la masse molaire est effectuée sur une substance de composition inconnue. Auparavant, une méthode telle que la distillation isotherme était utilisée. Son essence est de placer une solution d'une substance dans une chambre saturée de vapeurs de solvant. Dans ces conditions, une condensation de vapeur se produit et la température du mélange augmente, atteint l'équilibre et commence à diminuer. La chaleur d'évaporation libérée est calculée par la variation de la vitesse de chauffage et de refroidissement de la solution.

Principal méthode moderne La mesure de la masse molaire est la spectrométrie de masse. C'est le principal moyen d'identifier les mélanges de substances. En utilisant appareils modernes Ce processus se produit automatiquement, il vous suffit dans un premier temps de sélectionner les conditions de séparation des composés dans l'échantillon. La méthode de spectrométrie de masse est basée sur l'ionisation d'une substance. En conséquence, divers fragments chargés du composé se forment. Le spectre de masse indique le rapport entre la masse et la charge des ions.

Détermination de la masse molaire des gaz

La masse molaire de tout gaz ou vapeur est simplement mesurée. Il suffit d'utiliser le contrôle. Le même volume d’une substance gazeuse est égal en quantité à un autre à la même température. D'une manière connue Mesurer le volume de vapeur consiste à déterminer la quantité d’air déplacée. Ce processus est réalisé à l'aide d'une branche latérale menant à un appareil de mesure.

Utilisations pratiques de la masse molaire

Ainsi, la notion de masse molaire est utilisée partout en chimie. Pour décrire le processus, créer des complexes polymères et d'autres réactions, il est nécessaire de calculer ce paramètre. Un point important consiste à déterminer la concentration de la substance active dans la substance pharmaceutique. Par exemple, les propriétés physiologiques d’un nouveau composé sont étudiées par culture cellulaire. De plus, la masse molaire est importante lors de la réalisation d'études biochimiques. Par exemple, lors de l'étude de la participation d'un élément aux processus métaboliques. La structure de nombreuses enzymes étant désormais connue, il est possible de calculer leur poids moléculaire, qui se mesure principalement en kilodaltons (kDa). Aujourd'hui, les poids moléculaires de presque tous les composants du sang humain, en particulier de l'hémoglobine, sont connus. Les masses moléculaire et molaire d'une substance sont synonymes dans certains cas. Leurs différences résident dans le fait que le dernier paramètre est la moyenne de tous les isotopes de l'atome.

Toute expérience microbiologique définition précise L'influence d'une substance sur le système enzymatique s'effectue à l'aide de concentrations molaires. Par exemple, en biocatalyse et dans d'autres domaines où l'étude de l'activité enzymatique est nécessaire, des concepts tels que inducteurs et inhibiteurs sont utilisés. Pour réguler l’activité enzymatique au niveau biochimique, des recherches utilisant les masses molaires sont nécessaires. Ce paramètre est devenu solidement établi dans les domaines des sciences naturelles et de l'ingénierie tels que la physique, la chimie, la biochimie et la biotechnologie. Les processus ainsi caractérisés deviennent plus compréhensibles du point de vue des mécanismes et de la détermination de leurs paramètres. Le passage de la science fondamentale à la science appliquée n'est pas complet sans un indicateur de masse molaire, partant des solutions physiologiques, des systèmes tampons et se terminant par la détermination des dosages de substances pharmaceutiques pour l'organisme.

Il y a diverses manières expressions pour la concentration des solutions.

Fraction massique w Le composant d'une solution est défini comme le rapport entre la masse d'un composant X donné contenu dans une masse donnée de solution et la masse de la solution entière. m . La fraction massique est une quantité sans dimension, elle s'exprime en fractions d'unité :

(0 1). (3.1)

Pourcentage de masse

représente la fraction massique multipliée par 100 :

(0% 100%), (3.2)

Où w(X ) – fraction massique du composant de la solution X ; m(X ) est la masse du composant de la solution X ; m – masse totale de la solution.

Fraction molaire N Le composant d’une solution est égal au rapport entre la quantité de substance d’un composant X donné et la quantité totale de substance de tous les composants de la solution.

Pour une solution binaire constituée d'un soluté et d'un solvant (par exemple H 2 O), la fraction molaire du soluté est :

. (3.3)

Pourcentage en taupe

représente la fraction molaire multipliée par 100 :

N(X), % = (N(X)·100)%. (3.4)

Fraction volumique

j Le composant d'une solution est défini comme le rapport entre le volume d'un composant X donné et le volume total de la solution. V . La fraction volumique est une quantité sans dimension et est exprimée en fractions d'unité :

(0 1). (3.5)

Pourcentage volumique

représente la fraction volumique multipliée par 100.

La molarité c m est définie comme le rapport de la quantité de substance dissoute X au volume de solution V :

. (3.6)

L’unité de base de la molarité est mol/L. Un exemple d'enregistrement de la concentration molaire : s m (H 2 SO 4 ) = 0,8 mol/l ou 0,8M.

La normalité cn est définie comme le rapport du nombre d'équivalents d'une substance dissoute X au volume de solution V :

L’unité de base de normalité est mol-eq/l. Un exemple d'enregistrement d'une concentration normale : s n (H 2 SO 4 ) = 0,8 équivalent molaire/l ou 0,8n.

Le titre T indique combien de grammes de substance dissoute X sont contenus dans 1 ml ou 1 cm 3 de solution :

où m(X) est la masse de la substance dissoute X, V est le volume de la solution en ml.

La molalité d'une solution m montre la quantité de substance dissoute X dans 1 kg de solvant :

où n(X) est le nombre de moles de la substance dissoute X, mо est la masse du solvant en kg.

Le rapport molaire (masse et volume) est le rapport des quantités (masse et volume, respectivement) des composants d'une solution.

Il faut garder à l'esprit que la normalité c n est toujours supérieure ou égale à la molarité c m. La relation entre eux est décrite par l'expression :

s m = s n ×f(X). (3.10)

Pour acquérir des compétences dans la conversion de la molarité en normalité et vice versa, considérez le tableau. 3.1. Ce tableau montre les valeurs de molarité avec m qui doivent être converties en normalité avec n et les valeurs de normalité avec n qui doivent être converties en molarité avec m.

Nous effectuons le recalcul selon l'équation (3.10). Dans ce cas, on trouve la normalité de la solution à l'aide de l'équation :

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

Les résultats du calcul sont donnés dans le tableau. 3.2.

Tableau 3.1

Déterminer la molarité et la normalité des solutions

Type de transformation chimique
Échange de réactions			6N FeCl3
	1,5 M Fe 2 (SO 4) 3		0,1n Ba(OH)2
	dans un environnement acide		dans un environnement neutre

Tableau 3.2

Valeurs de molarité et normalité des solutions

Type de transformation chimique
Échange de réactions		0,4n
	1,5 M Fe 2 (SO 4) 3		0,1n Ba(OH)2
Réactions d'oxydo-réduction	0,05M KMnO 4 en milieu acide		dans un environnement neutre

Il existe une relation entre les volumes V et les normalités c n des substances en réaction :

V 1 s n,1 =V 2 s n,2, (3.12)

qui est utilisé pour des calculs pratiques.

Exemples de résolution de problèmes

Calculer la molarité, la normalité, la molalité, le titre, la fraction molaire et le rapport molaire pour une solution d'acide sulfurique à 40 % en poids si la densité de cette solution est de 1,303 g/cm. 3 . Déterminer le volume d'une solution d'acide sulfurique à 70 % en poids (r = 1,611 g/cm3 ), qui sera nécessaire pour préparer 2 litres de solution 0,1 N de cet acide.

2 litres de solution d'acide sulfurique 0,1 N contiennent 0,2 équivalent molaire, soit 0,1 mole ou 9,8 g Masse d'une solution acide à 70 % m = 9,8/0,7 = 14 g Volume d'une solution acide V = 14/1,611 = 8,69 ml.

100 L d'ammoniac (n.a.) ont été dissous dans 5 litres d'eau. Calculer la fraction massique et la concentration molaire de NH 3 dans la solution résultante, si sa densité est de 0,992 g/cm 3 .

Masse de 100 litres d'ammoniac (n.s.) m = 17 100/22,4 = 75,9 g.

Masse de solution m = 5000 + 75,9 = 5075,9 g.

Fraction massique de NH 3 égal à 75,9/5075,9 = 0,0149 ou 1,49 %.

Quantité de substance NH 3 est égal à 100/22,4 = 4,46 mol.

Volume de solution V = 5,0759/0,992 = 5,12 l.

Molarité de la solution avec m = 4,46/5,1168 = 0,872 mol/l.

Combien de ml de solution d’acide orthophosphorique 0,1 M seront nécessaires pour neutraliser 10 ml de solution d’hydroxyde de baryum 0,3 M ?

Combien de ml de solutions de NaCl à 2 et 14 % en poids sont nécessaires pour préparer 150 ml de solution de chlorure de sodium à 6,2 % en poids ?




3.2.Densités des solutions NaCl




3.4.Déterminer la molarité d'une solution 0,2 N de sulfate de magnésium réagissant avec l'orthophosphate de sodium dans une solution aqueuse. Déterminer la molarité d'une solution 0,1 N KMnO4

, interagissant avec un agent réducteur dans un environnement acide.

Le pourcentage de masse spécifie le pourcentage d'éléments dans un composé chimique. Pour connaître le pourcentage massique, il faut connaître la masse molaire (en grammes par mole) des éléments inclus dans le composé ou le nombre de grammes de chaque composant nécessaire pour obtenir une solution donnée. Le pourcentage massique se calcule tout simplement : il suffit de diviser la masse de l'élément (ou du composant) par la masse du composé entier (ou de la solution).

Mesures

Détermination du pourcentage de masse en fonction de masses données Sélectionnez une équation pour déterminer le pourcentage en masse. composé chimique Le pourcentage massique se trouve à l’aide de la formule suivante : pourcentage massique

• = (masse du composant/masse totale du joint) x 100. Pour obtenir un pourcentage, le résultat de la division est multiplié par 100..
• Pourcentage en masse = (masse du composant/masse totale du composé) x 100
• La masse du composant qui vous intéresse doit figurer dans l'énoncé du problème. Si la masse n’est pas donnée, passez à la section suivante qui explique comment déterminer le pourcentage massique lorsque la masse est inconnue.

1. La masse totale d'un composé chimique est obtenue en additionnant les masses de tous les éléments (composants) qui font partie de ce composé (ou solution). Si vous connaissez les masses de tous les composants qui composent un composé, additionnez-les simplement et vous trouverez ainsi la masse totale du composé ou de la solution résultante. Vous utilisez cette masse comme dénominateur dans l’équation du pourcentage de masse.

   • Exemple 1 : Quel est le pourcentage massique de 5 grammes d’hydroxyde de sodium dissous dans 100 grammes d’eau ?
     • La masse totale de la solution est égale à la somme de la quantité de soude et d'eau : 100 g + 5 g donnent 105 g.
   • Exemple 2 : Quelle quantité de chlorure de sodium et d’eau faut-il pour préparer 175 grammes d’une solution à 15 pour cent ?
     • Dans cet exemple, la masse totale et pourcentage requis, et vous devez trouver la quantité de substance qui doit être ajoutée à la solution. Le poids total est de 175 grammes.

2. Déterminez la masse du composant donné. Si on vous demande de calculer le « pourcentage en masse », vous devez trouver quel pourcentage de la masse totale d’une substance correspond à la masse d’un composant particulier. Enregistrez la masse du composant donné. Ce sera le numérateur de la formule du pourcentage en masse.

   • Exemple 1 : la masse d'un composant donné - le chlorhydrate de sodium - est de 5 grammes.
   • Exemple 2 : Dans cet exemple, la masse d'un composant donné est inconnue et doit être trouvée.

3. Remplacez les valeurs dans l'équation par le pourcentage en masse. Une fois que vous avez déterminé toutes les valeurs nécessaires, remplacez-les dans la formule.

   • Exemple 1 : Pourcentage en masse = (masse du composant/masse totale du composé) x 100 = (5 g/105 g) x 100.
   • Exemple 2 : Vous devez réorganiser la formule du pourcentage en masse afin de pouvoir trouver la masse inconnue d'un composant chimique : masse du composant = (pourcentage en masse*masse totale du composé)/100 = (15*175)/100.

4. Calculez le pourcentage de masse. Après avoir remplacé toutes les valeurs dans la formule du pourcentage en masse, effectuez les calculs nécessaires. Divisez la masse d'un composant par la masse totale du composé chimique ou de la solution et multipliez par 100. Le résultat est le pourcentage massique de ce composant.

   • Exemple 1 : (5/105) x 100 = 0,04761 x 100 = 4,761 %. Ainsi, le pourcentage massique de 5 grammes de chlorhydrate de sodium dissous dans 100 grammes d'eau est de 4,761 %.
   • Exemple 2 : l'expression réécrite du pourcentage massique du composant a la forme (pourcentage massique * masse totale de la substance)/100, d'où on obtient : (15*175)/100 = (2625)/100 = 26,25 grammes de chlorure de sodium.
     • Nous trouvons la quantité d'eau requise en soustrayant la masse du composant de la masse totale de la solution : 175 – 26,25 = 148,75 grammes d'eau.

   Détermination du pourcentage en masse lorsque les masses ne sont pas spécifiées

   1. Sélectionnez la formule pour le pourcentage massique du composé chimique. L'équation de base pour trouver le pourcentage en masse est la suivante : pourcentage en masse = (masse molaire de l'élément/masse moléculaire totale du composé) x 100. La masse molaire d'une substance est la masse d'une mole d'une substance donnée, tandis que la masse moléculaire est la masse d'une mole de l'ensemble des liaisons chimiques. Pour obtenir des pourcentages, le résultat de la division est multiplié par 100.

      • Au début de la résolution du problème, notez l'égalité : pourcentage en masse = (masse molaire de l'élément/masse moléculaire totale du composé) x 100.
      • Les deux quantités sont mesurées en grammes par mole (g/mol).
      • Si aucune masse ne vous est donnée, le pourcentage massique d’un élément dans une substance donnée peut être trouvé à l’aide de la masse molaire.
      • Exemple 1 : Trouvez le pourcentage massique d’hydrogène dans une molécule d’eau.
      • Exemple 2 : Trouvez le pourcentage massique de carbone dans une molécule de glucose.

   2. Notez la formule chimique. Si l’exemple ne donne pas les formules chimiques des substances données, vous devez les écrire vous-même. Si la tâche contient les formules nécessaires de substances chimiques, vous pouvez ignorer cette étape et passer directement à l'étape suivante (trouver la masse de chaque élément).

      • Exemple 1 : Écrivez la formule chimique de l'eau, H 2 O.
      • Exemple 2 : Écrivez la formule chimique du glucose, C 6 H 12 O 6 .

   3. Trouvez la masse de chaque élément du composé. Déterminer le poids molaire de chaque élément dans formule chimique selon le tableau périodique. Généralement, la masse d'un élément est indiquée sous son symbole chimique. Notez les masses molaires de tous les éléments inclus dans le composé en question.

   4. Multipliez la masse molaire de chaque élément par sa fraction molaire. Déterminer combien de moles de chaque élément sont contenues dans un élément donné substance chimique, c'est-à-dire les fractions molaires des éléments. Les fractions molaires sont données par les nombres au bas des symboles d'éléments dans la formule. Multipliez la masse molaire de chaque élément par sa fraction molaire.

      • Exemple 1 : sous le symbole de l'hydrogène il y a un 2, et sous le symbole de l'oxygène il y a un 1 (équivalent à l'absence de chiffre). Ainsi, la masse molaire de l'hydrogène doit être multipliée par 2 : 1,00794 X 2 = 2,01588 ; Nous laissons la masse molaire de l'oxygène la même, 15,9994 (c'est-à-dire que nous multiplions par 1).
      • Exemple 2 : le symbole du carbone est 6, celui de l'hydrogène est 12 et celui de l'oxygène est 6. En multipliant les masses molaires des éléments par ces nombres, on trouve :
        • carbone : (12,0107*6) = 72,0642
        • hydrogène : (1,00794*12) = 12,09528
        • oxygène : (15,9994*6) = 95,9964

Un mélange composé de deux composants ou plus est caractérisé par les propriétés et la teneur de ces composants. La composition d'un mélange peut être spécifiée par la masse, le volume, la quantité (nombre de moles ou kilogrammes-moles) des composants individuels, ainsi que leurs valeurs de concentration. La concentration d'un composant dans un mélange peut être exprimée en fractions ou pourcentages pondéraux, molaires et volumiques, ainsi que dans d'autres unités.

Fraction massique w i de n'importe quel composant est déterminé par le rapport de la masse m i de ce composant à la masse de l'ensemble du mélange m cm :

Considérant que la masse totale du mélange est égale à la somme des masses des composants individuels, c'est-à-dire

tu peux écrire :

ou en abrégé :

Exemple 4. Le mélange se compose de deux composants : m 1 = 500 kg, m 2 = 1500 kg. Déterminez la fraction massique de chaque composant du mélange.

Solution. Fraction massique du premier composant :

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

Fraction massique du deuxième composant :

La fraction massique du deuxième composant peut également être déterminée à l'aide de l'égalité :

w 2 = 1 – w 1 = 1 – 0,25 = 0,75

Fraction volumique n je composant dans un mélange est égal au rapport du volume Vi de ce composant au volume de l'ensemble du mélange V :

Considérant que :

tu peux écrire :

Exemple 5. Le gaz est constitué de deux composants : V 1 = 15,2 m 3 de méthane et V 2 = 9,8 m 3 d'éthane. Calculez la composition volumétrique du mélange.

Solution. Le volume total du mélange est :

V = V 1 + V 2 = 15,2 + 9,8 = 25 m 3

Fraction volumique dans le mélange :

méthane

éthane v 2 = 1 – v 1 = 1 – 0,60 = 0,40

Fraction taupe n i de tout composant d'un mélange est défini comme le rapport du nombre de kilomoles N i de ce composant au nombre total de kilomoles N du mélange :

Considérant que :

on obtient :

La conversion des fractions molaires en fractions massiques peut être effectuée à l'aide de la formule :

Exemple 6. Le mélange est constitué de 500 kg de benzène et de 250 kg de toluène. Déterminez la composition molaire du mélange.

Solution. Le poids moléculaire du benzène (C 6 H 6) est de 78, celui du toluène (C 7 H 8) est de 92. Le nombre de kilogrammes-moles est :

benzène

toluène

nombre total kilogramme-moles :

N = N 1 + N 2 = 6,41 + 2,72 = 9,13

La fraction molaire du benzène est :

Pour le toluène, la fraction molaire peut être trouvée à partir de l'égalité :

d'où : n 2 = 1 – n 1 = 1 – 0,70 = 0,30

Le poids moléculaire moyen d'un mélange peut être déterminé en connaissant la fraction molaire et le poids moléculaire de chaque composant du mélange :

(21)

où n je- teneur en composants dans le mélange, mol. actions; M je- poids moléculaire du composant du mélange.

Le poids moléculaire d'un mélange de plusieurs fractions pétrolières peut être déterminé par la formule

(22)

Où m 1, m 2,…, mn- masse des composants du mélange, kg ; M 1, M 2, ....,.M p- poids moléculaire des composants du mélange ; -% poids. composant.

Le poids moléculaire d'un produit pétrolier peut également être déterminé à l'aide de la formule de Craig

(24)

Exemple 7. Déterminez le poids moléculaire moyen d'un mélange de benzène et d'isooctane, si la fraction molaire de benzène est de 0,51, l'isooctane est de 0,49.

Solution. Le poids moléculaire du benzène est de 78, l'isooctane est de 114. En substituant ces valeurs dans la formule (21), nous obtenons

M moyenne= 0,51 × 78 + 0,48 × 114 = 95,7

Exemple 8. Le mélange est constitué de 1 500 kg de benzène et de 2 500 kg n-octane Déterminez le poids moléculaire moyen du mélange.

Solution. Nous utilisons la formule (22)

La composition molaire volumétrique est convertie en composition massique comme suit. Cette composition volumétrique (molaire) en pourcentage est prise comme 100 moles. Ensuite, la concentration de chaque composant en pourcentage exprimera le nombre de ses moles. Le nombre de moles de chaque composant est ensuite multiplié par son poids moléculaire pour obtenir la masse de chaque composant dans le mélange. En divisant la masse de chaque composant par la masse totale, on obtient sa concentration massique.

La composition massique est convertie en composition volumétrique (molaire) comme suit. On suppose que 100 (g, kg, t) du mélange sont prélevés (si composition de masse exprimée en pourcentage), la masse de chaque composant est divisée par sa masse moléculaire. Obtenez le nombre de taupes. En divisant le nombre de moles de chaque composant par leur nombre total, on obtient les concentrations volumétriques (molaires) de chaque composant.

Densité moyenne le gaz est déterminé par la formule :

Kg/m 3 ; g/cm3

ou, sur la base de la composition volumétrique :

,

ou, en fonction de la composition massique du mélange :

.

La densité relative est déterminée par la formule :

Pour simplifier le calcul, prenons la masse du mélange comme 100 g, alors la masse de chaque composant coïncidera numériquement avec la composition en pourcentage. Trouvons le nombre de moles n i de chaque composant. Pour ce faire, divisez la masse de chaque composant m i par la masse molaire :

Trouver la composition volumétrique du mélange en fractions d'unité

w je (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.

Nous trouvons la composition volumétrique du mélange en pourcentage en multipliant les données en fractions de un par 100 %. Nous entrons toutes les données obtenues dans un tableau.

Calculez la masse moyenne du mélange.

M moyenne = 100 : 3,74 = 26,8 g/mol

Trouver la densité du mélange

Trouvez la densité relative :

W(CH4) = 480 : 4120 = 0,117 ; w(C 2 H 6) = 450 : 4120 = 0,109 ;

W(C3H8) = 880 : 4120 = 0,214 ; w(C4H10) = 870 : 4120 = 0,211 ;

W(C 5 H 12) = 1440 : 4120 = 0,349.

M moyenne = 4120 : 100 = 41,2 g/mol.

g/l

Problème 15. Le mélange se compose de cinq composants. Déterminer la masse, le volume et la fraction molaire de chaque composant du mélange, le poids moléculaire moyen du mélange.