Toute substance est constituée de particules d'une certaine structure (molécules ou atomes). Masse molaire connexion simple calculé selon le tableau périodique des éléments de D.I. Mendeleïev. S'il est nécessaire de connaître ce paramètre dans une substance complexe, alors le calcul est long, et dans ce cas le chiffre est regardé dans un ouvrage de référence ou un catalogue chimique, notamment Sigma-Aldrich.

Notion 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 est situé juste en dessous du nom. Lors du calcul de la masse des composés, le chiffre est généralement arrondi à l'entier ou au dixième le plus proche. Pour comprendre définitivement d'où vient cette valeur, il est nécessaire de comprendre le concept de "taupe". C'est la quantité de substance contenant le nombre de particules de cette dernière, égale à 12 g de l'isotope stable du carbone (12 C). Les atomes et les molécules de substances varient en taille sur une large gamme, tandis que leur nombre dans une mole est constant, mais la masse augmente et, par conséquent, le volume.

Le concept de « masse molaire » est étroitement lié 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.

La valeur de la masse molaire pour la chimie

Les produits chimiques entrent dans diverses réactions les uns avec les autres. Habituellement, l'équation de toute interaction chimique indique combien de molécules ou d'atomes sont utilisés. De telles désignations sont appelées coefficients stœchiométriques. Ils apparaissent généralement avant la formule. Par conséquent, la caractérisation quantitative des réactions est basée 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 consultée à partir du tableau périodique des éléments. Les composés inorganiques, en règle générale, sont écrits par la formule grossière, c'est-à-dire sans désigner la structure, mais uniquement le nombre d'atomes dans la molécule. Les substances organiques pour le calcul de la masse molaire sont indiquées de la même manière. Par exemple, le benzène (C 6 H 6).

Comment est calculée la masse molaire ? La formule comprend le type et le nombre d'atomes dans une molécule. D'après le tableau de D.I. Mendeleev sont contrôlés masses molaireséléments, et chaque chiffre est multiplié par le nombre d'atomes dans la formule.

Sur la base du poids moléculaire et du type d'atomes, vous pouvez calculer leur nombre dans une molécule et établir une formule composée.

Masse molaire des éléments

Souvent, pour effectuer des réactions, des calculs en chimie analytique et le placement de coefficients dans des équations, la connaissance de la masse moléculaire des éléments est requise. Si la molécule contient un atome, alors cette valeur sera égale à celle de la substance. En présence de deux éléments ou plus, 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 de la concentration 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. Ce dernier paramètre est exprimé dans l'unité mol/litre. Pour déterminer le bon poids la quantité de substance est multipliée par la masse molaire. La valeur obtenue est réduite d'un facteur 10.

La masse molaire est utilisée pour calculer la normalité d'une substance. Ce paramètre est utilisé en chimie analytique pour effectuer des méthodes d'analyse titri- et gravimétrique lorsqu'une réaction précise est requise.

Mesure de la masse molaire

La première expérience historique a été de mesurer la densité des gaz par rapport à l'hydrogène. D'autres études sur les propriétés colligatives ont été menées. Celles-ci incluent, par exemple, la pression osmotique, la détermination de la différence d'ébullition ou de congélation entre une solution et un solvant pur. Ces paramètres sont directement corrélés avec le nombre de particules de matière dans le système.

Parfois, la mesure de la masse molaire est effectuée pour une substance de composition inconnue. Auparavant, une méthode telle que la distillation isotherme était utilisée. Son essence consiste à 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 s'élève, atteint l'équilibre et commence à décroître. La chaleur de vaporisation libérée est calculée à partir de la variation de la vitesse de chauffage et de refroidissement de la solution.

Le principal méthode moderne mesurer 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, seulement dans un premier temps, il est nécessaire 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 sont formés. Le spectre de masse indique le rapport de la masse à la charge des ions.

Détermination de la masse molaire pour les gaz

La masse molaire de tout gaz ou vapeur est facile à mesurer. Il suffit d'utiliser le contrôle. Un même volume d'une substance gazeuse est égal en quantité à une autre substance à la même température. D'une manière connue mesurer le volume de vapeur consiste à déterminer la quantité d'air déplacée. Ce procédé s'effectue à l'aide d'un bras latéral menant à l'appareil de mesure.

Utilisation pratique de la masse molaire

Ainsi, le concept de masse molaire est largement utilisé 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 d'une substance active dans une substance pharmaceutique. Par exemple, en utilisant une culture cellulaire, les propriétés physiologiques d'un nouveau composé sont étudiées. De plus, la masse molaire est importante dans la recherche biochimique. Par exemple, lors de l'étude de la participation aux processus métaboliques d'un élément. Maintenant que la structure de nombreuses enzymes est 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 sont connus, en particulier l'hémoglobine. La masse moléculaire et molaire d'une substance sont dans certains cas synonymes. Leurs différences résident dans le fait que le dernier paramètre est la moyenne de tous les isotopes de l'atome.

Toute expérience microbiologique avec définition précise l'effet d'une substance sur le système enzymatique est réalisé à l'aide de concentrations molaires. Par exemple, dans la biocatalyse et d'autres domaines où la recherche sur l'activité enzymatique est nécessaire, des concepts tels que les inducteurs et les inhibiteurs sont utilisés. Pour réguler l'activité de l'enzyme au niveau biochimique, il est nécessaire d'étudier en utilisant précisément les masses molaires. Ce paramètre est devenu solidement établi dans le domaine des sciences naturelles et de l'ingénierie telles que la physique, la chimie, la biochimie, la biotechnologie. Les processus ainsi caractérisés deviennent plus compréhensibles du point de vue des mécanismes, 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.

Existe différentes façons expressions de la concentration des solutions.

Fraction massique w un composant de solution est défini comme le rapport de la masse d'un composant donné X contenu dans une masse donnée de solution à 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

est 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 Est la masse totale de la solution.

Fraction molaire N le composant de la solution est égal au rapport de la quantité de la substance du composant donné X à la quantité totale de la 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 molaire

représente la fraction molaire multipliée par 100 :

N (X),% = (N (X) 100)%. (3.4)

Fraction volumique

j le composant de la solution est défini comme le rapport du volume du composant donné X au volume total de la solution V ... La fraction volumique est une grandeur sans dimension, elle s'exprime en fractions d'unité :

(0 1). (3.5)

Pourcentage de volume

est la fraction volumique multipliée par 100.

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

. (3.6)

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

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

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

Le titre T montre combien de grammes de la substance dissoute X sont contenus dans 1 ml ou dans 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 de la solution m indique la quantité de substance dissoute X dans 1 kg de solvant :

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

Le rapport molaire (masse et volume) est le rapport des quantités (respectivement masses et volumes) des composants de la solution.

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

sm = sn ×f (X). (3.10)

Pour acquérir les compétences nécessaires pour convertir 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.

Le recalcul est effectué selon l'équation (3.10). Dans ce cas, la normalité de la solution est trouvée par l'équation :

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

Les résultats des calculs sont présentés dans le tableau. 3.2.

Tableau 3.1

À la détermination de la molarité et de la normalité des solutions

Type de transformation chimique
Échanger des réactions			6n FeCl3
	1,5M Fe 2 (SO 4) 3		0,1 n VA (OH) 2
	en milieu acide		dans un environnement neutre

Tableau 3.2

Valeurs de molarité et de normalité des solutions

Type de transformation chimique
Échanger des réactions		0.4n
	1,5M Fe 2 (SO 4) 3		0,1 n VA (OH) 2
Réactions redox	0,05M KMnO 4 en milieu acide		dans un environnement neutre

Il existe un rapport entre les volumes V et les normales à n substances réagissantes :

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

qui est utilisé pour les 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 de solution d'acide sulfurique à 70 % en poids (r = 1,611 g / cm 3 ), qui seront nécessaires pour préparer 2 litres d'une solution 0,1 N de cet acide.

2 litres de solution d'acide sulfurique 0,1 N contiennent 0,2 équivalent mol, c'est-à-dire 0,1 mol ou 9,8 g. La masse d'une solution acide à 70% est m = 9,8 / 0,7 = 14 g. Le volume de la solution acide est V = 14 / 1,611 = 8,69 ml.

Dans 5 L d'eau, 100 L d'ammoniac (NU) ont été dissous. 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 l d'ammoniac (n.o.) m = 17 100 / 22,4 = 75,9 g.

Masse de la 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.

Le volume de la solution est V = 5,0759 / 0,992 = 5,12 litres.

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

Combien de ml de solution d'acide phosphorique 0,1 M sont 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 ?

Densités des solutions de NaCl




3.2.Déterminer la molarité d'une solution 0,2 N de sulfate de magnésium interagissant avec l'orthophosphate de sodium dans une solution aqueuse.




3.4.Déterminer la molarité de la solution 0,1 N KMnO 4 interagir avec un agent réducteur dans un environnement acide.

Le pourcentage en masse spécifie le pourcentage d'éléments dans un composé chimique. Pour trouver le pourcentage massique, il est nécessaire de 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 assez simplement : il suffit de diviser la masse de l'élément (ou composant) par la masse de l'ensemble du composé (ou solution).

Pas

Détermination du pourcentage massique pour des masses données

Sélectionnez l'équation pour déterminer le pourcentage en masse composé chimique. Le pourcentage massique se trouve à l'aide de la formule suivante : pourcentage de masse= (masse du composant / masse totale du composé) x 100. Pour obtenir le pourcentage, le résultat de la division est multiplié par 100.

• pourcentage massique = (masse du composant / masse totale du composé) x 100.
• La masse du composant qui vous intéresse doit être dans l'état du problème. Si aucune masse n'est donnée, passez à la section suivante, qui explique comment déterminer le pourcentage de masse avec une masse inconnue.
• La masse totale d'un composé chimique est trouvée en ajoutant les masses de tous les éléments (composants) qui font partie de ce composé (ou solution).

1. Calculer la masse totale du composé. Si vous connaissez les masses de tous les composants qui composent le composé, ajoutez-les simplement et vous obtiendrez ainsi la masse totale du composé ou de la solution résultante. Vous utilisez cette masse comme dénominateur dans votre équation pour le 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 : De combien de chlorure de sodium et d'eau avez-vous besoin pour préparer 175 grammes d'une solution à 15 pour cent ?
     • Cet exemple donne la masse totale et pourcentage requis, et il est nécessaire de trouver la quantité de substance qui doit être ajoutée à la solution. Le poids total est de 175 grammes.

2. Déterminer la masse du composant spécifié. Si on vous demande de calculer le "pourcentage en masse", vous devriez trouver quel pourcentage de la masse totale d'une substance correspond à la masse d'un certain composant. Enregistrez la masse du composant spécifié. Ce sera le numérateur dans la formule pour le pourcentage de masse.

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

3. Insérez les valeurs dans l'équation du pourcentage massique. Après avoir déterminé toutes les valeurs requises, insérez-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 : il est nécessaire de transformer la formule du pourcentage massique pour que la masse inconnue du composant chimique puisse être trouvée : masse du composant = (pourcentage massique * masse totale du composé) / 100 = (15 * 175) / 100.

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

   • Exemple 1 : (5/105) x 100 = 0,04761 x 100 = 4,761%. Ainsi, le pourcentage en poids de 5 grammes de chlorhydrate de sodium dissous dans 100 grammes d'eau est de 4,761%.
   • Exemple 2 : L'expression réécrite pour le pourcentage massique d'un composant est (pourcentage massique * masse totale de la substance) / 100, à partir de laquelle on trouve : (15 * 175) / 100 = (2625) / 100 = 26,25 grammes de sodium chlorure.
     • 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 massique lorsqu'aucune masse n'est spécifiée

   1. Sélectionnez une formule pour le pourcentage en poids d'un composé chimique. L'équation de base pour trouver le pourcentage en masse est la suivante : pourcentage en masse = (masse molaire d'un élément / masse moléculaire totale d'un 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 connexions chimiques. La division est multipliée par 100 pour obtenir les pourcentages.

      • 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 on ne vous donne pas de masses, le pourcentage en masse d'un élément dans une substance donnée peut être trouvé en utilisant la masse molaire.
      • Exemple 1: Trouver le pourcentage massique d'hydrogène dans une molécule d'eau.
      • Exemple 2 : Trouvez le pourcentage massique de carbone dans une molécule de glucose.

   2. Écrivez la formule chimique. Si l'exemple ne donne pas les formules chimiques des substances données, vous devez les noter vous-même. Si la tâche contient les formules nécessaires pour les substances chimiques, vous pouvez sauter 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. Typiquement, la masse d'un élément est indiquée sous son symbole chimique. Notez les masses molaires de tous les éléments qui composent 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 substance chimique, c'est-à-dire les fractions molaires des éléments. Les fractions molaires sont données par les nombres au bas des symboles des éléments dans la formule. Multipliez la masse molaire de chaque élément par sa fraction molaire.

      • Exemple 1 : il y a 2 sous le symbole hydrogène, et 1 sous le symbole oxygène (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 même masse molaire d'oxygène, 15,9994 (c'est-à-dire multipliée par 1).
      • Exemple 2 : sous le symbole du carbone il y a 6, sous hydrogène 12 et sous oxygène 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 constitué de deux ou plusieurs composants est caractérisé par les propriétés et le contenu de ces composants. La composition du mélange peut être définie par la masse, le volume, la quantité (nombre de moles ou kilogramme-moles) des composants individuels, ainsi que les valeurs de leurs concentrations. La concentration d'un composant dans un mélange peut être exprimée en fractions pondérales, molaires et volumiques ou en pourcentages, ainsi qu'en d'autres unités.

Fraction massique w i de tout 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 abrégé :

Exemple 4. Le mélange est constitué de deux composants : m 1 = 500 kg, m 2 = 1500 kg. Déterminer la fraction massique de chaque composant dans le 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 en utilisant l'égalité :

w 2 = 1 - w 1 = 1 - 0,25 = 0,75

Fraction volumique n i du composant dans le mélange est égal au rapport du volume V i du composant donné sur le volume de l'ensemble du mélange V :

Étant donné 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. Compter jusqu'à composition en vrac mélanges.

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 molaire n i de tout composant du mélange est défini comme le rapport du nombre de kilomoles N i de ce composant sur le nombre total de kilomoles N du mélange :

Étant donné que:

on a:

La conversion des fractions molaires en fractions massiques peut être effectuée selon la formule :

Exemple 6. Le mélange est constitué de 500 kg de benzène et 250 kg de toluène. Déterminer 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) - 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 égale à :

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- le contenu des composants dans le mélange, disent-ils. actions; M je est le 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, ..., m n- masse des composants du mélange, kg ; M 1, M 2, ....,. M p- poids moléculaire des composants du mélange ; -% Masse. composant.

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

(24)

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

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

M mer= 0,51 × 78 + 0,48 × 114 = 95,7

Exemple 8... Le mélange se compose de 1500kg de benzène et 2500kg m-octane. Déterminer le poids moléculaire moyen du mélange.

Solution. On utilise la formule (22)

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

La composition massique est convertie en volumétrique (molaire) comme suit. On suppose que le mélange est pris à 100 (g, kg, t) (si la composition massique est exprimée en pourcentage), la masse de chaque composant est divisée par son poids moléculaire. Le nombre de moles est obtenu. En divisant le nombre de moles de chaque composant par leur nombre total, la concentration en volume (molaire) de chaque composant est obtenue.

Densité moyenne le gaz est déterminé par la formule :

Kg/m3; g/cm 3

ou, en fonction de la composition volumétrique :

,

ou, en fonction de la composition massique du mélange :

.

La densité relative est déterminée par la formule :

Pour faciliter le calcul, nous prendrons la masse du mélange à 100 g, puis la masse de chaque composant coïncidera numériquement avec la composition en pourcentage. Trouvons le nombre de moles n i de chaque composant. Pour cela, on divise la masse de chaque composant m i par la masse molaire :

On retrouve la composition volumétrique du mélange en fractions d'unité

w i (CH 4) = 2,50 : 3,74 = 0,669; w (C2H6) = 0,33 : 3,74 = 0,088;

W (C5H8) = 0,34 : 3,74 = 0,091; w (C4H10) = 0,43 : 3,74 = 0,115;

W (C5H12) = 0,14 : 3,74 = 0,037.

On trouve la composition volumétrique du mélange en pourcentage en multipliant les données en fractions d'unité par 100 %. Nous saisissons toutes les données obtenues dans le tableau.

On calcule la masse moyenne du mélange.

Mav = 100 : 3,74 = 26,8 g/mol

Trouver la densité du mélange

Trouvez la densité relative :

W (CH 4) = 480 : 4 120 = 0,117 ; w (C2H6) = 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.

Mav = 4120 : 100 = 41,2 g/mol.

g/l

Devoir 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.