Görev 4.
0,5 M sulu bir çözeltide NaCl'nin kütle fraksiyonunu belirleyin (çözelti yoğunluğu 1.000 g / ml'ye eşit olarak alınır).
Verilen:
solüsyondaki molar NaCl konsantrasyonu: Cm (NaCl) = 0,5 mol / l;
çözüm yoğunluğu: rçözelti = 1.000 g / ml.
Bulmak:
çözeltide NaCl'nin kütle fraksiyonu.
Çözüm:

Konsantrasyon (0,5 mol / l) kaydedildiğinde, bu 1 litre çözeltinin 0,5 mol saf NaCl tuzu içerdiği görülebilir.
0,5 mol NaCl'nin kütlesini belirleyelim:

m (NaCl) = n (NaCl) . M (NaCl) = 0,5. 58,5 = 29,25 gr.

Çözeltinin kütlesini belirleyin:

m çözüm = V çözüm . Pçözelti = 1000ml. 1 gr/ml = 1000 gr.

Çözeltideki NaCl'nin kütle oranı, oran kullanılarak belirlenir:

Cevap:(NaCl) = %2.925.

Görev 5.
Sudaki %18'lik bir H2S04 çözeltisinin molaritesini belirleyin ( rçözelti = 1.124 g/ml).
Verilen:
H2S04'ün çözelti içindeki kütle oranı: (H2S04) = %18;
çözüm yoğunluğu: rçözelti = 1.124 g / ml.
Bulmak:
çözelti içinde H2S04 molar konsantrasyonu.
Çözüm:
Çözüm algoritması şematik olarak aşağıdaki gibi gösterilebilir:

Çözümün kütlesini seçmek en uygunudur, çünkü kütle fraksiyonu bilinmektedir. Ayrıca, 100 g'lık bir kütle almak en mantıklısıdır.

1. Çözeltinin seçilen kütlesindeki sülfürik asit kütlesini bulun:
100 g %100'dür
x g %18

100 g% 18'lik bir çözelti içinde.

2. 18 g H 2 SO 4 içindeki madde miktarını belirleyin

3. Yoğunluğu kullanarak 100 g çözeltinin hacmini buluruz:

4. Hacim litreye dönüştürülür, çünkü molar konsantrasyon mol / l olarak ölçülür: V solüsyon = 89 ml = 0.089 l.

5. Molar konsantrasyonu belirleyin:

Cevap: CM (H2S04) = 2.07 mol / l.

Görev 6.
Konsantrasyonu 9.96 mol / l ve yoğunluğu 1.328 g / ml ise, sulu bir çözeltide NaOH'nin mol fraksiyonunu belirleyin.
Verilen:
solüsyondaki molar NaOH konsantrasyonu: Cm (NaOH) = 9.96 mol / l;
çözelti yoğunluğu: pp-ra = 1.328 g/ml.
Bulmak:
çözeltideki NaOH'nin mol kesri.
Çözüm:
Çözüm algoritması şematik olarak aşağıdaki gibi gösterilebilir:

Çözümün hacmini seçmek en uygunudur, çünkü bilinen konsantrasyon mol / l olarak ifade edilir. Ayrıca, 1 litreye eşit bir hacim almak en makul olanıdır.

Konsantrasyon (9.96 mol / l) kaydedildiğinde, bu 1 litre çözeltinin 9.96 mol saf NaOH içerdiği görülebilir.

NaOH'nin molar fraksiyonunu belirlemek için, çözeltinin seçilen kısmında (1 litre) suyun (n, mol) miktarını belirlemek hala gereklidir. Bunu yapmak için, çözeltinin kütlesini belirler ve ondan NaOH kütlesini çıkarırız.

Cevap 1: NaOH = 0.16.

Görev 7.
Sudaki sulu bir H3P04 çözeltisinin molar fraksiyonu %7.29'dur (molar).Yoğunluğu 1.181 g / ml ise bu çözeltinin molaritesini belirleyin.
Verilen:
çözelti içinde H3P04'ün mol fraksiyonu: Z (H3P04) = %7.29;
çözüm yoğunluğu: rçözelti = 1D81 g/ml.
Bulmak:
çözelti içinde H3P04 molar konsantrasyonu.
Çözüm:
Çözüm algoritması şematik olarak aşağıdaki gibi gösterilebilir:

Hangi çözelti miktarını seçmek en uygunudur:

n (H3PO 4) + n (H20) = 100 mol.

Çözeltinin bu kısmında, H3P04 maddesinin miktarı, molar fraksiyonla sayısal olarak çakışmaktadır: Z (H3P04) = 7.29 mol.

Molariteyi belirlemek için, çözeltinin seçilen kısmının hacmini belirlemek bize kalır. Çözeltinin yoğunluğu kullanılarak hesaplanabilir. Ancak bunun için kütlesini bilmek gerekir. Çözeltinin kütlesi, çözeltinin bileşenlerinin (H 3 PO 4 ve H 2 O) maddelerinin miktarlarına göre hesaplanabilir.

1. Seçtiğimiz kısım toplam 100 mol içerir. H 3 PO 4 maddesinin miktarını biliyoruz. Bu verileri kullanarak n (H 2 O) buluyoruz.

p (H20) = 100 - 7.29 = 92.71 mol.

2. 92.71 mol suyun kütlesini belirleyin:

m (H 2 O) = n (H 2 O) . M (H20) = 92.71 . 18 = 1669

3. 7.29 mol H3PO 4'ün kütlesini belirleyin:

m (H3РO4) = n (H 3 РО 4) . M (H3P04) = 7,29 . 98 = 714.4 gr.

4. Çözeltinin seçilen kısmının kütlesini bulun:

m çözelti = m (H20) + m (H3PO 4) = 1669 + 714.4 = 2383 g.

5. Çözümün yoğunluğuna ilişkin verileri kullanarak hacmini buluruz:

6. Şimdi molar konsantrasyonu belirleyelim:

Cevap: CM (H3P04) = 3.612 mol / l.

Görev 8.
İçindeki potasyum hidroksitin kütle fraksiyonu% 10,00 ise, sulu bir KOH çözeltisindeki maddelerin molar fraksiyonlarını belirleyin.
Verilen:
çözeltideki KOH'nin kütle oranı: (KOH) = %10,00;
Bulmak:
KOH ve H20'nin mol fraksiyonu (çözeltide: Z (KOH) =?; Z (H20) =?
Çözüm:
Çözüm algoritması şematik olarak aşağıdaki gibi gösterilebilir:

Çözümün kütlesini seçmek en uygunudur, çünkü kütle fraksiyonu bilinmektedir. Ayrıca, 100 g'lık bir kütle almak en mantıklı olanıdır.Bu durumda, her bileşenin kütleleri ile çakışmaktadır. Sayısal değer kütle kesri:

m (KOH) = 10 gr, m (H20) = 100 - m (KOH) = 100 - 10 = 90 gr.

1. Su ve KOH'nin madde (n, mol) miktarını belirleyelim.

2. KOH'nin molar fraksiyonunu belirleyin

3. Suyun mol fraksiyonunu belirleyin:

Z (H20) = 1 - Z (KOH) = 1 - 0.035 = 0.965.

Cevap: Z (KOH) = 0.035 (1'in fraksiyonu) veya %3.5 (molar);

Sorun 9.
İçindeki sülfürik asidin molar fraksiyonu %2.000 ise, sulu bir H2SO4 çözeltisindeki maddelerin kütle fraksiyonlarını belirleyin.
Verilen:
çözeltideki H2S04'ün mol fraksiyonu: Z (H2S04) = %2.000;
Bulmak:
çözeltide Н 2 SО 4 ve Н 2 О kütle fraksiyonları: ( H2S04 4) =?;(H 2 O) g?
Çözüm:
Çözüm algoritması şematik olarak aşağıdaki gibi gösterilebilir.

Çözümler, nicel ve nitel bileşimleriyle karakterize edilir.

Kantitatif bileşim ifade edilir hisseler(boyutsuz bağıl miktarlar): kütle, molar, hacim.

Boyutsal miktarlar-konsantrasyonlar molar, kütle ve molar kütle konsantrasyonu eşdeğeridir.

1. Kütle kesri

• ω (A) - A maddesinin kütle oranı;
• m, çözeltinin kütlesidir (g);
• m (A), A (g) maddesinin kütlesidir.

Kütle kesri ( yüzde konsantrasyonu) çözünen ANCAK bir maddenin kütle oranı denir ANCAK tüm çözeltinin kütlesine m(çözücü kütlesi + madde kütlesi).

Kütle oranı yüzde (bir birimin kesirleri) veya ppm (yüzdenin binde biri) olarak ifade edilir.

Yüzde konsantrasyon, 100 g çözeltide ne kadar madde bulunduğunu gösterir.

Problem: 150 gr suda 50 gr madde çözülüyor. Çözeltideki maddenin kütle fraksiyonunu hesaplamak gerekir.

Çözüm :

1. Çözümün toplam kütlesini hesaplıyoruz: 150 + 50 = 200 g;
2. Bir çözeltideki bir maddenin kütle fraksiyonunu hesaplıyoruz: ω (A) = %100 = %25

2. Molar kesir

• χ (A) - A maddesinin molar fraksiyonu;
• n (A) - A maddesinin miktarı, mol;
• n (B) - B maddesi miktarı (çözücü), mol.

Bir çözünenin molar kesri (mol kesri) ANCAK madde miktarının oranı denir ANCAK(mol olarak) çözeltide bulunan tüm maddelerin miktarlarının (mol) toplamına eşittir.

Molar kesir yüzde (bir birimin kesirleri) olarak ifade edilir.

Problem: 1.18 g sodyum klorür 180 ml su içinde çözülmüştür. NaCl'nin molar fraksiyonunu hesaplamak gerekir.

Çözüm :

1. İlk aşamada, çözeltiyi hazırlamak için gereken NaCl ve H 2 O mollerini hesaplıyoruz (bkz. Molar kütle):
   Molar kütle NaCl: M = 23 + 36 = 59 g/mol;
   NaCl için mol: n = m / M = 1.18 / 59 = 0.02 mol
   H 2 O'nun molar kütlesi: M = 1 2 + 16 = 18 g / mol
   Mol H20 sayısı: n = 180/18 = 10 mol.
2. NaCl'nin molar kütlesini hesaplıyoruz:
   χ (NaCl) = n (NaCl) / %100
   χ (NaCl) = 0,02 / (0,02 + 10) = 0,002 (%0,2).

3. Hacim oranı

• φ (A) - A maddesinin hacim oranı (bir birimin oranı veya %);
• V (A), A maddesinin hacmi, ml;
• V, tüm çözeltinin hacmidir, ml.

Bir maddenin hacim oranı ANCAK bir maddenin hacminin oranıdır ANCAK tüm çözeltinin hacmine.

Problem: Gaz karışımındaki oksijen ve nitrojenin kütle fraksiyonları (ω) sırasıyla %20 ve %80'e eşittir. Gaz karışımındaki hacim fraksiyonlarını (φ) hesaplamak gerekir.

Çözüm:

1. Gaz karışımının toplam kütlesi 100 gr olsun:
   m (O 2) = m · ω (O 2) = 100 · 0.20 = 20 g
   m (N 2) = m ω (N 2) = 100 0,80 = 80 g
2. N = m / M formülünü kullanarak, maddelerin mol sayısını belirleriz:
   n (O 2) = 20/32 = 0.625 mol
   n (N 2) = 80/28 = 2.85 mol
3. Gazların kapladığı hacmi belirleyin (normal koşullar altında 1 mol gazın 22,4 litre aldığı varsayımına dayanarak):
   Oranı yapıyoruz:
   1 mol gaz = 22.4 litre;
   0.625 mol = x L
   x = 22,4 0,625 = 14 l
   Analojiyle nitrojen için: 2,85 22,4 = 64 l
   Toplam hacim: 14 + 64 = 78 l
4. Karışımdaki gazların hacim fraksiyonları:
   φ (O 2) = 14/78 = 0.18 (%18)
   φ (N 2) = 64/78 = 0,82 (%82)

4. Molar konsantrasyon (molarite)

• c (A) - A maddesinin molar konsantrasyonu, mol / l;
• n (A) - çözünen A miktarı, mol;
• V, tüm çözümün hacmidir, l.

Çözünen maddenin molar konsantrasyonu ANCAKçözünen miktarının oranı denir ANCAK(mol olarak) tüm çözeltinin (l) hacmine eşittir.

Böylece molar konsantrasyonun 1 litre çözeltideki çözünenin mol sayısı olduğunu söyleyebiliriz. n (A) = m (A) / M (A) olduğundan (bkz. Molar kütle), molar konsantrasyon formülü aşağıdaki gibi yeniden yazılabilir:

C (A) = m (A) /

• m (A), A maddesinin kütlesidir, g;
• M (A) - A maddesinin molar kütlesi, g / mol.

Molar konsantrasyon genellikle "M" sembolü ile gösterilir:

• 1M - bir molar çözelti;
• 0.1M - desimolar çözelti;
• 0.01M - santimolar çözelti.

Görev: 500 ml çözelti 10 g NaCl içerir. Çözeltinin molar konsantrasyonunu belirlemek gereklidir.

Çözüm :

1. 1 litre çözeltideki sodyum klorür kütlesini buluyoruz (molar konsantrasyon, 1 litre çözeltideki çözünenin mol sayısıdır):
   500 ml çözelti - 10 gr NaCl
   1000 ml - x
   x = 20 gr
2. Molar NaCl konsantrasyonu:
   c (NaCl) = m (NaCl) / = 20 / (59 1) = 0.34 mol / l

5. Kütle konsantrasyonu (titre)

• ρ (A) - A maddesinin kütle konsantrasyonu, g / l;
• m (A), A maddesinin kütlesidir, g;
• V, çözeltinin hacmi, l.

Kütle konsantrasyonu (titre), çözünen maddenin kütlesinin çözelti hacmine oranıdır.

Görev: %20'lik bir HCl çözeltisinin (ρ = 1,1 g / ml) molar konsantrasyonunu belirleyin.

Çözüm:

1. 100 g hidroklorik asit çözeltisinin hacmini belirleyin:
   V = m / ρ = 100 / 1,1 = 0,09 l
2. 100 gr %20 hidroklorik asit çözeltisi 20 gr HCl içerir. Molar konsantrasyonu hesaplıyoruz:
   c (HCl) = m (HCl) / = 20 / (37 0.9) = 6 mol / l

6. Molar konsantrasyon eşdeğeri (normallik)

• c e (A) - eşdeğerin molar konsantrasyonu, mol / l;
• n e (A) - madde eşdeğeri miktarı, mol;
• V, çözeltinin hacmi, l.

Eşdeğerin molar konsantrasyonu, eşdeğer madde miktarının çözelti hacmine oranıdır.

Molar konsantrasyona benzeterek (yukarıya bakın):

C e (A) = m (A) /

Normal bir çözelti, 1 litrede 1 eşdeğer çözünen içeren bir çözeltidir.

Eşdeğerin molar konsantrasyonu genellikle "n" sembolü ile gösterilir:

• 1n - tek-normal çözüm;
• 0.1n - desinormal çözüm;
• 0.01n - santinormal çözelti.

Problem: 100 ml standart çözelti hazırlamak için hangi hacimde %90 H2SO4 (ρ = 1.82 g/ml) gereklidir?

Çözüm :

1. 1 litre tek normal çözeltinin hazırlanması için gereken %100 sülfürik asit miktarını belirleyin. Sülfürik asit eşdeğeri, moleküler ağırlığının yarısıdır:
   M (H 2 SO 4) = 1 2 + 32 + 16 4 = 98/2 = 49.
   1 litre santinormal çözelti hazırlamak için 0,01 eşdeğeri gereklidir: 49 0,01 = 0,49 g.
2. 100 ml tek normal çözelti elde etmek için gereken %100 sülfürik asit gram sayısını belirleyin (orantıyı oluşturun):
   1l - 0.49 gr
   0.1l - xg
   x = 0.049 gr.
3. Görevi çözüyoruz:
   x = 100 0.049 / 90 = 0.054 gr.
   V = m / ρ = 0.054 / 1.82 = 0.03 ml.

Herhangi bir madde, belirli bir yapıya sahip parçacıklardan (moleküller veya atomlar) oluşur. Molar kütle basit bağlantı D.I.'nin periyodik element sistemine göre hesaplanır. Mendeleyev. Bu parametreyi karmaşık bir maddede bulmak gerekirse, hesaplama uzundur ve bu durumda şekle bir referans kitabında veya bir kimyasal katalogda, özellikle Sigma-Aldrich'te bakılır.

Molar kütle kavramı

Molar kütle (M), bir maddenin bir molünün ağırlığıdır. Her atom için bu parametre periyodik element tablosunda bulunabilir, ismin hemen altında bulunur. Bileşiklerin kütlesini hesaplarken, rakam genellikle en yakın tam veya onda birine yuvarlanır. Bu değerin nereden geldiğine dair nihai bir anlayış için "köstebek" kavramını anlamak gerekir. Bu, 12 g kararlı karbon izotopuna (12 C) eşit, ikincisinin parçacık sayısını içeren madde miktarıdır. Maddelerin atomları ve molekülleri, geniş bir aralıkta boyut olarak değişirken, bir mol içindeki sayıları sabittir, ancak kütle ve buna bağlı olarak hacim artar.

"Molar kütle" kavramı, Avogadro sayısı (6.02 x 10 23 mol -1) ile yakından ilişkilidir. Bu şekil, 1 mol içindeki bir maddenin sabit sayıda birimini (atomlar, moleküller) gösterir.

Kimya için molar kütlenin değeri

Kimyasallar birbirleriyle çeşitli reaksiyonlara girerler. Genellikle, herhangi bir kimyasal etkileşimin denklemi, kaç tane molekül veya atom kullanıldığını gösterir. Bu tür tanımlamalara stokiyometrik katsayılar denir. Genellikle formülden önce görünürler. Bu nedenle, reaksiyonların nicel karakterizasyonu, madde miktarına ve molar kütleye dayanır. Atomların ve moleküllerin birbirleriyle etkileşimini açıkça yansıtırlar.

Molar kütlenin hesaplanması

Herhangi bir maddenin atomik bileşimi veya bilinen bir yapının bileşenlerinin karışımı, periyodik element tablosundan görüntülenebilir. İnorganik bileşikler, kural olarak, brüt formülle, yani yapı belirtilmeden, sadece moleküldeki atomların sayısıyla yazılır. Molar kütleyi hesaplamak için organik maddeler aynı şekilde belirtilir. Örneğin, benzen (C6H6).

Molar kütle nasıl hesaplanır? Formül, bir moleküldeki atomların türünü ve sayısını içerir. D.I. tablosuna göre. Mendeleev'e göre, elementlerin molar kütleleri kontrol edilir ve her basamak formüldeki atom sayısı ile çarpılır.

Molekül ağırlığına ve atom türüne bağlı olarak, bir moleküldeki sayılarını hesaplayabilir ve bir bileşik formül oluşturabilirsiniz.

Elementlerin molar kütlesi

Çoğu zaman, analitik kimyada reaksiyonları, hesaplamaları ve denklemlere katsayıların yerleştirilmesini gerçekleştirmek için elementlerin moleküler kütlesi hakkında bilgi gereklidir. Molekül bir atom içeriyorsa, bu değer maddeninkine eşit olacaktır. İki veya daha fazla elementin varlığında, molar kütle sayıları ile çarpılır.

Konsantrasyonları hesaplarken molar kütlenin değeri

Bu parametre, maddelerin konsantrasyonunu ifade eden hemen hemen tüm yöntemleri yeniden hesaplamak için kullanılır. Örneğin, bir çözeltideki bir maddenin miktarına dayalı olarak kütle fraksiyonu belirlenirken genellikle durumlar ortaya çıkar. Son parametre mol / litre biriminde ifade edilir. belirlemek için doğru ağırlık maddenin miktarı molar kütle ile çarpılır. Elde edilen değer 10 kat azaltılır.

Molar kütle, bir maddenin normalliğini hesaplamak için kullanılır. Bu parametre, doğru bir reaksiyon gerektiğinde titri ve gravimetrik analiz yöntemlerini gerçekleştirmek için analitik kimyada kullanılır.

Molar kütle ölçümü

İlk tarihsel deneyim, gazların yoğunluğunu hidrojene göre ölçmekti. Koligatif özelliklerin daha ileri çalışmaları yapılmıştır. Bunlara örneğin ozmotik basınç, bir çözelti ile saf bir çözücü arasındaki kaynama veya donma farkının belirlenmesi dahildir. Bu parametreler, sistemdeki madde parçacıklarının sayısı ile doğrudan ilişkilidir.

Bazen, bileşimi bilinmeyen bir madde için molar kütle ölçümü yapılır. Daha önce izotermal damıtma gibi bir yöntem kullanılıyordu. Özü, çözücü buharlarıyla doymuş bir odaya bir madde çözeltisinin yerleştirilmesinde yatmaktadır. Bu koşullar altında buhar yoğuşması meydana gelir ve karışımın sıcaklığı yükselir, dengeye ulaşır ve düşmeye başlar. Serbest kalan buharlaşma ısısı, çözeltinin ısıtma ve soğutma hızındaki değişimden hesaplanır.

Ana modern yöntem molar kütlenin ölçülmesi kütle spektrometrisidir. Bu, madde karışımlarını tanımlamanın ana yoludur. Vasıtasıyla modern cihazlar bu işlem otomatik olarak gerçekleşir, ancak başlangıçta numunedeki bileşiklerin ayrılması için koşulların seçilmesi gerekir. Kütle spektrometrisi yöntemi, bir maddenin iyonlaşmasına dayanır. Sonuç olarak, bileşiğin çeşitli yüklü parçaları oluşur. Kütle spektrumu, kütlenin iyonların yüküne oranını gösterir.

Gazlar için molar kütle tayini

Herhangi bir gaz veya buharın molar kütlesini ölçmek kolaydır. Kontrolü kullanmak yeterlidir. Gaz halindeki bir maddenin bir ve aynı hacmi, aynı sıcaklıktaki başka bir maddenin miktarına eşittir. bilinen bir şekilde buhar hacmini ölçmek, yer değiştiren hava miktarını belirlemektir. Bu işlem, ölçüm cihazına giden bir yan kol kullanılarak gerçekleştirilir.

Molar kütlenin pratik kullanımı

Bu nedenle, molar kütle kavramı kimyada yaygın olarak kullanılmaktadır. Süreci tanımlamak, polimer kompleksleri ve diğer reaksiyonları oluşturmak için bu parametreyi hesaplamak gerekir. önemli bir nokta farmasötik bir maddedeki aktif maddenin konsantrasyonunun belirlenmesidir. Örneğin, bir hücre kültürü kullanılarak yeni bir bileşiğin fizyolojik özellikleri araştırılır. Ayrıca biyokimyasal araştırmalarda molar kütle önemlidir. Örneğin, bir elementin metabolik süreçlerine katılımı incelerken. Artık birçok enzimin yapısı bilinmektedir, bu nedenle esas olarak kilodalton (kDa) olarak ölçülen moleküler ağırlıklarını hesaplamak mümkündür. Günümüzde insan kanının hemen hemen tüm bileşenlerinin, özellikle de hemoglobinin moleküler ağırlıkları bilinmektedir. Bir maddenin moleküler ve molar kütlesi bazı durumlarda eş anlamlıdır. Farkları, son parametrenin atomun tüm izotoplarının ortalaması olması gerçeğinde yatmaktadır.

Herhangi bir mikrobiyolojik deney kesin tanım bir maddenin enzim sistemi üzerindeki etkisi molar konsantrasyonlar kullanılarak gerçekleştirilir. Örneğin biyokataliz ve enzimatik aktivite araştırmasına ihtiyaç duyulan diğer alanlarda indükleyiciler ve inhibitörler gibi kavramlar kullanılmaktadır. Enzimin aktivitesini biyokimyasal düzeyde düzenlemek için, tam olarak molar kütleleri kullanarak çalışmak gerekir. Bu parametre fizik, kimya, biyokimya, biyoteknoloji gibi doğa ve mühendislik bilimleri alanında sağlam bir şekilde yerleşmiştir. Bu şekilde karakterize edilen süreçler, mekanizmalar, parametrelerinin belirlenmesi açısından daha anlaşılır hale gelir. Temel bilimden uygulamalı bilime geçiş, fizyolojik çözeltilerden, tampon sistemlerinden başlayarak ve vücut için farmasötik maddelerin dozajlarının belirlenmesiyle biten bir molar kütle göstergesi olmadan tamamlanmaz.

Var olmak Farklı yollarçözelti konsantrasyonunun ifadeleri.

Kütle kesri w Bir çözeltinin bileşeni, belirli bir çözelti kütlesinde bulunan belirli bir X bileşeninin kütlesinin, tüm çözeltinin kütlesine oranı olarak tanımlanır. m ... Kütle oranı boyutsuz bir niceliktir, bir birimin kesirleri olarak ifade edilir:

(0 1). (3.1)

kütle yüzdesi

100 ile çarpılan kütle kesri:

(0% 100%), (3.2)

nerede w (X ) - çözelti bileşeninin kütle oranı X; m (X ) Çözelti bileşeninin kütlesi X; m Çözeltinin toplam kütlesidir.

mol kesri N çözeltinin bileşeni, bu X bileşeninin madde miktarının çözeltideki tüm bileşenlerin toplam madde miktarına oranına eşittir.

Bir çözünen ve bir çözücüden oluşan ikili bir çözelti için (örneğin, H 2 O), çözünenin mol kesri:

. (3.3)

mol yüzdesi

100 ile çarpılan mol fraksiyonu temsil eder:

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

Hacim oranı

J çözümün bileşeni, verilen X bileşeninin hacminin çözeltinin toplam hacmine oranı olarak tanımlanır. V ... Hacim kesri boyutsuz bir niceliktir, birin kesirleri ile ifade edilir:

(0 1). (3.5)

Hacim yüzdesi

hacim fraksiyonunun 100 ile çarpımıdır.

m ile molarite, çözünmüş X maddesinin miktarının V çözelti hacmine oranı olarak tanımlanır:

. (3.6)

Molaritenin temel birimi mol / L'dir. Molar konsantrasyonu kaydetmeye bir örnek: s m (H 2 SO 4 ) = 0.8 mol / L veya 0.8 M.

n ile normallik, çözünmüş X maddesinin eşdeğerlerinin sayısının V çözeltisinin hacmine oranı olarak tanımlanır:

Normalliğin temel birimi mol-eq / l'dir. Normal konsantrasyonu kaydetmeye bir örnek: s n (H 2 SO 4 ) = 0.8 mol-eşdeğer / l veya 0.8n.

T titresi, çözeltinin 1 ml'sinde veya 1 cm3'ünde kaç gram çözünmüş X maddesinin bulunduğunu gösterir:

burada m (X), çözünmüş X maddesinin kütlesidir, V, çözeltinin ml cinsinden hacmidir.

Çözeltinin molaritesi m, 1 kg çözücüdeki çözünmüş X maddesinin miktarını gösterir:

burada n (X), çözünmüş X maddesinin mol sayısıdır, m yaklaşık olarak çözücünün kg cinsinden kütlesidir.

Molar (kütle ve hacim) oranı, çözeltideki bileşenlerin miktarlarının (sırasıyla kütle ve hacim) oranıdır.

n ile normalliğin her zaman m ile molariteden daha büyük veya ona eşit olduğu akılda tutulmalıdır. Aralarındaki ilişki şu ifadeyle tanımlanır:

s m = s n × f (X). (3.10)

Molariteyi normalliğe ve tam tersine çevirme becerilerini elde etmek için tabloyu düşünün. 3.1. Bu tablo, n ile normalliğe dönüştürülmesi gereken m ile molarite değerlerini ve m ile molariteye dönüştürülmesi gereken n ile normallik değerlerini göstermektedir.

Yeniden hesaplama (3.10) denklemine göre yapılır. Bu durumda çözümün normalliği şu denklemle bulunur:

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

Hesaplama sonuçları tabloda gösterilmiştir. 3.2.

Tablo 3.1

Molarite ve çözeltilerin normalliğinin belirlenmesi

Kimyasal dönüşüm türü
değişim reaksiyonları			6n FeCl3
	1.5M Fe2(SO4)3		0.1n VA (OH) 2
	asidik bir ortamda		tarafsız bir ortamda

Tablo 3.2

Çözümlerin molarite ve normallik değerleri

Kimyasal dönüşüm türü
değişim reaksiyonları		0.4n
	1.5M Fe2(SO4)3		0.1n VA (OH) 2
redoks reaksiyonları	0.05M KMnO 4 asidik bir ortamda		tarafsız bir ortamda

V hacimleri ile reaksiyona giren n maddeli normaller arasında bir oran vardır:

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

pratik hesaplamalar için kullanılır.

Problem çözme örnekleri

Bu çözeltinin yoğunluğu 1.303 g / cm ise, ağırlıkça % 40'lık bir sülfürik asit çözeltisi için molarite, normallik, molalite, titre, molar fraksiyon ve molar oranı hesaplayın. 3 . Ağırlıkça %70 Sülfürik asit çözeltisinin hacmini belirleyin (r = 1.611 g / cm3 ), bu asidin 2 litre 0.1 N'lik bir çözeltisini hazırlamak için gerekli olacaktır.

2 litre 0.1 N sülfürik asit çözeltisi, 0.2 mol eşdeğeri içerir, yani. 0.1 mol veya 9.8 g %70 asit çözeltisinin kütlesi m = 9.8 / 0.7 = 14 gr Asit çözeltisinin hacmi V = 14 / 1.611 = 8.69 ml'dir.

5 L suda, 100 L amonyak (NU) çözüldü. NH3'ün kütle fraksiyonunu ve molar konsantrasyonunu hesaplayın elde edilen çözeltide yoğunluğu 0.992 g / cm ise 3 .

100 litre amonyak kütlesi (n.u.) m = 17 100 / 22.4 = 75.9 g.

Çözelti kütlesi m = 5000 + 75.9 = 5075.9 g.

NH3'ün kütle oranı 75.9 / 5075.9 = 0.0149 veya %1.49'a eşittir.

Madde miktarı NH3 100 / 22.4 = 4.46 mol'e eşittir.

Çözeltinin hacmi V = 5.0759 / 0.992 = 5.12 litredir.

m = 4.46 / 5.1168 = 0.872 mol / l ile çözeltinin molaritesi.

10 ml 0.3M baryum hidroksit çözeltisini nötralize etmek için kaç ml 0.1M fosforik asit çözeltisi gereklidir? 150 ml ağırlıkça %6,2 sodyum klorür çözeltisi hazırlamak için kaç ml ağırlıkça %2 ve %14 NaCl çözeltisi gerekir?

NaCl çözeltilerinin yoğunlukları




3.2.Sulu bir çözelti içinde sodyum ortofosfat ile etkileşime giren 0,2 N magnezyum sülfat çözeltisinin molaritesini belirleyin.




3.4.0.1 N çözeltinin molaritesini belirleyin KMnO 4 asidik bir ortamda bir indirgeyici madde ile etkileşime girerek.

İki veya daha fazla bileşenden oluşan bir karışım, bu bileşenlerin özellikleri ve içeriği ile karakterize edilir. Karışımın bileşimi, tek tek bileşenlerin kütlesi, hacmi, miktarı (mol sayısı veya kilogram-mol) ve bunların konsantrasyon değerleri ile ayarlanabilir. Bir karışımdaki bir bileşenin konsantrasyonu, diğer birimlerde olduğu gibi ağırlık, molar ve hacim fraksiyonları veya yüzdeleri olarak da ifade edilebilir.

kütle kesri Herhangi bir bileşenin w i, bu bileşenin kütlesi m i'nin tüm karışımın kütlesine oranı ile belirlenir m cm:

Karışımın toplam kütlesinin, tek tek bileşenlerin kütlelerinin toplamına eşit olduğu göz önüne alındığında, yani.

Yazabilirsin:

veya kısaltılmış:

Örnek 4. Karışım iki bileşenden oluşur: m 1 = 500 kg, m 2 = 1500 kg. Karışımdaki her bileşenin kütle fraksiyonunu belirleyin.

Çözüm.İlk bileşenin kütle oranı:

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

İkinci bileşenin kütle oranı:

İkinci bileşenin kütle oranı da eşitlik kullanılarak belirlenebilir:

w 2 = 1 - w 1 = 1 - 0.25 = 0.75

Hacim oranı Karışımdaki bileşenin n i, verilen bileşenin hacminin V i'nin tüm karışımın V hacmine oranına eşittir:

Hesaba katıldığında:

Yazabilirsin:

Örnek 5. Gaz iki bileşenden oluşur: V 1 = 15.2 m3 metan ve V 2 = 9.8 m3 etan. Karışımın hacimsel bileşimini hesaplayın.

Çözüm. Karışımın toplam hacmi:

V = V1 + V2 = 15.2 + 9.8 = 25 m3

Karışımdaki hacim oranı:

metan

etan v 2 = 1 – v 1 = 1 – 0,60 = 0,40

mol kesri Karışımın herhangi bir bileşeninin n i, bu bileşenin N ben kilomol sayısının karışımın toplam N kilomol sayısına oranı olarak tanımlanır:

Hesaba katıldığında:

elde ederiz:

Molar fraksiyonların kütle fraksiyonlarına dönüştürülmesi aşağıdaki formüle göre gerçekleştirilebilir:

Örnek 6. Karışım 500 kg benzen ve 250 kg toluenden oluşur. Tanımlamak molar bileşim karışımlar.

Çözüm. Benzenin (C6H6) moleküler ağırlığı 78'dir, toluen (C7H8) 92'dir. Kilo-mol sayısı:

benzen

toluen

toplam sayısı kilogram-mol:

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

Benzenin molar fraksiyonu şuna eşittir:

Toluen için, mol kesri eşitlikten bulunabilir:

nereden: n 2 = 1 - n 1 = 1 - 0.70 = 0.30

Bir karışımın ortalama moleküler ağırlığı, karışımın her bir bileşeninin mol fraksiyonu ve moleküler ağırlığı bilinerek belirlenebilir:

(21)

nerede ben- Karışımdaki bileşenlerin içeriği derler. hisseler; ben karışım bileşeninin moleküler ağırlığıdır.

Birkaç petrol fraksiyonunun bir karışımının moleküler ağırlığı, aşağıdaki formülle belirlenebilir:

(22)

nerede m 1, m 2, ..., m n- karışım bileşenlerinin kütlesi, kg; M 1, M 2, ....,.M p- karışımın bileşenlerinin moleküler ağırlığı; -% kitle. bileşen.

Bir petrol ürününün moleküler ağırlığı da Craig formülüyle belirlenebilir.

(24)

Örnek 7. Benzenin molar fraksiyonu 0,51, izooktan 0,49 ise, bir benzen ile izooktan karışımının ortalama moleküler ağırlığını belirleyin.

Çözüm. Benzen 78'in moleküler ağırlığı, izooktan 114. Bu değerleri formül (21) ile değiştirerek elde ederiz.

M Çar= 0,51 × 78 + 0,48 × 114 = 95,7

Örnek 8... Karışım 1500kg benzen ve 2500kg'dan oluşur. n-oktan. Karışımın ortalama moleküler ağırlığını belirleyin.

Çözüm.(22) formülünü kullanıyoruz

Hacimsel molar bileşim aşağıdaki gibi kütleye dönüştürülür. Bu hacimsel (molar) bileşim yüzde olarak 100 mol olarak alınır. Daha sonra yüzde olarak her bileşenin konsantrasyonu, mol sayısını ifade edecektir. Daha sonra karışımdaki her bir bileşenin ağırlığını elde etmek için her bileşenin mol sayısı molekül ağırlığı ile çarpılır. Her bileşenin kütlesini toplam kütleye bölerek kütle konsantrasyonu elde edilir.

Kütle bileşimi, aşağıdaki gibi hacimsel (molar) olarak dönüştürülür. Karışımın 100 (g, kg, t) alındığı varsayılır (kütle bileşimi yüzde olarak ifade edilirse), her bileşenin kütlesi moleküler ağırlığına bölünür. Mol sayısı elde edilir. Her bileşenin mol sayısı toplam sayısına bölünerek her bileşenin hacim (molar) konsantrasyonu elde edilir.

orta yoğunluk gaz aşağıdaki formülle belirlenir:

Kg / m3; g / cm3

veya hacimsel bileşime göre:

,

veya karışımın kütle bileşimine göre:

.

Bağıl yoğunluk aşağıdaki formülle belirlenir:

Hesaplamanın basitliği için, karışımın kütlesini 100 g olarak alıyoruz, o zaman her bileşenin kütlesi sayısal olarak yüzde bileşim ile çakışacaktır. Her bileşenin mol sayısını bulalım. Bunun için her bileşenin kütlesi m i molar kütleye bölünür:

Karışımın hacimsel bileşimini bir birimin kesirlerinde buluyoruz.

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 (C5H 12) = 0.14: 3.74 = 0.037.

Bir birimin kesirlerindeki verileri %100 ile çarparak karışımın hacimsel bileşimini yüzde olarak buluruz. Elde edilen tüm verileri tabloya giriyoruz.

Karışımın ortalama kütlesini hesaplıyoruz.

Mav = 100: 3,74 = 26,8 g/mol

Karışımın yoğunluğunu bulun

Göreceli yoğunluğu bulun:

W (CH 4) = 480: 4120 = 0.117; w (C2H6) = 450: 4120 = 0.109;

W(C3H8) = 880: 4120 = 0.214; w (C4H10) = 870: 4120 = 0.211;

W (C5H 12) = 1440: 4120 = 0.349.

Mav = 4120: 100 = 41,2 g/mol.

g / l

ödev 15... Karışım beş bileşenden oluşur. Karışımdaki her bir bileşenin kütlesini, hacmini ve mol kesrini, karışımın ortalama moleküler ağırlığını belirleyin.