Görev 4.
0,5 M sulu çözeltide NaCl'nin kütle fraksiyonunu belirleyin (çözelti yoğunluğunu 1,000 g/ml olarak alın).
Verilen:
Solüsyondaki NaCl'nin molar konsantrasyonu: Cm (NaCl) = 0,5 mol/l;
çözüm yoğunluğu: Rçözelti = 1.000 g/ml.
Bulmak:
çözeltideki NaCl'nin kütle oranı.
Çözüm:

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

m(NAС1) = n(NAС1) . М(NAС1) = 0,5. 58,5 = 29,25 gr.

Çözeltinin kütlesini belirleyelim:

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

Solüsyondaki NaCl'nin kütle oranı aşağıdaki ilişki kullanılarak belirlenir:

Cevap:(NaCl) = %2,925.

Görev 5.
Sudaki% 18'lik H2SO4 çözeltisinin molaritesini belirleyin ( Rçözelti = 1,124 g/ml).
Verilen:
Çözeltideki H2S04'ün kütle oranı: (H2S04) = %18;
çözüm yoğunluğu: Rçözelti = 1,124 g/ml.
Bulmak:
çözeltideki H2S04'ün molar konsantrasyonu.
Çözüm:
Çözüm algoritması şematik olarak aşağıdaki gibi gösterilebilir:

Çözümün kütlesini tam olarak seçmek en uygunudur çünkü kütle oranı bilinmektedir. Üstelik 100 gr'lık bir kütle almak en mantıklısıdır.

1. Seçilen çözelti kütlesindeki sülfürik asit kütlesini bulun:
100 gr %100'dür
xg %18'i oluşturur

100 g% 18'lik çözelti içinde.

2. 18 g H2S04 içindeki madde miktarını belirleyin

3. Yoğunluğu kullanarak 100 g çözeltinin hacmini buluruz:

4. Hacmi litreye dönüştürün çünkü molar konsantrasyon mol/l cinsinden ölçülür: V çözeltisi = 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 çözeltideki NaOH'nin mol fraksiyonunu belirleyin.
Verilen:
Solüsyondaki NaOH'nin molar konsantrasyonu: Cm (NaOH) = 9,96 mol/l;
çözelti yoğunluğu: pp-ra = 1,328 g/ml.
Bulmak:
çözeltideki NaOH'ın mol fraksiyonu.
Çözüm:
Çözüm algoritması şematik olarak aşağıdaki gibi gösterilebilir:

Çözümün hacmini tam olarak seçmek en uygunudur çünkü bilinen konsantrasyon mol/l cinsinden ifade edilir. Üstelik 1 litreye eşit bir hacim almak en mantıklısıdır.

Konsantrasyon (9,96 mol/l) kaydedildiğinde, bu 1 litre çözeltinin 9,96 mol saf NaOH içerdiği açıktır.

NaOH'nin mol fraksiyonunu belirlemek için, çözeltinin (1 L) seçilen kısmındaki su maddesinin (n, mol) miktarını belirlemek hala gereklidir. Bunu yapmak için çözeltinin kütlesini belirleyin ve NaOH kütlesini bundan çıkarın.

Cevap 1: NaOH = 0,16.

Görev 7.
Sudaki sulu H3P04 çözeltisinin mol fraksiyonu %7,29'dur (mol.). Yoğunluğu 1,181 g/ml ise bu çözeltinin molaritesini belirleyin.
Verilen:
Çözeltideki H3P04'ün mol fraksiyonu: Z(H3P04) = %7,29;
çözüm yoğunluğu: Rçözelti = 1D81 g/ml.
Bulmak:
çözeltideki H3P04'ün molar konsantrasyonu.
Çözüm:
Çözüm algoritması şematik olarak aşağıdaki gibi gösterilebilir:

Aşağıdaki çözüm miktarını seçmek en uygunudur:

n(H3P04) + n(H20) = 100 mol.

Çözeltinin bu kısmında H3P04 maddesinin miktarı sayısal olarak mol fraksiyonuna denk gelir: Z(H3P04) = 7,29 mol.

Molariteyi belirlemek için çözeltinin seçilen kısmının hacmini belirlememiz gerekir. Çözeltinin yoğunluğu kullanılarak hesaplanabilir. Ancak bunun için kütlesini bilmeniz gerekir. Solüsyonun kütlesi, solüsyonun bileşen maddelerinin (H3PO4 ve H2O) miktarlarına göre hesaplanabilir.

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

p(H2O) = 100 – 7,29 = 92,71 mol.

2. 92,71 mol suyun kütlesini belirleyin:

m(H2O) = n(H2O) . M(H20) = 92,71 . 18 = 1669

3. 7,29 mol H3P04'ün kütlesini belirleyin:

m(H3PO4) = n(H3PO4) . M(N3P04) = 7,29 . 98 = 714,4 gr.

4. Çözümün seçilen kısmının kütlesini bulun:

m çözeltisi = m(H2O) + m(H3RO4) = 1669 + 714,4 = 2383 g.

5. Çözümün yoğunluğuna ilişkin verileri kullanarak hacmini buluyoruz:

6. Şimdi molar konsantrasyonu belirleyelim:

Cevap: CM (H3PO4) = 3,612 mol/l.

Görev 8.
Sulu bir KOH çözeltisindeki potasyum hidroksitin kütle fraksiyonu %10,00 ise maddelerin mol fraksiyonlarını belirleyin.
Verilen:
Çözeltideki KOH'un kütle oranı: (KOH) = %10,00;
Bulmak:
KOH ve H20'nun mol fraksiyonu (çözeltide: Z(KOH) = ?; Z(H2O) = ?
Çözüm:
Çözüm algoritması şematik olarak aşağıdaki gibi gösterilebilir:

Çözümün kütlesini tam olarak seçmek en uygunudur çünkü kütle oranı bilinmektedir. Üstelik 100 g'lık bir kütle almak en mantıklısıdır. Bu durumda her bileşenin kütleleri çakışacaktır. sayısal değer kütle fraksiyonu:

m(KOH) = 10 g, m(H 2 O) = 100 – m(KOH) = 100 – 10 = 90 g.

1. Madde (n, mol) su ve KOH miktarını belirleyin.

2. KOH'un mol kesrini belirleyin

3. Suyun mol fraksiyonunu belirleyin:

Z(H20) = 1 – Z(KOH) = 1 – 0,035 = 0,965.

Cevap: Z(KOH) = 0,035 (1'in kesirleri) veya %3,5 (mol.);

Görev 9.
Sülfürik asidin mol fraksiyonu %2.000 ise, sulu bir H2SO4 çözeltisindeki maddelerin kütle fraksiyonlarını belirleyin.
Verilen:
Çözeltideki H2S04'ün mol fraksiyonu: Z (H2S04) = %2,000;
Bulmak:
Çözeltideki H 2 SO 4 ve H 2 O'nun kütle fraksiyonları: ( H2S04) = ?;(H 2 O) g?
Çözüm:
Çözüm algoritması şematik olarak aşağıdaki gibi gösterilebilir.

Çözümler niceliksel ve niteliksel bileşimleriyle karakterize edilir.

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

Boyutsal değerler-konsantrasyonlar eşdeğer molar, kütle ve molar kütle konsantrasyonudur.

1. Kütle kesri

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

Kütle fraksiyonu ( yüzde konsantrasyonu) çözünen A bir maddenin kütle oranı denir A tüm çözümün kütlesine M(çözücünün kütlesi + maddenin kütlesi).

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

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

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

Çözüm :

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

2. Mol kesri

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

Çözünen maddenin mol fraksiyonu (mol fraksiyonu) A madde miktarının oranı denir A(mol cinsinden) çözeltide bulunan tüm maddelerin miktarlarının (mol) toplamına.

Mol fraksiyonu yüzde (bir birimin fraksiyonu) olarak ifade edilir.

Problem: 1,18 g sodyum klorür 180 ml su içerisinde çözüldü. NaCl'nin mol fraksiyonunu hesaplamak gerekir.

Çözüm :

1. İlk aşamada, çözeltiyi hazırlamak için gereken NaCl ve H2O'nun mollerini hesaplayacağız (bkz. Molar kütle):
   Molar kütle NaCl: M = 23 + 36 = 59 g/mol;
   NaCl için mol sayısı: n = m/M = 1,18/59 = 0,02 mol
   H 2 O'nun molar kütlesi: M = 1 2 + 16 = 18 g/mol
   H 2 O'nun mol 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 kesri

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

Maddenin hacim oranı A Bir maddenin hacminin oranına denir A tüm çözümün hacmine kadar.

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

Çözüm:

1. Gaz karışımının toplam kütlesi 100 g 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(O2)=20/32=0,625 mol
   n(N2)=80/28=2,85 mol
3. Gazların kapladığı hacmi belirliyoruz (normal koşullar altında 1 mol gazın 22,4 litre kapladığı varsayımına dayanarak):
   Orantı kuralım:
   1 mol gaz = 22,4 l;
   0,625 mol = x l
   x = 22,4 0,625 = 14 l
   Benzer şekilde nitrojen için: 2,85·22,4 = 64 l
   Toplam hacim: 14 + 64 = 78 l
4. Karışımdaki gazların hacim oranları:
   φ(O2) = 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) - çözünmüş madde A miktarı, mol;
• V, tüm çözümün hacmidir, l.

Çözünen maddenin molar konsantrasyonu Açözünmüş madde miktarının oranı denir A(mol cinsinden) tüm çözeltinin hacmine (l).

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

C(A) = m(A)/

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

Molar konsantrasyon genellikle “M” sembolüyle gösterilir:

• 1M - bir molar çözelti;
• 0,1M - ondalık çözelti;
• 0,01M - santimolar çözelti.

Problem: 500 ml çözelti 10 g NaCl içermektedir. Çözeltinin molar konsantrasyonunu belirlemek gereklidir.

Çözüm :

1. 1 litre çözeltideki sodyum klorürün kütlesini bulun (molar konsantrasyon, 1 litre çözeltideki çözünen maddenin mol sayısıdır):
   500 ml çözelti - 10 g NaCl
   1000 ml - x
   x = 20 gram
2. NaCl'nin molar 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 kütlesi, g;
• V - çözeltinin hacmi, l.

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

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

Çözüm:

1. 100 g hidroklorik asit çözeltisinin hacmini belirleyin:
   V = m/ρ = 100/1,1 = 0,09 l
2. 100 g %20 hidroklorik asit çözeltisi 20 g HCl içerir. Molar konsantrasyonu hesaplıyoruz:
   c(HCl) = m(HCl)/ = 20/(37·0,9) = 6 mol/l

6. Molar konsantrasyon eşdeğeri (normallik)

• ce (A) - eşdeğer molar konsantrasyon, mol/l;
• n e (A) - madde eşdeğerlerinin sayısı, mol;
• V - çözeltinin hacmi, l.

Eşdeğerin molar konsantrasyonu, eşdeğer madde miktarının çözeltinin hacmine oranıdır.

Molar konsantrasyona benzer şekilde (yukarıya bakın):

C e (A) = m(A)/

Normal çözelti, 1 litresinde 1 eşdeğer çözünmüş madde içeren çözeltidir.

Eşdeğerin molar konsantrasyonu genellikle “n” sembolüyle gösterilir:

• 1n - bir normal çözüm;
• 0,1 N - desinormal çözüm;
• 0,01N - centinormal çözüm.

Problem: 100 ml santinormal çözelti hazırlamak için hangi hacimde %90 H2S04 (ρ = 1,82 g/ml) gereklidir?

Çözüm :

1. 1 litre tek normal çözelti hazırlamak için gereken %100 sülfürik asit miktarını belirliyoruz. Sülfürik asidin eşdeğeri molekül ağırlığının yarısı kadardır:
   M(H2S04) = 1 2 + 32 + 16 4 = 98/2 = 49.
   1 litre santinormal çözelti hazırlamak için 0,01 eşdeğerine ihtiyacınız olacaktır: 49·0,01 = 0,49 g.
2. 100 ml tek normal çözelti elde etmek için gereken% 100 sülfürik asitin gram sayısını belirliyoruz (orantı yapıyoruz):
   1l - 0,49 gr
   0,1l - x g
   x = 0,049 gr.
3. Sorunu çözelim:
   x = 100·0,049/90 = 0,054 g.
   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. elementlerin periyodik tablosuna göre hesaplanır. Mendeleev. Karmaşık bir madde için bu parametreyi bulmanız gerekiyorsa, hesaplama uzun olur ve bu durumda Bu rakam bir referans kitabında veya kimyasal katalogda, özellikle de Sigma-Aldrich'te aranmaktadır.

Molar kütle kavramı

Molar kütle (M), bir maddenin bir molünün ağırlığıdır. Her atom için bu parametre, elementlerin periyodik tablosunda doğrudan adının altında bulunur. Bileşiklerin kütlesi hesaplanırken, rakam genellikle en yakın tama veya onda birine yuvarlanır. Bu anlamın nereden geldiğini tam olarak anlamak için “köstebek” kavramını anlamak gerekir. Bu, 12 g kararlı karbon izotopuna (12 C) eşit olan ikincisinin parçacık sayısını içeren bir maddenin miktarıdır. Maddelerin atomları ve molekülleri geniş bir aralıkta boyut olarak değişir, mol içindeki sayıları sabittir, ancak kütle ve buna bağlı olarak hacim artar.

“Molar kütle” kavramı Avogadro sayısıyla (6,02 x 10 23 mol -1) yakından ilişkilidir. Bu rakam, bir maddenin 1 mol içindeki sabit sayıda birimini (atom, molekül) belirtir.

Molar Kütlenin Kimya Açısından Önemi

Kimyasal maddeler birbirleriyle çeşitli reaksiyonlara girerler. Tipik olarak herhangi bir kimyasal etkileşimin denklemi, kaç tane molekül veya atomun dahil olduğunu belirtir. Bu tür tanımlamalara stokiyometrik katsayılar denir. Genellikle formülden önce belirtilirler. Bu yüzden niceliksel özellik Reaksiyonlar madde miktarına ve molar kütleye dayanmaktadır. Atomların ve moleküllerin birbirleriyle etkileşimini açıkça yansıtırlar.

Molar kütlenin hesaplanması

Bilinen bir yapıya sahip herhangi bir maddenin veya bileşen karışımının atomik bileşimi, elementlerin periyodik tablosu kullanılarak görüntülenebilir. İnorganik bileşikler, kural olarak, brüt bir formülle, yani yapı belirtilmeden, yalnızca moleküldeki atomların sayısıyla yazılır. Molar kütlenin hesaplanmasında organik maddeler de aynı şekilde belirlenir. Örneğin benzen (C6H6).

Molar kütle nasıl hesaplanır? Formül, moleküldeki atomların türünü ve sayısını içerir. Tabloya göre D.I. Mendeleev'e göre elementlerin molar kütleleri kontrol edilir ve her rakam formüldeki atom sayısıyla çarpılır.

Molekül ağırlığına ve atom tipine göre moleküldeki sayısını hesaplayabilir ve bileşik için bir formül oluşturabilirsiniz.

Elementlerin molar kütlesi

Çoğunlukla reaksiyonları gerçekleştirmek, analitik kimyada hesaplamalar yapmak ve denklemlerdeki katsayıları düzenlemek için elementlerin moleküler kütlesinin bilinmesi gerekir. Molekül bir atom içeriyorsa bu değer maddeninkine eşit olacaktır. İki veya daha fazla element mevcutsa molar kütle sayılarıyla çarpılır.

Konsantrasyon hesaplanırken molar kütlenin değeri

Bu parametre, maddelerin konsantrasyonlarını ifade etmeye yönelik hemen hemen tüm yöntemleri yeniden hesaplamak için kullanılır. Örneğin, bir çözeltideki maddenin miktarına bağlı olarak kütle fraksiyonunun belirlenmesinde sıklıkla durumlar ortaya çıkar. Son parametre mol/litre ölçü birimiyle ifade edilir. Belirlemek için gerekli ağırlık madde miktarı molar kütle ile çarpılır. Ortaya çıkan değer 10 kat azalır.

Molar kütle bir maddenin normalliğini hesaplamak için kullanılır. Bu parametre analitik kimyada, bir reaksiyonun doğru bir şekilde gerçekleştirilmesi gerektiğinde titrasyon ve gravimetrik analiz yöntemlerini gerçekleştirmek için kullanılır.

Molar kütle ölçümü

İlk tarihsel deney, gazların hidrojene göre yoğunluğunu ölçmekti. Koligatif özelliklerle ilgili daha ileri çalışmalar yapıldı. Bunlar arasında örneğin bir çözelti ile saf bir çözücü arasındaki kaynama veya donma farkının belirlenmesini sağlayan ozmotik basınç yer alır. Bu parametreler sistemdeki madde parçacıklarının sayısıyla doğrudan ilişkilidir.

Bazen molar kütle ölçümü, bileşimi bilinmeyen bir madde üzerinde gerçekleştirilir. Daha önce izotermal damıtma gibi bir yöntem kullanılıyordu. Özü, bir maddenin çözeltisini solvent buharıyla doyurulmuş bir odaya yerleştirmektir. Bu koşullar altında buhar yoğuşması meydana gelir ve karışımın sıcaklığı yükselir, dengeye ulaşır ve düşmeye başlar. Açığa çıkan buharlaşma ısısı, çözeltinin ısıtma ve soğutma hızlarındaki değişiklikle hesaplanır.

Ana modern yöntem Molar kütlenin ölçümü kütle spektrometrisidir. Bu, madde karışımlarını tanımlamanın ana yoludur. Kullanarak modern cihazlar Bu işlem otomatik olarak gerçekleşir, yalnızca başlangıçta numunedeki bileşiklerin ayrılması için koşulları seçmeniz gerekir. Kütle spektrometresi yöntemi bir maddenin iyonlaşmasına dayanır. Sonuç olarak bileşiğin çeşitli yüklü parçaları oluşur. Kütle spektrumu, kütlenin iyonların yüküne oranını gösterir.

Gazlar için molar kütlenin belirlenmesi

Herhangi bir gaz veya buharın molar kütlesi basitçe ölçülür. Kontrolü kullanmak yeterlidir. Gaz halindeki bir maddenin aynı hacmi, aynı sıcaklıktaki bir başka maddenin miktarına eşittir. Bilinen bir şekilde Buhar hacminin ölçülmesi, yer değiştiren hava miktarının belirlenmesidir. Bu işlem, ölçüm cihazına giden bir yan dal kullanılarak gerçekleştirilir.

Molar kütlenin pratik kullanımları

Bu nedenle molar kütle kavramı kimyanın her yerinde kullanılır. Süreci tanımlamak, polimer kompleksleri ve diğer reaksiyonları oluşturmak için bu parametrenin hesaplanması gerekir. Önemli bir nokta farmasötik maddedeki aktif maddenin konsantrasyonunu belirlemektir. Örneğin yeni bir bileşiğin fizyolojik özellikleri hücre kültürü kullanılarak incelenir. Ayrıca biyokimyasal çalışmalar yapılırken molar kütle önemlidir. Örneğin, bir elementin metabolik süreçlere katılımını incelerken. Artık pek çok enzimin yapısı bilindiğinden, esas olarak kilodalton (kDa) cinsinden ölçülen moleküler ağırlıklarını hesaplamak mümkündür. Günümüzde başta hemoglobin olmak üzere insan kanının hemen hemen tüm bileşenlerinin moleküler ağırlıkları bilinmektedir. Bir maddenin moleküler ve molar kütlesi bazı durumlarda eş anlamlıdır. Farklılıkları, 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 biyokatalizde ve enzimatik aktivite çalışmasının gerekli olduğu diğer alanlarda indükleyiciler ve inhibitörler gibi kavramlar kullanılır. Enzim aktivitesini biyokimyasal düzeyde düzenlemek için molar kütleleri kullanan araştırmalar gereklidir. Bu parametre fizik, kimya, biyokimya ve biyoteknoloji gibi doğa ve mühendislik bilimleri alanlarında sağlam bir şekilde yerleşmiştir. Bu şekilde karakterize edilen süreçler, mekanizmalar ve bunların parametrelerinin belirlenmesi açısından daha anlaşılır hale gelir. Temelden uygulamalı bilime geçiş, fizyolojik çözeltilerden, tampon sistemlerinden başlayarak ve vücut için farmasötik maddelerin dozajlarının belirlenmesiyle biten bir molar kütle göstergesi olmadan tamamlanmaz.

Var çeşitli yollarçözeltilerin konsantrasyonu için ifadeler.

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

(0 1). (3.1)

Kütle yüzdesi

kütle fraksiyonunun 100 ile çarpılmasını temsil eder:

(0% 100%), (3.2)

Nerede w(X ) – çözelti bileşeninin kütle oranı X; m(X ) çözüm bileşeninin kütlesidir X; M – çözümün toplam kütlesi.

Mol fraksiyonu N Bir çözeltinin bileşeni, belirli bir X bileşeninin madde miktarının çözeltideki tüm bileşenlerin toplam madde miktarına oranına eşittir.

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

. (3.3)

Mol yüzdesi

mol fraksiyonunun 100 ile çarpılmasını temsil eder:

N(X), % = (N(X)·100)%. (3.4)

Hacim fraksiyonu

J Bir çözeltinin bileşeni, belirli bir X bileşeninin hacminin çözeltinin toplam hacmine oranı olarak tanımlanır. V . Hacim kesri boyutsuz bir miktardır ve bir birimin kesirleri olarak ifade edilir:

(0 1). (3.5)

Hacim yüzdesi

hacim kesrinin 100 ile çarpılmasını temsil eder.

Molarite cm, çözünmüş madde X miktarının çözelti V hacmine oranı olarak tanımlanır:

. (3.6)

Molaritenin temel birimi mol/L'dir. Molar konsantrasyonun kaydedilmesine bir örnek: s m (H 2 SO 4 ) = 0,8 mol/l veya 0,8M.

Normallik cn, çözünmüş bir X maddesinin eşdeğer sayısının V çözeltisinin hacmine oranı olarak tanımlanır:

Normalliğin temel birimi mol-eq/l'dir. Normal bir konsantrasyonun kaydedilmesine bir örnek: s n (H 2 SO 4 ) = 0,8 mol-eşdeğer/l veya 0,8n.

Titre T, 1 ml veya 1 cm3 çözelti içinde kaç gram çözünmüş madde X bulunduğunu gösterir:

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

Bir m çözeltisinin molalitesi, 1 kg çözücü içinde çözünmüş X maddesinin miktarını gösterir:

burada n(X), çözünmüş X maddesinin mol sayısıdır, mо ise çözücünün kg cinsinden kütlesidir.

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

Normallik cn'nin her zaman molarite cm'den büyük veya ona eşit olduğu akılda tutulmalıdır. Aralarındaki ilişki şu ifadeyle tanımlanır:

sm = sn ×f(X). (3.10)

Molariteyi normalliğe ve tam tersini dönüştürme becerisi kazanmak için tabloyu inceleyin. 3.1. Bu tablo, n ile normalliğe dönüştürülmesi gereken m ile molarite değerlerini ve m ile molariteye dönüştürülmesi gereken n ile normallik değerlerini gösterir.

Yeniden hesaplamayı denklem (3.10)'a göre yapıyoruz. Bu durumda çözümün normalliğini aşağıdaki denklemi kullanarak buluruz:

cn = cm /f(X). (3.11)

Hesaplama sonuçları tabloda verilmiştir. 3.2.

Tablo 3.1

Çözeltilerin molaritesini ve normalliğini belirlemek

Kimyasal dönüşüm türü
Değişim reaksiyonları			6N FeCl3
	1,5M Fe2 (SO4)3		0,1n Ba(OH)2
	asidik bir ortamda		tarafsız bir ortamda

Tablo 3.2

Molarite değerleri ve çözümlerin normalliği

Kimyasal dönüşüm türü
Değişim reaksiyonları		0,4n
	1,5M Fe2 (SO4)3		0,1n Ba(OH)2
Oksidasyon-redüksiyon reaksiyonları	Asidik ortamda 0,05M KMnO4		tarafsız bir ortamda

V hacimleri ile reaksiyona giren maddelerin cn normallikleri arasında bir ilişki 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 çözeltisinin molaritesini, normalliğini, molalitesini, titresini, mol fraksiyonunu ve mol oranını hesaplayın. 3 . Ağırlıkça %70 sülfürik asit çözeltisinin hacmini belirleyin (r = 1,611 g/cm3 ), bu asidin 2 litre 0,1 N çözeltisini hazırlamak için gerekli olacaktır.

2 litre 0,1 N sülfürik asit çözeltisi 0,2 mol eşdeğeri içerir; 0,1 mol veya 9,8 g %70 asit çözeltisinin kütlesi m = 9,8/0,7 = 14 g Asit çözeltisinin hacmi V = 14/1,611 = 8,69 ml.

100 L amonyak (n.a.) 5 litre suda çözüldü. NH3'ün kütle fraksiyonunu ve molar konsantrasyonunu hesaplayın elde edilen çözeltinin yoğunluğu 0,992 g/cm ise 3 .

100 litre amonyak kütlesi (n.s.) m = 17 100/22,4 = 75,9 g.

Çözeltinin kütlesi m = 5000 + 75,9 = 5075,9 g.

NH3'ün kütle oranı 75,9/5075,9 = 0,0149 veya %1,49'a eşittir.

NH3 maddesi miktarı 100/22,4 = 4,46 mol'e eşittir.

Çözelti hacmi V = 5,0759/0,992 = 5,12 l.

m = 4,46/5,1168 = 0,872 mol/l ile çözeltinin molaritesi.

10 ml 0,3 M baryum hidroksit çözeltisini nötralize etmek için kaç ml 0,1 M ortofosforik asit çözeltisi gerekecektir?

150 ml ağırlıkça %6,2'lik sodyum klorür çözeltisi hazırlamak için kaç ml ağırlıkça %2 ve %14'lük NaCl çözeltisi gereklidir?




3.2.NaCl çözeltilerinin yoğunlukları




3.4.Sulu bir çözelti içinde sodyum ortofosfat ile reaksiyona giren 0,2 N magnezyum sülfat çözeltisinin molaritesini belirleyin. 0,1 N'lik bir çözeltinin molaritesini belirleyin KMnO4

Asidik bir ortamda indirgeyici bir madde ile etkileşime girer.

İki veya daha fazla bileşenden oluşan bir karışım, bu bileşenlerin özellikleri ve içeriği ile karakterize edilir. Bir karışımın bileşimi, tek tek bileşenlerin kütlesi, hacmi, miktarı (mol sayısı veya kilogram-mol) ve bunların konsantrasyon değerleri ile belirlenebilir. Bir karışımdaki bir bileşenin konsantrasyonu, ağırlık, mol ve hacim kesirleri veya yüzdelerinin yanı sıra diğer birimlerle de ifade edilebilir. Kütle fraksiyonu

Herhangi bir bileşenin w i'si, bu bileşenin m i kütlesinin tüm karışımın m cm kütlesine oranıyla belirlenir:

Karışımın toplam kütlesinin tek tek bileşenlerin kütlelerinin toplamına eşit olduğu göz önüne alındığında;

şunu yazabilirsiniz:

veya kısaltılmış olarak:Örnek 4.

Karışım iki bileşenden oluşur: m 1 = 500 kg, m 2 = 1500 kg. Karışımdaki her bir bileşenin kütle oranını 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 fraksiyonu

Bir karışımdaki n i bileşeni, bu bileşenin V i hacminin tüm V karışımının hacmine oranına eşittir:

Karışımın toplam kütlesinin tek tek bileşenlerin kütlelerinin toplamına eşit olduğu göz önüne alındığında;

Bunu göz önünde bulundurarak:. Örnek 5

Karışım iki bileşenden oluşur: m 1 = 500 kg, m 2 = 1500 kg. Karışımdaki her bir bileşenin kütle oranını belirleyin. Gaz iki bileşenden oluşur: V1 = 15,2 m3 metan ve V2 = 9,8 m3 etan. Karışımın hacimsel bileşimini hesaplayınız.

V = V 1 + V 2 = 15,2 + 9,8 = 25 m3

Karışımdaki hacim oranı:

metan

etan v 2 = 1 – v 1 = 1 – 0,60 = 0,40

Mol fraksiyonu Bir karışımın herhangi bir bileşeninin n i'si, bu bileşenin N i kilomol sayısının karışımın toplam N kilomol sayısına oranı olarak tanımlanır:

Bunu göz önünde bulundurarak:

şunu elde ederiz:

Mol fraksiyonlarının kütle fraksiyonlarına dönüştürülmesi aşağıdaki formül kullanılarak gerçekleştirilebilir:

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

Karışım iki bileşenden oluşur: m 1 = 500 kg, m 2 = 1500 kg. Karışımdaki her bir bileşenin kütle oranını belirleyin. Benzenin (C6H6) moleküler ağırlığı 78, tolüenin (C7H8) 92'dir. Kilogram-mol sayısı:

benzen

tolüen

toplam sayı kilogram-mol:

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

Benzenin mol fraksiyonu:

Toluen için mol kesri eşitlikten bulunabilir:

buradan: n 2 = 1 – n 1 = 1 – 0,70 = 0,30

Bir karışımın ortalama molekül ağırlığı, karışımın her bir bileşeninin mol kesri ve molekül ağırlığı bilinerek belirlenebilir:

(21)

nerede Ben- karışımdaki bileşenlerin içeriği, mol. hisseler; ben- karışım bileşeninin moleküler ağırlığı.

Birkaç yağ fraksiyonundan oluşan bir karışımın moleküler ağırlığı aşağıdaki formülle belirlenebilir:

(22)

Nerede m 1, m 2,…, m n- karışım bileşenlerinin kütlesi, kg; M 1, M 2, ....,.M p- karışım bileşenlerinin moleküler ağırlığı; -% ağırlık. bileşen.

Bir petrol ürününün moleküler ağırlığı Craig'in formülü kullanılarak da belirlenebilir.

(24)

Örnek 7. Benzenin mol fraksiyonu 0,51, izooktan 0,49 ise, benzen ve izooktan karışımının ortalama moleküler ağırlığını belirleyin.

Karışım iki bileşenden oluşur: m 1 = 500 kg, m 2 = 1500 kg. Karışımdaki her bir bileşenin kütle oranını belirleyin. Benzenin moleküler ağırlığı 78, izooktan 114'tür. Bu değerleri formül (21)'de değiştirerek şunu elde ederiz:

Ortalama ortalama= 0,51 × 78 + 0,48 × 114 = 95,7

Örnek 8. Karışım 1500 kg benzen ve 2500 kg’dan oluşmaktadır. N-oktan Karışımın ortalama moleküler ağırlığını belirleyin.

Karışım iki bileşenden oluşur: m 1 = 500 kg, m 2 = 1500 kg. Karışımdaki her bir bileşenin kütle oranını belirleyin. Formül (22) kullanıyoruz

Hacimsel molar bileşim aşağıdaki gibi kütle bileşimine dönüştürülür. Yüzde olarak bu hacimsel (molar) bileşim 100 mol olarak alınır. Daha sonra her bir bileşenin konsantrasyonu yüzde olarak mol sayısını ifade edecektir. Daha sonra her bir bileşenin mol sayısı, karışımdaki her bir bileşenin kütlesini elde etmek için moleküler ağırlığı ile çarpılır. Her bileşenin kütlesinin toplam kütleye bölünmesiyle kütle konsantrasyonu elde edilir.

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

Ortalama yoğunluk gaz aşağıdaki formülle belirlenir:

Kg/m3; gr/cm3

veya hacimsel bileşime dayalı olarak:

,

veya karışımın kütle bileşimine bağlı olarak:

.

Bağıl yoğunluk aşağıdaki formülle belirlenir:

Hesaplamayı basitleştirmek için karışımın kütlesini 100 g olarak alalım, o zaman her bir bileşenin kütlesi sayısal olarak yüzde bileşimle örtüşecektir. Her bileşenin mol sayısını n i bulalım. Bunu yapmak için, her bir m i bileşeninin kütlesini molar kütleye bölün:

Karışımın hacimsel bileşimini bir birimin kesirleri cinsinden bulun

w ben (CH4) = 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.

Karışımın hacimsel bileşimini, birin kesirlerindeki verileri %100 ile çarparak yüzde olarak buluyoruz. Elde edilen tüm verileri bir tabloya giriyoruz.

Karışımın ortalama kütlesini hesaplayınız.

M av = 100: 3,74 = 26,8 g/mol

Karışımın yoğunluğunu bulma

Göreceli yoğunluğu bulun:

W(CH4) = 480: 4120 = 0,117; w(C2H6) = 450: 4120 = 0,109;

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

W(C5H12) = 1440: 4120 = 0,349.

M av = 4120: 100 = 41,2 g/mol.

g/l

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