Kako izračunati frakcijo mola

Vsebina

• TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
• Opredelitev krtice
• Uporaba enačbe frakcije mola
• Primer težave z frakcijo mola

Pri analizi raztopin kemiki izmerijo koncentracije komponent v molih. Motni delež topila je razmerje med številom molov tega topila in skupnim številom molov topljenca in topila v raztopini. Ker je razmerje molov do molov, je molska frakcija brezdimenzionalno število in seveda vedno manj kot ena.

Formula molskih frakcij je preprosta. V kateri koli raztopini je molska frakcija topila A = (moli A) ÷ (skupni moli), molski delež topila = (moli topila) ÷ (moli). V nekaterih situacijah vam morda ne bo dodeljeno število molov. Izračunate ga lahko, če poznate kemijske formule spojin in njihovo maso ali količino. Če želite to narediti, pomaga vedeti, kaj je mol.

TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)

Formula molske frakcije za raztopino, ki vsebuje eno ali več topljencev, je: Molski delež vsakega topljenca = Število molov tega topljenca, deljeno s skupnim številom molov vseh topljenih snovi in ​​topila.

Opredelitev krtice

Vsak element v periodični tabeli ima značilno maso in na podlagi tega ima vsaka spojina tudi značilno maso. Na atomski ravni se masa meri v atomskih masnih enotah, vendar kemiki potrebujejo način, da izrazijo maso v makroskopskem smislu. V ta namen definirajo mol katerega koli elementa ali spojine kot Avogadros številko (6.022 × 10²³) atomov ali molekul. Masa teh številnih delcev, merjena v gramih, je enako številu molekulske mase, izmerjene v atomskih masnih enotah.

Opredelitev mol je torej masa katere koli spojine, merjena v gramih, ki je enaka masi sestavnih elementov, izmerjenih v atomskih masnih enotah. Če želite izračunati število molov spojine, ki jo imate pri roki, delite maso z maso enega mola spojine, ki ga lahko izračunate iz periodične tabele.

Uporaba enačbe frakcije mola

Formulo molskih frakcij je še posebej enostavno razumeti in uporabiti, če se pozna število molov vseh topljenih snovi in ​​topila.Recimo, da imate 2 mola tetraklorida ogljika (CCl4), 3 molove benzena (C₆H₆) in 4 mole acetona (C₃H₆O). Skupno število molov v raztopini je 9. Enačba molske frakcije vam pove, da je molni delež ogljikovega tetraklorida 2/9 = 0,22. Podobno je molska frakcija benzena 3/9 = 0,33, molski delež acetona pa 4/9 = 0,44.

Stvari se zapletejo, če poznaš samo maso ene ali več komponent raztopine, vendar le malo več. Vse, kar morate storiti, je pretvoriti maso komponente v število molov in to je neposredna aritmetična težava, če poznate kemijsko formulo.

Primer težave z frakcijo mola

Predpostavimo, da raztopite 77 gramov tetraklorida ogljika (CCl)₄) v 78 gramih acetona (C₃H₆O). Kakšne so molske frakcije vsake spojine v raztopini?

Uprite se zahtevi po delitvi mase tetraklorida ogljika z maso acetona. Ker sta skoraj enaka, bi bil rezultat 0,5 za vsako spojino, kar bi dalo napačen rezultat za aceton. Najprej morate pretvoriti mase v število molov vsake spojine, za to pa morate poiskati atomske mase vsakega od elementov v periodični tabeli.

Atomska masa ogljika je 12,0 amu (zaokrožitev na eno decimalno mesto), klora pa 35,5 amu, zato en mol ogljikovega tetraklorida tehta 154 gramov. Imate 77 gramov, kar je 77/154 = 0,5 molov.

Ob upoštevanju, da je atomska masa vodika 1 amu in kisika 16 amu, je molska masa acetona 58 gramov. Imate 78 gramov, kar je 1,34 molov. To pomeni, da je skupno število molov v raztopini 1,84. Zdaj ste pripravljeni izračunati molekcijske dele z uporabo enačbe molske frakcije.

Molska frakcija ogljikovega tetraklorida = 0,5 molov / 1,84 mola = 0,27

Molska frakcija acetona = 1,34 molov / 1,84 molov = 0,73