Molarni udio je mjera koja se koristi u hemiji za predstavljanje udjela jedne komponente u smjesi u odnosu na ukupan broj prisutnih komponenti. Izračunava se dijeljenjem količine jedne komponente sa zbirom količina svih komponenti u smjesi.
Na primjer, ako imamo smjesu vode i alkohola, a količina vode je 100 g, a količina alkohola 50 g, tada bi molarni udio vode bio 0,66 (100 g / (100 g + 50 g)), a molarni udio alkohola bio bi 0,33 (50 g / (100 g + 50 g)).
Vježbe koje uključuju molarne frakcije mogu uključivati određivanje molarne frakcije različitih komponenti u smjesi, korištenje molarne frakcije za izračunavanje količine komponente potrebne za postizanje zadane koncentracije i još mnogo toga. Vježbanje s vježbama je ključno za razumijevanje i pravilnu primjenu koncepta molarne frakcije.
Metoda za izračunavanje molarne frakcije u supstancama korištenjem jednostavne formule.
Molarni udio je način izražavanja količine date supstance u smjesi. Da biste izračunali molarni udio supstance u smjesi, jednostavno podijelite količinu supstance s ukupnom količinom smjese. Formula za izračunavanje molarnog udjela je:
Molarni udio = količina tvari / ukupna količina smjese
Na primjer, ako imamo smjesu vode i soli, a količina vode je 50 g, a količina soli 30 g, molarni udio vode bi bio:
Molarni udio vode = 50 g / (50 g + 30 g) = 50 g / 80 g = 0,625
Da biste izračunali molarni udio soli, jednostavno oduzmite molarni udio vode od 1, budući da je zbir molarnih udjela svih tvari u smjesi uvijek jednak 1.
Sada kada razumijete kako izračunati molarni udio u supstancama, pokušajte riješiti nekoliko vježbi kako biste vježbali i učvrstili svoje znanje o ovoj temi.
Razumijevanje proporcija supstanci u rastvorima putem molarnih frakcija.
Molarni udio je način izražavanja koncentracije supstance u rastvoru, uzimajući u obzir udio molekula te supstance u odnosu na ukupan broj prisutnih molekula. Da biste izračunali molarni udio supstance, jednostavno podijelite broj molova supstance s ukupnim brojem molova u rastvoru.
Na primjer, ako imamo rastvor sa 2 mola rastvorene supstance A i 3 mola rastvorene supstance B, izračun molarne frakcije rastvorene supstance A bio bi 2 / (2 + 3) = 0,4. To znači da 40% molekula u rastvoru čini rastvorena supstanca A.
Da bismo vježbali izračunavanje molskih udjela, možemo riješiti neke probleme. Na primjer, ako imamo otopinu sa 0,5 mola otopljene tvari C i 1,5 mola otopljene tvari D, koja je molska frakcija otopljene tvari D? Molska frakcija otopljene tvari D bila bi 1,5 / (0,5 + 1,5) = 0,75, što znači da je 75% molekula u otopini otopljena tvar D.
Razumijevanje proporcija supstanci u rastvorima putem molskih udjela je ključno za različite hemijske procese, kao što su priprema rastvora, izračunavanje hemijskih reakcija i određivanje fizičko-hemijskih svojstava supstanci. Stoga je važno vježbati izračunavanje molskih udjela kako biste produbili svoje razumijevanje ove teme.
Otkrijte formulu za jednostavno izračunavanje molarne koncentracije rastvora.
Molarna koncentracija rastvora je važna mjera u hemiji, koja predstavlja količinu rastvorene materije prisutne u odnosu na ukupnu zapreminu rastvora. Za izračunavanje molarne koncentracije koristimo jednostavnu formulu:
Molarna koncentracija (M) = Količina rastvorene supstance (mol) / Zapremina rastvora (L)
Na primjer, ako imamo 2 mola rastvorene supstance rastvorene u 1 litri rastvora, molarna koncentracija bi bila 2 M.
Molarni udio, s druge strane, je još jedna važna mjera koja predstavlja udio komponente u odnosu na ukupni rastvor. Za izračunavanje molarnog udjela komponente A koristimo formulu:
Molarni udio A = Mol A / Ukupni mol
Na primjer, ako imamo 2 mola supstance A i 3 mola supstance B u rastvoru, molarni udio supstance A bi bio 2/5.
Sada kada razumijete kako izračunati molarnu koncentraciju i molarni udio, šta kažete na vježbu s nekoliko vježbi?
Određivanje broja molova u supstanci jednostavnim proračunima.
Da biste pronašli broj molova u supstanci, potrebno je da koristite ispravnu matematičku formulu. Broj molova supstance može se izračunati iz mase supstance i njene molarne mase. Molarna masa je masa jednog mola atoma, jona ili molekula supstance i izražava se u g/mol.
Da biste izračunali broj molova, jednostavno podijelite masu supstance s njenom molarnom masom. Na primjer, ako imamo 10 grama vode (H2O), čija je molarna masa 18 g/mol, broj molova možemo izračunati na sljedeći način:
Broj molova = Masa supstance / Molarna masa
Broj molova = 10 g / 18 g/mol
Broj molova = 0,555 mola
Stoga, imamo 0,555 mola vode u 10 grama supstance.
Molarni udio tvari u smjesi je omjer broja molova te tvari i ukupnog broja molova u smjesi. Molarni udio se može izračunati dijeljenjem broja molova tvari s ukupnim brojem molova u smjesi.
Na primjer, ako imamo smjesu od 2 mola vode i 3 mola alkohola, molarni udio vode bi bio:
Molarni udio vode = Mol vode / Ukupni mol
Molarni udio vode = 2 mol / (2 mol + 3 mol)
Molarni udio vode = 2/5
Dakle, molarni udio vode u ovoj smjesi bio bi 2/5.
Za vježbanje i učvršćivanje koncepta molarne frakcije, važno je izvoditi vježbe koje uključuju izračunavanje broja molova i molarnih frakcija u različitim supstancama i smjesama. Vježbom postaje lakše razumjeti i primijeniti ove koncepte na rješavanje hemijskih problema.
Molarni udio: kako se izračunava, primjeri, vježbe
A molarni udio je način izražavanja koncentracije elemenata prisutnih u nekom jedinjenju ili koncentracije nekog jedinjenja u smjesi.
Molarni udio elemenata spoja definiran je kao kvocijent između broja molova svakog od različitih elemenata prisutnih u spoju i ukupnog broja njihovih molova.
Na primjer: ako spoj ima element A i element B, molarni udio A je broj molova A podijeljen s brojem molova A plus broj molova B. Slično tome, za molarni udio B se izvodi ista operacija, ali se molovi B stavljaju u brojnik.
Ova operacija je predstavljena na gornjoj slici. Zbir molnih udjela jednak je 1 (jedan). Molni udio je bezdimenzionalni broj. Mnogi zakoni se mogu izraziti pomoću njih, kao što je Daltonov zakon.
Karakteristike i simbol
Vrijednost molarne frakcije ne zavisi od temperature i, u idealnoj smjesi gasova, može se koristiti za izračunavanje parcijalnih pritisaka svakog od gasova prisutnih u smjesi gasova; kako je navedeno u Daltonovom zakonu.
Molarni udio se obično predstavlja ili simbolizira velikim slovom X (X), s desne strane, kao indeks, stavlja se simbol elementa ili formula spoja ako se radi o smjesi spojeva.
Kako se izračunava
Ako je poznat broj molova svakog od elemenata koji čine dati spoj, sabiranjem molova elemenata može se dobiti ukupan broj molova koji postoje u spoju.
Dakle, da bi se dobio molarni udio svakog elementa, broj njegovih molova se dijeli s ukupnim brojem molova prisutnih u spoju. Zbir vrijednosti molskih udjela različitih elemenata jednak je jedinici (1).
Primjeri
Slijede primjeri upotrebe molarne frakcije.
Primjer 1
Molalnost rastvora, izražena u molovima rastvorene supstance po kilogramu vode, može se pretvoriti u molarni udio rastvorene supstance. Da biste to učinili, pretvorite 1.000 g vode u molove vode jednostavnim dijeljenjem mase 1.000 g vode s molekularnom težinom vode (18 g/mol).
Zatim, dijeljenjem broja molova rastvorene supstance sa brojem molova vode plus broj molova rastvorene supstance, dobija se molarni udio rastvorene supstance.
Na primjer, supstanca A ima molalnost od 0,03 m. To znači da imate 0,3 mola supstance A rastvorenog u jednom kilogramu vode. Jedan kilogram vode odgovara 55,55 mola vode (1.000 g ± 18 g/mol). Stoga, molarni udio supstance A postaje:
X (A) ili X A = 0,03 ÷ (55,55 + 0,03)
= 0,0005398 ili 5,39810 -4
Primjer 2
Izračunavanje parcijalnih pritisaka gasova na osnovu njihovih molskih udjela. Zakon parcijalnih pritisaka formulisao je Dalton i on kaže da u smjesi gasova svaki gas vrši svoj pritisak kao da zauzima cijelu zapreminu smjese.
Ukupni pritisak gasne smjese je zbir pritisaka koje pojedinačno vrše svaki od gasova koji čine gasnu smjesu.
Atmosfera se sastoji prvenstveno od mješavine četiri plina: dušika, kisika, ugljičnog dioksida i vodene pare, pri čemu svaki od njih zasebno vrši sljedeće parcijalne pritiske:
Dušik: 596 mmHg
Kiseonik: 158 mmHg
Ugljikov dioksid: 0,3 mmHg
Vodena para: 5,7 mmHg.
Što daje vrijednost atmosferskog pritiska od 760 mmHg. Koristeći ove pritiske gasa, mogu se izračunati sljedeće vrijednosti za njihove molarne udjele:
bič
X N2 = 596 mmHg / 760 mmHg
= 0,7842
Kiseonik
X O2 = 158 mmHg / 760 mmHg
= 0,2079
Ugljen-dioksid
X CO2 = 0,3 mmHg / 760 mmHg
= 0,00039
Steam
X H2O = 5,7 mmHg / 760 mmHg
= 0,075
Suprotno tome, parcijalni pritisak svakog od gasova prisutnih u smjesi može se izračunati množenjem vrijednosti njegovog molskog udjela ukupnim pritiskom koji vrši smjesa gasova.
Vježbe
Vježba 1
Koliki je molarni udio smjese metanola (CH 3 OH) i voda (H 2 O) rastvor koji sadrži 145 g CH 3 OH i 120 g H 2 Molekularne težine: C H 3 OH = 32 g/mol i voda = 18 g/mol.
Prvo izračunavamo molove metanola i vode:
Molovi CH 3 OH = 145 g · 1 mol CH 3 OH ÷ 32 g CH 3 OH
= 4,53 mola CH 3 OH
Molovi H 2 O = 120 g · 1 mol H 2 O ÷ 18 g H 2 O
= 6,67 mola de H2O
Zatim izračunavamo ukupan broj molova:
Ukupni molovi CH 3 OH i H 2 O = 4,53 + 6,67
= 11,2 mola
I tako određujemo molarne udjele metanola i vode:
X (CH 3 OH) = 4,53 mola / 11,2 mola
= 0,404
X (V 2 O) = 6,67 mola / 11,2 mola
= 0,596
Vježba 2
Smjesa od 1,56 mola dušika (N 2 ) i 1,2 mola kisika (O 2 ) vrši pritisak od 0,8 atmosfera (atm). Izračunajte parcijalni pritisak koji vrši svaki od gasova.
Prvi korak u rješavanju problema je izračunavanje molskih udjela gasova. U drugom koraku, parcijalni pritisci koje gasovi vrše dobijaju se množenjem njihovog molskog udjela ukupnim pritiskom koji vrši smjesa gasova.
Molarni udio dušika:
X N2 = 1,56 mola / (1,56 mola + 1,2 mola)
= 0,565
Molarni udio kisika:
X O2 = 1,2 mola / (1,56 mola + 1,2 mola)
= 0,435
I na kraju izračunavamo parcijalne pritiske svakog gasa:
P N2 = X N2 · P T
= 0,565 · 0,8 atm
= 0,452 atm
P O2 = X O2 · P t
= 0,435 · 0,8 atm
= 0,348 atm
Vježba 3
Koliki je molarni udio formaldehida (CH 2 O) ako se 23 g spoja otopi u 4 mola ugljikovog tetrahlorida (CCl 4 )? Molekularna težina CH 2 O = 30,03 g/mol.
Prvo izračunavamo molove formaldehida:
CH Moles 2 O = 23 g CH 2 O · 1 mol CH 2 O ÷ 30,03 g CH 2 S
= 766 mola
A za drugo izračunavamo molarni udio:
X CH2OH = 0,766 mola CH 2 OH / (0,766 mola CH 2 OH + 4 mola CCl 4 )
= 0,161
Reference
- Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). hemija . (8. izdanje). CENGAGE Učenje.
- Helmenstine, Anne Marie, dr. (11. februar 2020.). Šta je molarni udio? Preuzeto sa: thoughtco.com
- Wikipedia. (2020). Molarni udio. Preuzeto sa: en.wikipedia.org
- Fondacija CK-12. (16. oktobar 2019.). Molarni udio. Chemistry LibreTexts. Preuzeto sa: chem.libretexts.org
- Chris Deziel. (12. novembar 2018.). Kako izračunati molarni razlomak. Preuzeto sa: sciencing.com