Mooliosuus on kemiassa käytetty mitta, joka kuvaa yhden komponentin osuutta seoksessa suhteessa kaikkien komponenttien määrään. Se lasketaan jakamalla yhden komponentin määrä kaikkien seoksen komponenttien määrien summalla.
Esimerkiksi jos meillä on veden ja alkoholin seos, ja veden määrä on 100 g ja alkoholin määrä on 50 g, niin veden mooliosuus olisi 0,66 (100 g / (100 g + 50 g)) ja alkoholin mooliosuus olisi 0,33 (50 g / (100 g + 50 g)).
Mooliosuuksia koskeviin harjoituksiin voi sisältyä seoksen eri komponenttien mooliosuuksien määrittäminen, mooliosuuksien käyttäminen tietyn pitoisuuden saavuttamiseksi tarvittavan komponentin määrän laskemiseen ja paljon muuta. Harjoitusten tekeminen on välttämätöntä mooliosuuden käsitteen ymmärtämiseksi ja oikeaksi soveltamiseksi.
Menetelmä aineiden mooliosuuden laskemiseksi yksinkertaisen kaavan avulla.
Mooliosuus on tapa ilmaista tietyn aineen määrä seoksessa. Aineen mooliosuuden laskemiseksi seoksessa jaa aineen määrä seoksen kokonaismäärällä. Mooliosuuden laskemisen kaava on:
Mooliosuus = aineen määrä / seoksen kokonaismäärä
Esimerkiksi, jos meillä on veden ja suolan seos, ja veden määrä on 50 g ja suolan määrä on 30 g, veden mooliosuus olisi:
Veden mooliosuus = 50 g / (50 g + 30 g) = 50 g / 80 g = 0,625
Suolan mooliosuuden laskemiseksi vähennä veden mooliosuus luvusta 1, koska kaikkien seoksen aineiden mooliosuuksien summa on aina yhtä suuri kuin 1.
Nyt kun ymmärrät, miten aineiden mooliosuus lasketaan, kokeile harjoitella ja vahvistaa tietämystäsi tästä aiheesta ratkaisemalla joitakin harjoituksia.
Liuosten aineiden suhteiden ymmärtäminen mooliosuuksien avulla.
Mooliosuus on tapa ilmaista aineen pitoisuus liuoksessa ottaen huomioon kyseisen aineen molekyylien osuuden suhteessa läsnä olevien molekyylien kokonaismäärään. Mooliosuuden laskemiseksi jaa aineen moolien lukumäärä liuoksen moolien kokonaismäärällä.
Esimerkiksi, jos meillä on liuos, jossa on 2 moolia liuotettavaa ainetta A ja 3 moolia liuotettavaa ainetta B, liuotettavan aineen A mooliosuus lasketaan kaavalla 2 / (2 + 3) = 0,4. Tämä tarkoittaa, että 40 % liuoksen molekyyleistä on liuotettavaa ainetta A.
Harjoitellaksemme mooliosuuksien laskemista voimme ratkaista joitakin ongelmia. Esimerkiksi jos meillä on liuos, jossa on 0,5 moolia liuotettavaa ainetta C ja 1,5 moolia liuotettavaa ainetta D, mikä on liuotettavan aineen D mooliosuus? Liuotettavan aineen D mooliosuus olisi 1,5 / (0,5 + 1,5) = 0,75, mikä tarkoittaa, että 75 % liuoksen molekyyleistä on liuotettavaa ainetta D.
Liuosten aineiden suhteiden ymmärtäminen mooliosuuksien avulla on olennaista useissa kemiallisissa prosesseissa, kuten liuosten valmistuksessa, kemiallisten reaktioiden laskemisessa ja aineiden fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien määrittämisessä. Siksi on tärkeää harjoitella mooliosuuksien laskemista syventääksesi ymmärrystäsi tästä aiheesta.
Löydä kaava liuoksen moolipitoisuuden laskemiseksi yksinkertaisella tavalla.
Liuoksen moolipitoisuus on tärkeä mitta kemiassa, ja se edustaa liuenneen aineen määrää suhteessa liuoksen kokonaistilavuuteen. Moolipitoisuuden laskemiseksi käytämme yksinkertaista kaavaa:
Molaarinen pitoisuus (M) = Liuotettavan aineen määrä (mol) / Liuoksen tilavuus (L)
Esimerkiksi, jos meillä on 2 moolia liuotettavaa ainetta liuotettuna 1 litraan liuosta, moolipitoisuus olisi 2 M.
Mooliosuus on puolestaan toinen tärkeä mitta, joka kuvaa komponentin osuutta suhteessa kokonaisliuokseen. Komponentin A mooliosuuden laskemiseksi käytämme kaavaa:
A:n mooliosuus = A:n mooli / Kokonaismooli
Esimerkiksi, jos liuoksessa on 2 moolia ainetta A ja 3 moolia ainetta B, aineen A mooliosuus olisi 2/5.
Nyt kun ymmärrät, miten moolipitoisuus ja mooliosuus lasketaan, voisitko harjoitella?
Aineen moolimäärän löytäminen yksinkertaisilla laskutoimituksilla.
Aineen moolien lukumäärän löytämiseksi sinun on käytettävä oikeaa matemaattista kaavaa. Aineen moolien lukumäärä voidaan laskea aineen massasta ja sen moolimassasta. Moolimassa on yhden moolin atomien, ionien tai molekyylien massa ainetta ja se ilmaistaan g/mol.
Moolien lukumäärän laskemiseksi jaa aineen massa yksinkertaisesti sen moolimassalla. Esimerkiksi, jos meillä on 10 grammaa vettä (H2O), jonka moolimassa on 18 g/mol, voimme laskea moolien lukumäärän seuraavasti:
Moolien määrä = aineen massa / moolimassa
Moolien määrä = 10 g / 18 g/mol
Moolien määrä = 0,555 mol
Siksi meillä on 0,555 moolia vettä 10 grammassa ainetta.
Seoksen aineen mooliosuus on aineen moolien lukumäärän suhde seoksen moolien kokonaismäärään. Mooliosuus voidaan laskea jakamalla aineen moolien lukumäärä seoksen moolien kokonaismäärällä.
Esimerkiksi, jos meillä on seos, jossa on 2 moolia vettä ja 3 moolia alkoholia, veden mooliosuus olisi:
Veden mooliosuus = vesimooli / kokonaismoolimäärä
Veden mooliosuus = 2 mol / (2 mol + 3 mol)
Veden mooliosuus = 2/5
Siten veden mooliosuus tässä seoksessa olisi 2/5.
Mooliosuuden käsitteen harjoitteluun ja vahvistamiseen on tärkeää suorittaa harjoituksia, joissa lasketaan moolien lukumäärä ja mooliosuudet eri aineissa ja seoksissa. Harjoittelun myötä näiden käsitteiden ymmärtäminen ja soveltaminen kemiallisten ongelmien ratkaisemiseen helpottuu.
Moolimurto: miten se lasketaan, esimerkkejä, harjoituksia
A mooliosuus on tapa ilmaista yhdisteessä olevien alkuaineiden pitoisuus tai yhdisteen pitoisuus seoksessa.
Yhdisteen alkuaineiden mooliosuus määritellään yhdisteessä olevien eri alkuaineiden moolimäärän ja niiden kokonaismoolimäärän osamääränä.
Esimerkiksi: jos yhdisteessä on alkuaine A ja alkuaine B, A:n mooliosuus on A:n moolien lukumäärä jaettuna A:n moolien lukumäärällä plus B:n moolien lukumäärä. Samoin B:n mooliosuudelle suoritetaan sama operaatio, mutta sijoittamalla B:n moolit osoittajaan.
Tämä operaatio on esitetty yllä olevassa kuvassa. Mooliosuuksien summa on yhtä suuri kuin 1 (yksi). Mooliosuus on dimensioton luku. Monet lait voidaan ilmaista niiden avulla, kuten Daltonin laki.
Ominaisuudet ja symboli
Mooliosuus on riippumaton lämpötilasta, ja ideaalisessa kaasuseoksessa sitä voidaan käyttää Daltonin lain mukaisesti laskemaan kunkin kaasuseoksessa olevan kaasun osapaine.
Mooliosuus merkitään yleensä isolla kirjaimella X (X). Oikealla puolella alaindeksinä on alkuaineen symboli tai yhdisteen kaava, jos kyseessä on yhdisteiden seos.
Kuinka se lasketaan
Jos tietyn yhdisteen muodostavien alkuaineiden moolimäärä tunnetaan, alkuaineiden moolien yhteenlasku voi antaa yhdisteessä olevien moolien kokonaismäärän.
Joten kunkin alkuaineen mooliosuuden saamiseksi sen moolien lukumäärä jaetaan yhdisteessä olevien moolien kokonaismäärällä. Eri alkuaineiden mooliosuuksien summa on yhtä suuri kuin yksi (1).
ESIMERKIT
Seuraavassa on esimerkkejä mooliosuuden käyttötavoista.
Esimerkki 1
Liuoksen molaarisuus, joka ilmaistaan liuenneen aineen mooleina vettä kohden, voidaan muuntaa liuenneen aineen mooliosuudeksi. Tätä varten 1.000 1.000 g vettä muunnetaan vesimooleiksi yksinkertaisesti jakamalla 18 XNUMX g:n veden massa veden molekyylipainolla (XNUMX g/mol).
Sitten jakamalla liuenneen aineen moolien lukumäärä veden ja liuenneen aineen moolien lukumäärällä saadaan liuenneen aineen mooliosuus.
Esimerkiksi aineen A molaarisuus on 0,03 m. Tämä tarkoittaa, että 0,3 moolia ainetta A on liuenneena yhteen kilogrammaan vettä. Yksi kilogramma vettä vastaa 55,55 moolia vettä (1.000 g ± 18 g/mol). Näin ollen aineen A mooliosuus on:
X (A) tai X A = 0,03 ÷ (55,55 + 0,03)
= 0,0005398 tai 5,39810 -4
Esimerkki 2
Kaasujen osapaineiden laskeminen niiden mooliosuuksien perusteella. Dalton muotoili osapaineiden lain, jonka mukaan kaasuseoksessa jokainen kaasu kohdistaa paineensa ikään kuin se täyttäisi koko seoksen tilavuuden.
Kaasuseoksen kokonaispaine on kaikkien kaasuseoksen muodostavien kaasujen erikseen kohdistamien paineiden summa.
Ilmakehä koostuu pääasiassa neljän kaasun seoksesta: typestä, hapesta, hiilidioksidista ja vesihöyrystä, joista jokainen kohdistaa seuraavat osapaineet erikseen:
Typpi: 596 mmHg
Happi: 158 mmHg
Hiilidioksidi: 0,3 mmHg
Vesihöyry: 5,7 mmHg.
Millä saadaan ilmakehän painearvoksi 760 mmHg. Näiden kaasunpaineiden avulla voidaan laskea seuraavat mooliosuuksien arvot:
Typpi
X N2 = 596 mmHg / 760 mmHg
= 0,7842
Happi
X O2 = 158 mmHg / 760 mmHg
= 0,2079
Hiilidioksidi
X CO2 = 0,3 mmHg / 760 mmHg
= 0,00039
Steam
X H2O = 5,7 mmHg / 760 mmHg
= 0,075
Käänteisesti kunkin seoksessa olevan kaasun osapaine voidaan laskea kertomalla sen mooliosuuden arvo kaasuseoksen aiheuttamalla kokonaispaineella.
Harjoitukset
Harjoitus 1
Mikä on metanolin (CH₄) seoksen mooliosuus 3 OH) ja vesi (H 2 O) liuos, joka sisältää 145 g CHXNUMX:a 3 OH ja 120 g H:ta 2 Molekyylipainot: C H 3 OH = 32 g/mol ja vesi = 18 g/mol.
Ensin lasketaan metanolin ja veden moolimäärät:
Moolia CH4:tä 3 OH = 145 g · 1 mol CH₄ 3 OH ÷ 32 g CH₄:tä 3 OH
= 4,53 moolia CHXNUMX:tä 3 OH
H-moolia 2 O = 120 g · 1 mooli H:ta 2 O ÷ 18 g H:ta 2 O
= 6,67 moolia de H2O
Sitten laskemme moolien kokonaismäärän:
CH4:n kokonaismoolimäärä 3 OH ja H 2 O = 4,53 + 6,67
= 11,2 moolia
Ja niin määritämme metanolin ja veden mooliosuudet:
X (CH 3 OH) = 4,53 moolia / 11,2 moolia
= 0,404
X (H 2 O) = 6,67 moolia / 11,2 moolia
= 0,596
Harjoitus 2
Seos, jossa on 1,56 moolia typpeä (N 2 ) ja 1,2 moolia happea (O 2 ) kohdistaa 0,8 ilmakehän (atm) paineen. Laske kunkin kaasun kohdistama osapaine.
Ensimmäinen askel ongelman ratkaisemisessa on kaasujen mooliosuuksien laskeminen. Toisessa vaiheessa kaasujen aiheuttamat osapaineet saadaan kertomalla niiden mooliosuudet kaasuseoksen aiheuttamalla kokonaispaineella.
Typen mooliosuus:
X N2 = 1,56 moolia / (1,56 moolia + 1,2 moolia)
= 0,565
Hapen mooliosuus:
X O2 = 1,2 moolia / (1,56 moolia + 1,2 moolia)
= 0,435
Ja lopuksi laskemme kunkin kaasun osapaineet:
P N2 = X N2 · P T
= 0,565 · 0,8 atm
= 0,452 ilmakehää
P O2 = X O2 · P t
= 0,435 · 0,8 atm
= 0,348 ilmakehää
Harjoitus 3
Mikä on formaldehydin mooliosuus (CH 2 O), jos 23 g yhdistettä liuotetaan 4 mooliin hiilitetrakloridia (CCl 4 )? CH:n molekyylipaino 2 O = 30,03 g/mol.
Laskemme ensin formaldehydimoolien määrän:
CH-moolit 2 O = 23 g CH₄ 2 O · 1 mooli C₁₁C₁₀-yksikköä 2 O ÷ 30,03 g CH₃ 2 S
= 766 moolia
Ja toiseksi laskemme mooliosuuden:
X CH2H = 0,766 moolia C₁₁C₁₀-yksikköä 2 OH / (0,766 moolia CH₄ 2 OH + 4 moolia CClXNUMX 4 )
= 0,161
Viitteet
- Whitten, Davis, Peck ja Stanley (2008). Kemia (8. painos). CENGAGE-oppiminen.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11. helmikuuta 2020). Mikä on mooliosuus? Haettu osoitteesta: thoughtco.com
- Wikipedia. (2020). Moolimurtoluku. Haettu osoitteesta: en.wikipedia.org
- CK-12 Foundation. (16. lokakuuta 2019). Mooliosuus. Chemistry LibreTexts. Haettu osoitteesta: chem.libretexts.org
- Chris Deziel. (12. marraskuuta 2018). Moolimurtoluvun laskeminen. Haettu osoitteesta: sciencing.com