Molarni udio je mjera koja se koristi u kemiji za predstavljanje udjela jedne komponente u smjesi u odnosu na ukupan broj prisutnih komponenti. Izračunava se dijeljenjem količine jedne komponente sa zbrojem 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 udjele 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. Vježba s vježbama je ključna za razumijevanje i pravilnu primjenu koncepta molarne frakcije.
Metoda za izračunavanje molnog udjela u tvarima pomoću jednostavne formule.
Molarni udio je način izražavanja količine određene tvari u smjesi. Za izračun molarnog udjela tvari u smjesi, jednostavno podijelite količinu tvari 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 bio bi:
Molarni udio vode = 50 g / (50 g + 30 g) = 50 g / 80 g = 0,625
Za izračun molnog udjela soli, jednostavno oduzmite molni udio vode od 1, budući da je zbroj molnih udjela svih tvari u smjesi uvijek jednak 1.
Sada kada razumijete kako izračunati molarni udio u tvarima, pokušajte riješiti nekoliko vježbi kako biste uvježbali i učvrstili svoje znanje o ovoj temi.
Razumijevanje udjela tvari u otopinama putem molarnih udjela.
Molarni udio je način izražavanja koncentracije tvari u otopini, uzimajući u obzir udio molekula te tvari u odnosu na ukupan broj prisutnih molekula. Za izračun molarnog udjela tvari, jednostavno podijelite broj molova tvari s ukupnim brojem molova u otopini.
Na primjer, ako imamo otopinu s 2 mola otopljene tvari A i 3 mola otopljene tvari B, izračun molnog udjela otopljene tvari A bio bi 2 / (2 + 3) = 0,4. To znači da je 40% molekula u otopini otopljena tvar A.
Za vježbanje izračunavanja molnih udjela možemo riješiti neke probleme. Na primjer, ako imamo otopinu s 0,5 mola otopljene tvari C i 1,5 mola otopljene tvari D, koji je molni udio otopljene tvari D? Molni udio otopljene tvari D bio bi 1,5 / (0,5 + 1,5) = 0,75, što znači da je 75% molekula u otopini otopljena tvar D.
Razumijevanje udjela tvari u otopinama putem molnih udjela ključno je za različite kemijske procese, kao što su priprema otopina, izračunavanje kemijskih reakcija i određivanje fizikalno-kemijskih svojstava tvari. Stoga je važno vježbati izračunavanje molnih udjela kako biste produbili svoje razumijevanje ove teme.
Otkrijte formulu za jednostavno izračunavanje molarne koncentracije otopine.
Molarna koncentracija otopine važna je mjera u kemiji, koja predstavlja količinu otopljene tvari u odnosu na ukupni volumen otopine. Za izračun molarne koncentracije koristimo jednostavnu formulu:
Molarna koncentracija (M) = Količina otopljene tvari (mol) / Volumen otopine (L)
Na primjer, ako imamo 2 mola otopljene tvari otopljene u 1 litri otopine, molarna koncentracija bila bi 2 M.
Molarni udio je, pak, još jedna važna mjera koja predstavlja udio komponente u odnosu na ukupnu otopinu. Za izračun molnog udjela komponente A koristimo formulu:
Molni udio A = Mol A / Ukupni mol
Na primjer, ako u otopini imamo 2 mola tvari A i 3 mola tvari B, molarni udio tvari A bio bi 2/5.
Sada kada razumijete kako izračunati molarnu koncentraciju i molni udio, što kažete na vježbu s nekoliko vježbi?
Određivanje broja molova u tvari jednostavnim izračunima.
Da biste pronašli broj molova u tvari, morate upotrijebiti ispravnu matematičku formulu. Broj molova tvari može se izračunati iz mase tvari i njezine molarne mase. Molarna masa je masa jednog mola atoma, iona ili molekula tvari i izražava se u g/mol.
Za izračun broja molova, jednostavno podijelite masu tvari s njezinom 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 tvari / Molarna masa
Broj molova = 10 g / 18 g/mol
Broj molova = 0,555 mola
Stoga imamo 0,555 mola vode u 10 grama tvari.
Molni udio tvari u smjesi je omjer broja molova te tvari i ukupnog broja molova u smjesi. Molni udio može se 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 bio bi:
Molni 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 uvježbavanje i učvršćivanje koncepta molarne frakcije važno je izvoditi vježbe koje uključuju izračunavanje broja molova i molarnih frakcija u različitim tvarima i smjesama. S vježbom postaje lakše razumjeti i primijeniti ove koncepte na rješavanje kemijskih problema.
Molarni udio: kako se izračunava, primjeri, vježbe
A molarni udio je način izražavanja koncentracije elemenata prisutnih u spoju ili koncentracije spoja 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 prikazana na gornjoj slici. Zbroj molnih udjela jednak je 1 (jedan). Molni udio je bezdimenzijski broj. Mnogi zakoni mogu se izraziti pomoću njih, poput Daltonovog zakona.
Značajke i simbol
Vrijednost molnog udjela ne ovisi o temperaturi i, u idealnoj smjesi plinova, može se koristiti za izračun parcijalnih tlakova svakog od plinova prisutnih u smjesi plinova; kako je navedeno u Daltonovom zakonu.
Molni udio se obično predstavlja ili simbolizira velikim slovom X (X), s desne strane, kao indeks, stavlja se simbol elementa ili formula spoja ako imamo smjesu spojeva.
Kako se izračunava
Ako je poznat broj molova svakog od elemenata koji čine određeni spoj, zbrajanjem molova elemenata može se dobiti ukupan broj molova koji postoje u spoju.
Dakle, da bi se dobio molarni udio svakog elementa, broj njegovih molova dijeli se s ukupnim brojem molova prisutnih u spoju. Zbroj vrijednosti molnih udjela različitih elemenata jednak je jedinici (1).
Primjeri
Slijede primjeri upotrebe molarne frakcije.
Primjer 1
Molalnost otopine, izražena u molovima otopljene tvari po kilogramu vode, može se pretvoriti u molni udio otopljene tvari. 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 otopljene tvari s brojem molova vode plus broj molova otopljene tvari, dobit će se molarni udio otopljene tvari.
Na primjer, tvar A ima molalnost od 0,03 m. To znači da imate 0,3 mola tvari A otopljenog u jednom kilogramu vode. Jedan kilogram vode odgovara 55,55 mola vode (1.000 g ± 18 g/mol). Stoga, molarni udio tvari A postaje:
X (A) ili X A = 0,03 ÷ (55,55 + 0,03)
= 0,0005398 ili 5,39810 -4
Primjer 2
Izračun parcijalnih tlakova plinova na temelju njihovih molnih udjela. Zakon parcijalnih tlakova formulirao je Dalton, a on kaže da u smjesi plinova svaki plin vrši svoj tlak kao da zauzima cijeli volumen smjese.
Ukupni tlak plinske smjese je zbroj tlakova koje zasebno vrše svaki od plinova koji čine plinsku smjesu.
Atmosfera se sastoji prvenstveno od smjese četiriju plinova: dušika, kisika, ugljikovog dioksida i vodene pare, pri čemu svaki od njih zasebno vrši sljedeće parcijalne tlakove:
Dušik: 596 mmHg
Kisik: 158 mmHg
Ugljikov dioksid: 0,3 mmHg
Vodena para: 5,7 mmHg.
Što daje vrijednost atmosferskog tlaka od 760 mmHg. Korištenjem ovih tlakova plina mogu se izračunati sljedeće vrijednosti za njihove molne udjele:
bičevati
X N2 = 596 mmHg / 760 mmHg
= 0,7842
Kisik
X O2 = 158 mmHg / 760 mmHg
= 0,2079
Ugljični dioksid
X CO2 = 0,3 mmHg / 760 mmHg
= 0,00039
Steam
X H2O = 5,7 mmHg / 760 mmHg
= 0,075
Suprotno tome, parcijalni tlak svakog od plinova prisutnih u smjesi može se izračunati množenjem vrijednosti njegovog molnog udjela s ukupnim tlakom koji vrši smjesa plinova.
Vježbe
Vježba 1
Koliki je molarni udio smjese metanola (CH 3 OH) i voda (H 2 O) otopina koja sadrži 145 g CHXNUMX 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:
Moli CH 3 OH = 145 g · 1 mol CH 3 OH ÷ 32 g CH 3 OH
= 4,53 mola CHXNUMX 3 OH
Moli 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 CH4 3 OH i H 2 O = 4,53 + 6,67
= 11,2 mola
I tako određujemo molne 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 tlak od 0,8 atmosfera (atm). Izračunajte parcijalni tlak koji vrši svaki od plinova.
Prvi korak u rješavanju problema je izračunavanje molnih udjela plinova. U drugom koraku, parcijalni tlakovi koje vrše plinovi dobivaju se množenjem njihovog molnog udjela s ukupnim tlakom koji vrši smjesa plinova.
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 tlakove svakog plina:
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 tetraklorida (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 drugi izračunavamo molni 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.). Kemija . (8. izd.). CENGAGE učenje.
- Helmenstine, Anne Marie, dr. sc. (11. veljače 2020.). Što je molarni udio? Preuzeto s: thoughtco.com
- Wikipedia. (2020). Molarni udio. Preuzeto s: en.wikipedia.org
- Zaklada CK-12. (16. listopada 2019.). Molarni udio. Chemistry LibreTexts. Preuzeto s: chem.libretexts.org
- Chris Deziel. (12. studenog 2018.). Kako izračunati molarni udio. Preuzeto s: sciencing.com