Molinė dalis yra chemijoje naudojamas matavimo vienetas, rodantis vieno komponento dalį mišinyje, palyginti su bendru komponentų kiekiu. Ji apskaičiuojama vieno komponento kiekį padalijus iš visų mišinio komponentų kiekių sumos.
Pavyzdžiui, jei turime vandens ir alkoholio mišinį, o vandens kiekis yra 100 g, o alkoholio kiekis yra 50 g, tai vandens molinė dalis būtų 0,66 (100 g / (100 g + 50 g)), o alkoholio molinė dalis būtų 0,33 (50 g / (100 g + 50 g)).
Pratimai, susiję su molinėmis dalimis, gali apimti skirtingų mišinio komponentų molinių dalių nustatymą, molinių dalių naudojimą komponento kiekiui, reikalingam tam tikrai koncentracijai pasiekti, apskaičiuoti ir kita. Praktika su pratimais yra būtina norint suprasti ir teisingai taikyti molinės dalies sąvoką.
Medžiagų molinės dalies apskaičiavimo metodas naudojant paprastą formulę.
Molinė dalis yra būdas išreikšti tam tikros medžiagos kiekį mišinyje. Norint apskaičiuoti medžiagos molinę dalį mišinyje, tiesiog padalykite medžiagos kiekį iš bendro mišinio kiekio. Molinės dalies apskaičiavimo formulė yra:
Molinė dalis = medžiagos kiekis / bendras mišinio kiekis
Pavyzdžiui, jei turime vandens ir druskos mišinį, o vandens kiekis yra 50 g, o druskos kiekis yra 30 g, vandens molinė dalis būtų:
Vandens molinė dalis = 50 g / (50 g + 30 g) = 50 g / 80 g = 0,625
Norint apskaičiuoti druskos molinę dalį, tiesiog atimkite vandens molinę dalį iš 1, nes visų mišinyje esančių medžiagų molinių dalių suma visada lygi 1.
Dabar, kai suprantate, kaip apskaičiuoti medžiagų molinę dalį, pabandykite atlikti keletą pratimų, kad praktikuotumėte ir įtvirtintumėte savo žinias šia tema.
Medžiagų proporcijų tirpaluose supratimas per molines frakcijas.
Molinė dalis – tai būdas išreikšti medžiagos koncentraciją tirpale, atsižvelgiant į tos medžiagos molekulių dalį, palyginti su bendru tirpale esančių molekulių skaičiumi. Norint apskaičiuoti medžiagos molinę dalį, tiesiog padalykite medžiagos molių skaičių iš bendro molių skaičiaus tirpale.
Pavyzdžiui, jei turime tirpalą su 2 moliais ištirpusios medžiagos A ir 3 moliais ištirpusios medžiagos B, ištirpusios medžiagos A molinės dalies apskaičiavimas būtų 2 / (2 + 3) = 0,4. Tai reiškia, kad 40 % tirpalo molekulių yra ištirpusios medžiagos A.
Norėdami praktikuotis apskaičiuoti molines dalis, galime išspręsti keletą uždavinių. Pavyzdžiui, jei turime tirpalą, kuriame yra 0,5 molio ištirpusios medžiagos C ir 1,5 molio ištirpusios medžiagos D, kokia yra ištirpusios medžiagos D molinė dalis? Ištirpusios medžiagos D molinė dalis būtų 1,5 / (0,5 + 1,5) = 0,75, tai reiškia, kad 75 % tirpalo molekulių yra ištirpusi medžiaga D.
Medžiagų proporcijų tirpaluose supratimas naudojant molines dalis yra būtinas įvairiems cheminiams procesams, pavyzdžiui, tirpalų ruošimui, cheminių reakcijų skaičiavimui ir medžiagų fizikinių bei cheminių savybių nustatymui. Todėl svarbu praktikuotis skaičiuojant molines dalis, kad pagilintumėte šios temos supratimą.
Atraskite formulę, kaip paprastai apskaičiuoti tirpalo molinę koncentraciją.
Tirpalo molinė koncentracija yra svarbus chemijos matas, rodantis ištirpusios medžiagos kiekio santykį su bendru tirpalo tūriu. Molinei koncentracijai apskaičiuoti naudojame paprastą formulę:
Molinė koncentracija (M) = ištirpusios medžiagos kiekis (mol) / tirpalo tūris (L)
Pavyzdžiui, jei 2 litre tirpalo ištirpiname 1 molius ištirpusios medžiagos, molinė koncentracija būtų 2 M.
Molinė dalis, savo ruožtu, yra dar vienas svarbus matas, rodantis komponento dalį bendrame tirpale. Norėdami apskaičiuoti komponento A molinę dalį, naudojame formulę:
Molinė A dalis = Mol A / Bendras molių skaičius
Pavyzdžiui, jei tirpale turime 2 molius medžiagos A ir 3 molius medžiagos B, medžiagos A molinė dalis būtų 2/5.
Dabar, kai suprantate, kaip apskaičiuoti molinę koncentraciją ir molinę dalį, galbūt verta pasipraktikuoti su keliais pratimais?
Medžiagos molių kiekio nustatymas paprastais skaičiavimais.
Norint rasti medžiagos molių skaičių, reikia naudoti teisingą matematinę formulę. Medžiagos molių skaičių galima apskaičiuoti pagal medžiagos masę ir jos molinę masę. Molinė masė yra vieno molio medžiagos atomų, jonų arba molekulių masė ir išreiškiama g/mol.
Norint apskaičiuoti molių skaičių, tiesiog padalykite medžiagos masę iš jos molinės masės. Pavyzdžiui, jei turime 10 gramų vandens (H₂O), kurio molinė masė yra 2 g/mol, molių skaičių galime apskaičiuoti taip:
Molių skaičius = medžiagos masė / molinė masė
Molių kiekis = 10 g / 18 g/mol
Molių skaičius = 0,555 mol
Todėl 0,555 gramų medžiagos yra 10 molio vandens.
Medžiagos molinė dalis mišinyje yra tos medžiagos molių skaičiaus ir bendro molių skaičiaus mišinyje santykis. Molinę dalį galima apskaičiuoti medžiagos molių skaičių padalijus iš bendro molių skaičiaus mišinyje.
Pavyzdžiui, jei turime 2 molių vandens ir 3 molių alkoholio mišinį, vandens molinė dalis būtų:
Molinė vandens dalis = molis vandens / bendras molių skaičius
Vandens molinė dalis = 2 mol / (2 mol + 3 mol)
Molinė vandens dalis = 2/5
Taigi, vandens molinė dalis šiame mišinyje būtų 2/5.
Norint praktikuoti ir įtvirtinti molinės dalies sąvoką, svarbu atlikti pratimus, kurių metu apskaičiuojamas molių skaičius ir molinės dalys skirtingose medžiagose ir mišiniuose. Praktikuojant tampa lengviau suprasti ir pritaikyti šias sąvokas sprendžiant chemines problemas.
Molinė frakcija: kaip ji apskaičiuojama, pavyzdžiai, pratimai
A molinė dalis yra būdas išreikšti junginyje esančių elementų koncentraciją arba junginio koncentraciją mišinyje.
Junginio elementų molinė dalis apibrėžiama kaip kiekvieno iš skirtingų elementų, esančių junginyje, molių skaičiaus ir bendro jų molių skaičiaus santykis.
Pavyzdžiui: jei junginys turi elementą A ir elementą B, A molinė dalis yra A molių skaičius, padalytas iš A molių skaičiaus ir pridėjus B molių skaičių. Panašiai ir B molinei daliai atliekama ta pati operacija, bet B moliai įrašomi į skaitiklį.
Ši operacija pavaizduota paveikslėlyje aukščiau. Molinių dalių suma lygi 1 (vienetui). Molinė dalis yra bematis skaičius. Jais galima išreikšti daugelį dėsnių, pavyzdžiui, Daltono dėsnį.
Savybės ir simbolis
Molinės frakcijos vertė nepriklauso nuo temperatūros ir idealiame dujų mišinyje gali būti naudojama kiekvienų dujų mišinyje esančių dujų daliniam slėgiui apskaičiuoti; kaip teigiama Daltono dėsnyje.
Molinė dalis paprastai žymima didžiąja raide X (X), dešinėje pusėje, kaip indeksas, pateikiamas elemento simbolis arba junginio formulė, jei turime junginių mišinį.
Kaip tai apskaičiuojama
Jei žinomas kiekvieno elemento, sudarančio tam tikrą junginį, molių skaičius, sudėjus elementų molius, galima gauti bendrą junginyje esančių molių skaičių.
Taigi, norint gauti kiekvieno elemento molinę dalį, jo molių skaičius padalijamas iš bendro junginyje esančių molių skaičiaus. Skirtingų elementų molinių dalių verčių suma lygi vienetui (1).
„Exemplos“
Toliau pateikiami molinės frakcijos naudojimo pavyzdžiai.
1 pavyzdys
Tirpalo molingumas, išreikštas ištirpusios medžiagos moliais kilogramui vandens, gali būti paverstas ištirpusios medžiagos molių dalimi. Norėdami tai padaryti, 1.000 g vandens paverskite vandens moliais tiesiog padalydami 1.000 g vandens masę iš vandens molekulinės masės (18 g/mol).
Tada, padalinus ištirpusios medžiagos molių skaičių iš vandens molių skaičiaus ir ištirpusios medžiagos skaičiaus, bus gauta ištirpusios medžiagos molinė dalis.
Pavyzdžiui, medžiagos A molinė koncentracija yra 0,03 m. Tai reiškia, kad viename kilograme vandens yra ištirpinta 0,3 molio medžiagos A. Vienas kilogramas vandens atitinka 55,55 molio vandens (1.000 g ± 18 g/mol). Todėl medžiagos A molinė dalis tampa:
X (A) arba X A = 0,03 ÷ (55,55 + 0,03)
= 0,0005398 arba 5,39810 -4
2 pavyzdys
Dujų dalinių slėgių apskaičiavimas remiantis jų molinėmis dalimis. Dalinių slėgių dėsnį suformulavo Daltonas, kuris teigia, kad dujų mišinyje kiekvienos dujos sukuria savo slėgį taip, tarsi užimtų visą mišinio tūrį.
Bendras dujų mišinio slėgis yra visų mišinį sudarančių dujų slėgių, atskirai, suma.
Atmosferą daugiausia sudaro keturių dujų mišinys: azotas, deguonis, anglies dioksidas ir vandens garai, kurių kiekviena atskirai sukuria tokį dalinį slėgį:
Azotas: 596 mmHg
Deguonis: 158 mmHg
Anglies dioksidas: 0,3 mmHg
Vandens garų slėgis: 5,7 mmHg.
Tai reiškia, kad atmosferos slėgio vertė yra 760 mmHg. Naudojant šiuos dujų slėgius, galima apskaičiuoti šias jų molinių frakcijų vertes:
rykštė
X N2 = 596 mmHg / 760 mmHg
= 0,7842
Deguonis
X O2 = 158 mmHg / 760 mmHg
= 0,2079
Anglies dvideginis
X CO2 = 0,3 mmHg / 760 mmHg
= 0,00039
Garai
X H2O = 5,7 mmHg / 760 mmHg
= 0,075
Ir atvirkščiai, kiekvienos mišinyje esančios dujos dalinį slėgį galima apskaičiuoti padauginus jos molinės frakcijos vertę iš bendro dujų mišinio slėgio.
Pratimai
1 pratimas
Kokia yra metanolio (CH₄) mišinio molinė dalis? 3 OH) ir vanduo (H 2 O) tirpalas, kuriame yra 145 g CHXNUMX 3 OH ir 120 g H 2 Molekuliniai svoriai: C H 3 OH = 32 g/mol ir vanduo = 18 g/mol.
Pirmiausia apskaičiuojame metanolio ir vandens molius:
CH₄ moliai 3 OH = 145 g · 1 mol CH₄ 3 OH ÷ 32 g CH₄ 3 OH
= 4,53 molio CH₄ 3 OH
H moliai 2 O = 120 g · 1 molis H 2 O ÷ 18 g H 2 O
= 6,67 mol de H2O
Tada apskaičiuojame bendrą molių skaičių:
Bendras CH molių skaičius 3 OH ir H 2 O = 4,53 + 6,67
= 11,2 molio
Taigi nustatome metanolio ir vandens molines dalis:
X (CH 3 OH) = 4,53 molio / 11,2 molio
= 0,404
X (A 2 O) = 6,67 molio / 11,2 molio
= 0,596
2 pratimas
1,56 molio azoto (N 2 ) ir 1,2 molio deguonies (O 2 ) sukuria 0,8 atmosferos (atm) slėgį. Apskaičiuokite kiekvienų dujų dalinį slėgį.
Pirmas žingsnis sprendžiant problemą yra apskaičiuoti dujų molines dalis. Antrame etape dujų dalinis slėgis gaunamas padauginus jų molinę dalį iš bendro dujų mišinio slėgio.
Azoto molinė dalis:
X N2 = 1,56 molio / (1,56 molio + 1,2 molio)
= 0,565
Molinė deguonies dalis:
X O2 = 1,2 molio / (1,56 molio + 1,2 molio)
= 0,435
Ir galiausiai apskaičiuojame kiekvienų dujų dalinį slėgį:
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
3 pratimas
Kokia yra formaldehido molinė dalis (CH₄?) 2 O), jei 23 g junginio ištirpinama 4 moliuose anglies tetrachlorido (CCl 4 )? CH molekulinė masė 2 O = 30,03 g/mol.
Pirmiausia apskaičiuojame formaldehido molių skaičių:
CH apgamai 2 O = 23 g CH₄ 2 O · 1 mol CH₄ 2 O ÷ 30,03 g CH₃ 2 S
= 766 molio
Ir antrą kartą apskaičiuojame molinę dalį:
X CH2OH = 0,766 molio C₁₀ ... 2 OH / (0,766 molio CH₄ 2 OH + 4 moliai CCl 4 )
= 0,161
Nuorodos
- Whitten, Davis, Peck ir Stanley (2008). Chemija (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 m. vasario 2020 d.). Kas yra molinė trupmena? Gauta iš: thoughtco.com
- Vikipedija. (2020). Molinė trupmena. Gauta iš: en.wikipedia.org
- CK-12 fondas. (16 m. spalio 2019 d.). Molinė frakcija. Chemistry LibreTexts. Gauta iš: chem.libretexts.org
- Chris Deziel. (12 m. lapkričio 2018 d.). Kaip apskaičiuoti molinę trupmeną. Gauta iš: sciencing.com