Molski delež je merska enota, ki se v kemiji uporablja za predstavitev deleža ene komponente v zmesi glede na skupno število prisotnih komponent. Izračuna se tako, da se količina ene komponente deli z vsoto količin vseh komponent v zmesi.
Na primer, če imamo mešanico vode in alkohola, količina vode pa je 100 g, količina alkohola pa 50 g, potem bi bil molski delež vode 0,66 (100 g / (100 g + 50 g)), molski delež alkohola pa 0,33 (50 g / (100 g + 50 g)).
Vaje, ki vključujejo molske deleže, lahko vključujejo določanje molskih deležev različnih komponent v zmesi, uporabo molskih deležev za izračun količine komponente, potrebne za doseganje dane koncentracije, in drugo. Vaja z vajami je bistvena za razumevanje in pravilno uporabo koncepta molskega deleža.
Metoda za izračun molskega deleža v snoveh z uporabo preproste formule.
Molski delež je način izražanja količine dane snovi v zmesi. Za izračun molskega deleža snovi v zmesi preprosto delite količino snovi s skupno količino zmesi. Formula za izračun molskega deleža je:
Molski delež = količina snovi / skupna količina zmesi
Na primer, če imamo mešanico vode in soli, količina vode pa je 50 g, količina soli pa 30 g, bi bil molski delež vode:
Molski delež vode = 50 g / (50 g + 30 g) = 50 g / 80 g = 0,625
Za izračun molskega deleža soli preprosto odštejemo molski delež vode od 1, saj je vsota molskih deležev vseh snovi v zmesi vedno enaka 1.
Zdaj, ko razumete, kako izračunati molski delež v snoveh, poskusite rešiti nekaj vaj, da vadite in utrdite svoje znanje o tej temi.
Razumevanje deležev snovi v raztopinah z molskimi deleži.
Molski delež je način izražanja koncentracije snovi v raztopini, pri čemer se upošteva delež molekul te snovi glede na skupno število prisotnih molekul. Za izračun molskega deleža snovi preprosto delite število molov snovi s skupnim številom molov v raztopini.
Na primer, če imamo raztopino z 2 moli topljenca A in 3 moli topljenca B, bi bil izračun molskega deleža topljenca A 2 / (2 + 3) = 0,4. To pomeni, da je 40 % molekul v raztopini topljenca A.
Za vajo izračunavanja molskih deležev lahko rešimo nekaj problemov. Na primer, če imamo raztopino z 0,5 mola topljenca C in 1,5 mola topljenca D, kolikšen je molski delež topljenca D? Molski delež topljenca D bi bil 1,5 / (0,5 + 1,5) = 0,75, kar pomeni, da je 75 % molekul v raztopini topljenca D.
Razumevanje razmerij snovi v raztopinah prek molskih deležev je bistvenega pomena za različne kemijske procese, kot so priprava raztopin, izračun kemijskih reakcij in določanje fizikalno-kemijskih lastnosti snovi. Zato je pomembno, da vadite izračunavanje molskih deležev, da poglobite svoje razumevanje te teme.
Odkrijte formulo za preprost izračun molske koncentracije raztopine.
Molarna koncentracija raztopine je pomembna meritev v kemiji, ki predstavlja količino topljenca glede na skupni volumen raztopine. Za izračun molarne koncentracije uporabimo preprosto formulo:
Molska koncentracija (M) = Količina topljenca (mol) / Volumen raztopine (L)
Na primer, če imamo v 2 litru raztopine raztopljenih 1 mola topljenca, bi bila molska koncentracija 2 M.
Molski delež pa je še ena pomembna meritev, ki predstavlja delež komponente glede na celotno raztopino. Za izračun molskega deleža komponente A uporabimo formulo:
Molski delež A = Mol A / Skupni mol
Na primer, če imamo v raztopini 2 mola snovi A in 3 mole snovi B, bi bil molski delež A 2/5.
Zdaj, ko razumete, kako izračunati molarno koncentracijo in molski delež, kaj pa če bi vadili z nekaj vajami?
Določanje števila molov v snovi s preprostimi izračuni.
Za izračun števila molov snovi morate uporabiti pravilno matematično formulo. Število molov snovi lahko izračunamo iz mase snovi in njene molske mase. Molska masa je masa enega mola atomov, ionov ali molekul snovi in je izražena v g/mol.
Za izračun števila molov preprosto delimo maso snovi z njeno molsko maso. Na primer, če imamo 10 gramov vode (H2O), katere molska masa je 18 g/mol, lahko število molov izračunamo na naslednji način:
Število molov = masa snovi / molska masa
Število molov = 10 g / 18 g/mol
Količina molov = 0,555 mol
Zato imamo v 0,555 gramih snovi 10 mola vode.
Molski delež snovi v zmesi je razmerje med številom molov te snovi in skupnim številom molov v zmesi. Molski delež lahko izračunamo tako, da število molov snovi delimo s skupnim številom molov v zmesi.
Na primer, če imamo zmes 2 molov vode in 3 molov alkohola, bi bil molski delež vode:
Molski delež vode = mol vode / skupni mol
Molski delež vode = 2 mol / (2 mol + 3 mol)
Molski delež vode = 2/5
Molski delež vode v tej mešanici bi bil torej 2/5.
Za vajo in utrjevanje koncepta molskega deleža je pomembno izvajati vaje, ki vključujejo izračun števila molov in molskih deležev v različnih snoveh in zmeseh. Z vajo postane lažje razumeti in uporabiti te koncepte pri reševanju kemijskih problemov.
Molski delež: kako se izračuna, primeri, vaje
A molski delež je način izražanja koncentracije elementov, prisotnih v spojini, ali koncentracije spojine v zmesi.
Molski delež elementov spojine je definiran kot količnik med številom molov vsakega od različnih elementov, prisotnih v spojini, in skupnim številom njihovih molov.
Na primer: če ima spojina element A in element B, je molski delež A število molov A, deljeno s številom molov A in številom molov B. Podobno se za molski delež B izvede ista operacija, le da se molovi B vpišejo v števec.
Ta operacija je predstavljena na zgornji sliki. Vsota molskih deležev je enaka 1 (ena). Molski delež je brezdimenzionalno število. Z njimi je mogoče izraziti številne zakone, na primer Daltonov zakon.
Značilnosti in simbol
Vrednost molskega deleža je neodvisna od temperature in se v idealni plinski mešanici lahko uporabi za izračun parcialnih tlakov vsakega od plinov, prisotnih v plinski mešanici, kot je navedeno v Daltonovem zakonu.
Molski delež je običajno predstavljen ali simboliziran z veliko začetnico X (X), na desni strani pa se kot indeks namesti simbol elementa ali formula spojine, če gre za mešanico spojin.
Kako se izračuna
Če je znano število molov vsakega od elementov, ki sestavljajo dano spojino, lahko seštevanje molov elementov dobi skupno število molov, ki obstajajo v spojini.
Torej, da dobimo molski delež vsakega elementa, število njegovih molov delimo s skupnim številom molov, prisotnih v spojini. Vsota vrednosti molskih deležev različnih elementov je enaka ena (1).
Primeri
Sledijo primeri uporabe molskega deleža.
Primer 1
Molalnost raztopine, izražena v molih topljenca na kilogram vode, se lahko pretvori v molski delež topljenca. To storite tako, da 1.000 g vode pretvorite v mole vode tako, da maso 1.000 g vode preprosto delite z molekulsko maso vode (18 g/mol).
Nato bomo z deljenjem števila molov topljenca s številom molov vode in molov topljenca dobili molski delež topljenca.
Na primer, snov A ima molalnost 0,03 m. To pomeni, da je v enem kilogramu vode raztopljenih 0,3 mola snovi A. En kilogram vode ustreza 55,55 molom vode (1.000 g ± 18 g/mol). Zato molski delež snovi A postane:
X (A) ali X A = 0,03 ÷ (55,55 + 0,03)
= 0,0005398 ali 5,39810 -4
Primer 2
Izračun parcialnih tlakov plinov na podlagi njihovih molskih deležev. Zakon parcialnih tlakov je formuliral Dalton in pravi, da v mešanici plinov vsak plin izvaja svoj tlak, kot da bi zasedal celoten volumen mešanice.
Skupni tlak plinske mešanice je vsota tlakov, ki jih ločeno izvajajo vsi plini, ki sestavljajo plinsko mešanico.
Atmosfera je sestavljena predvsem iz mešanice štirih plinov: dušika, kisika, ogljikovega dioksida in vodne pare, pri čemer vsak posebej ustvarja naslednje delne tlake:
Dušik: 596 mmHg
Kisik: 158 mmHg
Ogljikov dioksid: 0,3 mmHg
Vodna para: 5,7 mmHg.
Kar da vrednost atmosferskega tlaka 760 mmHg. Z uporabo teh tlakov plina je mogoče izračunati naslednje vrednosti za njihove molske deleže:
nadloga
X N2 = 596 mmHg / 760 mmHg
= 0,7842
Kisik
X O2 = 158 mmHg / 760 mmHg
= 0,2079
Ogljikov dioksid
X CO2 = 0,3 mmHg / 760 mmHg
= 0,00039
Steam
X H2O = 5,7 mmHg / 760 mmHg
= 0,075
Nasprotno pa lahko parcialni tlak vsakega od plinov, prisotnih v zmesi, izračunamo tako, da vrednost njegovega molskega deleža pomnožimo s skupnim tlakom, ki ga izvaja zmes plinov.
Vaje
Vaja 1
Kolikšen je molski delež zmesi metanola (CH 3 OH) in voda (H 2 O) raztopina, ki vsebuje 145 g CHXNUMX 3 OH in 120 g H 2 Molekulske mase: C H 3 OH = 32 g/mol in voda = 18 g/mol.
Najprej izračunamo molove metanola in vode:
Moli CH4 3 OH = 145 g · 1 mol CH 3 OH ÷ 32 g CH 3 OH
= 4,53 molov CHXNUMX 3 OH
Moli H 2 O = 120 g · 1 mol H 2 O ÷ 18 g H 2 O
= 6,67 mol de H2O
Nato izračunamo skupno število molov:
Skupni molovi CH4 3 OH in H 2 O = 4,53 + 6,67
= 11,2 molov
In tako določimo molske deleže metanola in vode:
X (CH 3 OH) = 4,53 molov / 11,2 molov
= 0,404
X (V 2 O) = 6,67 molov / 11,2 molov
= 0,596
Vaja 2
Zmes 1,56 molov dušika (N 2 ) in 1,2 mola kisika (O 2 ) izvaja tlak 0,8 atmosfere (atm). Izračunajte parcialni tlak, ki ga izvaja vsak od plinov.
Prvi korak pri reševanju problema je izračun molskih deležev plinov. V drugem koraku se parcialni tlaki plinov dobijo tako, da se njihov molski delež pomnoži s skupnim tlakom, ki ga izvaja mešanica plinov.
Molski delež dušika:
X N2 = 1,56 mola / (1,56 mola + 1,2 mola)
= 0,565
Molski delež kisika:
X O2 = 1,2 mola / (1,56 mola + 1,2 mola)
= 0,435
In končno izračunamo parcialne tlake vsakega 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
Vaja 3
Kolikšen je molski delež formaldehida (CH 2 O), če 23 g spojine raztopimo v 4 molih ogljikovega tetraklorida (CCl 4 )? Molekulska masa CH 2 O = 30,03 g/mol.
Najprej izračunamo mole formaldehida:
CH Moles 2 O = 23 g CH 2 O · 1 mol CH 2 O ÷ 30,03 g CH 2 S
= 766 molov
In za drugo izračunamo molski delež:
X CH2OH = 0,766 molov CH 2 OH / (0,766 molov CH 2 OH + 4 molov CCl 4 )
= 0,161
Literatura
- Whitten, Davis, Peck in Stanley. (2008). Kemija . (8. izd.). Učenje CENGAGE.
- Helmenstine, Anne Marie, dr. (11. februar 2020). Kaj je molski delež? Pridobljeno s spletne strani: thoughtco.com
- Wikipedia. (2020). Molski delež. Pridobljeno s: en.wikipedia.org
- Fundacija CK-12. (16. oktober 2019). Molski delež. Chemistry LibreTexts. Pridobljeno s: chem.libretexts.org
- Chris Deziel. (12. november 2018). Kako izračunati molski delež. Pridobljeno s spletne strani: sciencing.com