Fraksioni molar është një matje e përdorur në kimi për të përfaqësuar proporcionin e një përbërësi në një përzierje në krahasim me totalin e përbërësve të pranishëm. Ai llogaritet duke pjesëtuar sasinë e një përbërësi me shumën e sasive të të gjithë përbërësve në përzierje.
Për shembull, nëse kemi një përzierje uji dhe alkooli, dhe sasia e ujit është 100 g dhe sasia e alkoolit është 50 g, atëherë fraksioni molar i ujit do të ishte 0,66 (100 g / (100 g + 50 g)) dhe fraksioni molar i alkoolit do të ishte 0,33 (50 g / (100 g + 50 g)).
Ushtrimet që përfshijnë fraksionet molare mund të përfshijnë përcaktimin e fraksionit molar të përbërësve të ndryshëm në një përzierje, përdorimin e fraksioneve molare për të llogaritur sasinë e një përbërësi të nevojshëm për të arritur një përqendrim të caktuar dhe më shumë. Praktika me ushtrime është thelbësore për të kuptuar dhe zbatuar saktë konceptin e fraksionit molar.
Metodë për llogaritjen e fraksionit molar në substanca duke përdorur një formulë të thjeshtë.
Fraksioni molar është një mënyrë për të shprehur sasinë e një substance të caktuar në një përzierje. Për të llogaritur fraksionin molar të një substance në një përzierje, thjesht pjesëtoni sasinë e substancës me sasinë totale të përzierjes. Formula për llogaritjen e fraksionit molar është:
Fraksioni molar = sasia e substancës / sasia totale e përzierjes
Për shembull, nëse kemi një përzierje uji dhe kripe, dhe sasia e ujit është 50 g dhe sasia e kripës është 30 g, fraksioni molar i ujit do të ishte:
Pjesa molare e ujit = 50g / (50g + 30g) = 50g / 80g = 0,625
Për të llogaritur fraksionin molar të kripës, thjesht zbritni fraksionin molar të ujit nga 1, pasi shuma e fraksioneve molare të të gjitha substancave në një përzierje është gjithmonë e barabartë me 1.
Tani që e kuptoni se si të llogaritni fraksionin molar në substanca, provoni të zgjidhni disa ushtrime për të praktikuar dhe forcuar njohuritë tuaja mbi këtë temë.
Kuptimi i përmasave të substancave në tretësira përmes fraksioneve molare.
Fraksioni molar është një mënyrë për të shprehur përqendrimin e një substance në një tretësirë, duke marrë parasysh përqindjen e molekulave të asaj substance në raport me totalin e molekulave të pranishme. Për të llogaritur fraksionin molar të një substance, thjesht pjesëtoni numrin e moleve të substancës me numrin total të moleve në tretësirë.
Për shembull, nëse kemi një tretësirë me 2 mol të tretësirës A dhe 3 mol të tretësirës B, llogaritja për fraksionin molar të tretësirës A do të ishte 2 / (2 + 3) = 0,4. Kjo do të thotë që 40% e molekulave në tretësirë janë tretësira A.
Për të praktikuar llogaritjen e fraksioneve molare, mund të zgjidhim disa probleme. Për shembull, nëse kemi një tretësirë me 0,5 mol të tretësirës C dhe 1,5 mol të tretësirës D, cili është fraksioni molar i tretësirës D? Fraksioni molar i tretësirës D do të ishte 1,5 / (0,5 + 1,5) = 0,75, që do të thotë se 75% e molekulave në tretësirë janë tretësirë D.
Të kuptuarit e përmasave të substancave në tretësira nëpërmjet fraksioneve molare është thelbësore për procese të ndryshme kimike, të tilla si përgatitja e tretësirave, llogaritja e reaksioneve kimike dhe përcaktimi i vetive fiziko-kimike të substancave. Prandaj, është e rëndësishme të praktikoni llogaritjen e fraksioneve molare për të thelluar kuptimin tuaj të kësaj teme.
Zbuloni formulën për të llogaritur përqendrimin molar të një tretësire në një mënyrë të thjeshtë.
Përqendrimi molar i një tretësire është një matje e rëndësishme në kimi, që përfaqëson sasinë e substancës së tretur të pranishme në lidhje me vëllimin total të tretësirës. Për të llogaritur përqendrimin molar, përdorim formulën e thjeshtë:
Përqendrimi molar (M) = Sasia e substancës së tretur (mol) / Vëllimi i tretësirës (L)
Për shembull, nëse kemi 2 mol të tretësirës të tretur në 1 litër tretësirë, përqendrimi molar do të jetë 2 M.
Fraksioni molar, nga ana tjetër, është një tjetër matje e rëndësishme që përfaqëson proporcionin e një përbërësi në raport me tretësirën totale. Për të llogaritur fraksionin molar të përbërësit A, përdorim formulën:
Fraksioni molar i A = Mol i A / Mol total
Për shembull, nëse kemi 2 mol të substancës A dhe 3 mol të substancës B në një tretësirë, fraksioni molar i A do të ishte 2/5.
Tani që e kuptoni se si të llogaritni përqendrimin molar dhe fraksionin molar, si mendoni të praktikoni me disa ushtrime?
Gjetja e sasisë së moleve në një substancë me anë të llogaritjeve të thjeshta.
Për të gjetur numrin e moleve në një substancë, duhet të përdorni formulën e saktë matematikore. Numri i moleve të një substance mund të llogaritet nga masa e substancës dhe masa e saj molare. Masa molare është masa e një moli të atomeve, joneve ose molekulave të një substance dhe shprehet në g/mol.
Për të llogaritur numrin e moleve, thjesht pjesëtoni masën e substancës me masën e saj molare. Për shembull, nëse kemi 10 gramë ujë (H2O), masa molare e të cilit është 18 g/mol, mund ta llogarisim numrin e moleve si më poshtë:
Sasia e moleve = Masa e substancës / Masa molare
Sasia e moleve = 10 g / 18 g/mol
Sasia e moleve = 0,555 mol
Prandaj, kemi 0,555 mol ujë në 10 gramë të substancës.
Fraksioni molar i një substance në një përzierje është raporti i numrit të moleve të asaj substance me numrin total të moleve në përzierje. Fraksioni molar mund të llogaritet duke pjesëtuar numrin e moleve të substancës me numrin total të moleve në përzierje.
Për shembull, nëse kemi një përzierje prej 2 molesh uji dhe 3 molesh alkooli, fraksioni molar i ujit do të ishte:
Fraksioni molar i ujit = Mol uji / Mol total
Pjesa molare e ujit = 2 mol / (2 mol + 3 mol)
Pjesa molare e ujit = 2/5
Kështu, fraksioni molar i ujit në këtë përzierje do të ishte 2/5.
Për të praktikuar dhe përforcuar konceptin e fraksionit molar, është e rëndësishme të kryhen ushtrime që përfshijnë llogaritjen e numrit të moleve dhe fraksioneve molare në substanca dhe përzierje të ndryshme. Me praktikë, bëhet më e lehtë të kuptohen dhe zbatohen këto koncepte në zgjidhjen e problemeve kimike.
Fraksioni i molit: si llogaritet, shembuj, ushtrime
A fraksion molar është një mënyrë për të shprehur përqendrimin e elementeve të pranishëm në një përbërje ose përqendrimin e një përbërjeje në një përzierje.
Pjesa molare e elementeve të një përbërjeje përcaktohet si një kuocion midis numrit të moleve të secilit prej elementëve të ndryshëm të pranishëm në përbërje dhe numrit të përgjithshëm të moleve të tyre.
Për shembull: nëse një përbërje ka një element A dhe një element B, fraksioni molar i A është numri i moleve të A pjesëtuar me numrin e moleve të A plus numrin e moleve të B. Po kështu, për fraksionin molar të B kryhet i njëjti veprim, por duke vendosur molet e B në numërues.
Ky veprim përfaqësohet në imazhin më sipër. Shuma e thyesave molare është e barabartë me 1 (një). Thyerja molare është një numër pa dimensione. Shumë ligje mund të shprehen në terma të tyre, siç është Ligji i Daltonit.
Karakteristikat dhe simboli
Vlera e fraksionit molar është e pavarur nga temperatura dhe, në një përzierje ideale gazi, mund të përdoret për të llogaritur presionet e pjesshme të secilit prej gazeve të pranishëm në përzierjen e gazit; siç thuhet në ligjin e Daltonit.
Pjesa molare zakonisht përfaqësohet ose simbolizohet me një X të madh (X), në anën e djathtë, si indeks i poshtëm, vendoset simboli i elementit ose formula e përbërjes nëse keni një përzierje përbërjesh.
Si llogaritet
Nëse dihet numri i moleve të secilit prej elementëve që përbëjnë një përbërje të caktuar, mbledhja e moleve të elementeve mund të përftojë numrin total të moleve që ekzistojnë në përbërje.
Pra, për të marrë fraksionin molar të secilit element, numri i moleve të tij pjesëtohet me numrin total të moleve të pranishëm në përbërje. Shuma e vlerave të fraksionit molar të elementëve të ndryshëm është e barabartë me njësinë (1).
Shembuj
Më poshtë janë shembuj të përdorimeve të fraksionit molar.
Shembulli 1
Molariteti i një tretësire, i shprehur në mole të substancës së tretur për kilogram ujë, mund të konvertohet në fraksionin molar të substancës së tretur. Për ta bërë këtë, konvertoni 1.000 g ujë në mole uji duke pjesëtuar thjesht masën e 1.000 g ujë me peshën molekulare të ujit (18 g/mol).
Pastaj, duke pjesëtuar numrin e moleve të substancës së tretur me numrin e moleve të ujit plus ato të substancës së tretur, do të merret fraksioni molar i substancës së tretur.
Për shembull, substanca A ka një molalitet prej 0,03 m. Kjo do të thotë që keni 0,3 mol A të tretur në një kilogram ujë. Një kilogram ujë korrespondon me 55,55 mol ujë (1.000 g ± 18 g/mol). Prandaj, fraksioni molar i A bëhet:
X (A) ose X A = 0,03 ÷ (55,55 + 0,03)
= 0,0005398 ose 5,39810 -4
Shembulli 2
Llogaritja e presioneve të pjesshme të gazeve bazuar në fraksionet e tyre molare. Ligji i Presioneve të Pjesshme u shpall nga Dalton dhe thotë se në një përzierje gazesh, secili gaz ushtron presionin e tij sikur të zinte të gjithë vëllimin e përzierjes.
Presioni total i përzierjes së gazit është shuma e presioneve të ushtruara, veçmas, nga secili prej gazeve që përbëjnë përzierjen e gazit.
Atmosfera përbëhet kryesisht nga një përzierje e katër gazrave: azoti, oksigjeni, dioksidi i karbonit dhe avujt e ujit, secili prej të cilëve ushtron presionet e pjesshme të mëposhtme veçmas:
Azoti: 596 mmHg
Oksigjeni: 158 mmHg
Dioksidi i karbonit: 0,3 mmHg
Avulli i ujit: 5,7 mmHg.
Gjë që jep një vlerë të presionit atmosferik prej 760 mmHg. Duke përdorur këto presione gazi, mund të llogariten vlerat e mëposhtme për fraksionet e tyre molare:
azot
X N2 = 596 mmHg / 760 mmHg
= 0,7842
Oksigjen
X O2 = 158 mmHg / 760 mmHg
= 0,2079
Dioksid karboni
X CO2 = 0,3 mmHg / 760 mmHg
= 0,00039
Avulli
X H2O = 5,7 mmHg / 760 mmHg
= 0,075
Anasjelltas, presioni i pjesshëm i secilit prej gazeve të pranishëm në një përzierje mund të llogaritet duke shumëzuar vlerën e fraksionit të tij molar me presionin total të ushtruar nga përzierja e gazit.
Ushtrime
Ushtrimi 1
Cila është fraksioni molar i një përzierjeje metanoli (CH3)? 3 OH) dhe ujë (H 2 O) tretësirë që përmban 145 g CH 3 OH dhe 120 g H 2 Peshat molekulare: CH4 3 OH = 32 g/mol dhe ujë = 18 g/mol.
Së pari llogarisim molet e metanolit dhe ujit:
Molet e CH 3 OH = 145 g · 1 mol CH 3 OH ÷ 32 g CH 3 OH
= 4,53 mol CH 3 OH
Mole të H 2 O = 120 g · 1 mol H 2 O ÷ 18 g H 2 O
= 6,67 mol de H2O
Pastaj llogarisim numrin total të moleve:
Molet totale të CH 3 OH dhe H 2 O = 4,53 + 6,67
= 11,2 mol
Dhe kështu përcaktojmë fraksionet molare të metanolit dhe ujit:
X (CH 3 OH) = 4,53 mole / 11,2 mole
= 0,404
X (H 2 O) = 6,67 mole / 11,2 mole
= 0,596
Ushtrimi 2
Një përzierje prej 1,56 mol azoti (N 2 ) dhe 1,2 mol oksigjen (O 2 ) ushtron një presion prej 0,8 atmosferash (atm). Llogaritni presionin e pjesshëm të ushtruar nga secili prej gazeve.
Hapi i parë në zgjidhjen e problemit është llogaritja e fraksioneve molare të gazeve. Në një hap të dytë, presionet e pjesshme të ushtruara nga gazet merren duke shumëzuar fraksionin e tyre molar me presionin total të ushtruar nga përzierja e gazit.
Fraksioni molar i azotit:
X N2 = 1,56 nishane / (1,56 nishane + 1,2 nishane)
= 0,565
Fraksioni molar i oksigjenit:
X O2 = 1,2 nishane / (1,56 nishane + 1,2 nishane)
= 0,435
Dhe së fundmi llogarisim presionet e pjesshme të secilit gaz:
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
Ushtrimi 3
Cila është fraksioni molar i formaldehidit (CH3) 2 O) nëse 23 g të përbërjes treten në 4 mol tetraklorur karboni (CCl 4 )? Pesha molekulare e CH 2 O = 30,03 g/mol.
Së pari llogarisim molet e formaldehidit:
Mole CH 2 O = 23 g CH 2 O · 1 mol CH 2 O ÷ 30,03 g CH 2 S
= 766 mol
Dhe për të dytën llogarisim fraksionin e molit:
X CH2OH = 0,766 mol CH 2 OH / (0,766 mol CH 2 OH + 4 mol CClXNUMX 4 )
= 0,161
Referencat
- Whitten, Davis, Peck dhe Stanley. (2008). Kimi . (Botimi i 8-të). Mësimi i CENGAGE.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 shkurt 2020). Çfarë është një fraksion molar? Marrë nga: thoughtco.com
- Wikipedia. (2020). Pjesa e molit. Marrë nga: en.wikipedia.org
- Fondacioni CK-12. (16 tetor 2019). Pjesa e molit. Chemistry LibreTexts. Marrë nga: chem.libretexts.org
- Chris Deziel. (12 nëntor 2018). Si të Llogaritni një Pjesë Moli. Marrë nga: sciencing.com