Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Mooli määratlus
- Moolfraktsiooni võrrandi kasutamine
- Moolfraktsiooni näite probleem
Lahuste analüüsimisel mõõdavad keemikud komponentide kontsentratsioone moolides. Lahustunud aine moolifraktsioon on lahustatud mooli arvu suhe lahustunud aine ja lahusti moolide koguarvu. Kuna moolide osakaal on moolide ja moolide suhe, on moolide osa mõõtmeteta arv ja muidugi on see alati väiksem kui üks.
Moolifraktsiooni valem on lihtne. Mis tahes lahuses on lahustunud aine A moolifraktsioon = (A mooli) ÷ (moolide koguarv) ja lahusti moolifraktsioon = (lahusti moolid) ÷ (moolide koguarv). Mõnes olukorras ei pruugita teile otseselt moolide arvu anda. Selle saate arvutada, kui teate ühendite keemilisi valemeid ning nende kaalu või mahtu. Selleks aitab see teada saada, mis on mutt.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Üks või enam lahustunud ainet sisaldava lahuse moolifraktsiooni valem on järgmine: iga lahustunud aine mooliosa = selle lahustatud mooli arv jagatud kõigi lahustunud ainete ja lahusti moolide koguarvuga.
Mooli määratlus
Periooditabeli igal elemendil on iseloomulik mass ja selle alusel on igal ühendil ka iseloomulik mass. Aatomi tasemel mõõdetakse massi aatommassiühikutes, kuid keemikud vajavad viisi, kuidas massi makroskoopiliselt väljendada. Sel eesmärgil määratlevad nad mis tahes elemendi või ühendite mooli Avogadrose arvu järgi (6,022 × 10)23) aatomite või molekulide. Selle paljude osakeste mass grammides on sama arv kui molekulmass, mõõdetuna aatommassiühikutes.
Mooli määratlus on seega mis tahes ühendi mass grammides, mis võrdub koostisosade massidega, mõõdetuna aatommassiühikutes. Käes oleva ühendi moolide arvu arvutamiseks jagage mass ühendi ühe mooli massiga, mille saate arvutada periooditabelist.
Moolfraktsiooni võrrandi kasutamine
Moolifraktsiooni valemit on eriti lihtne mõista ja kasutada, kui teate, kui palju on kõigi lahustunud ainete ja lahusti moolide arvu.Oletame näiteks, et teil on 2 mooli süsiniktetrakloriidi (CCl4), 3 mooli benseeni (C6H6) ja 4 mooli atsetooni (C3H6O). Moolide koguarv lahuses on 9. Moolifraktsiooni võrrand ütleb, et süsiniktetrakloriidi moolifraktsioon on 2/9 = 0,22. Sarnaselt on benseeni moolifraktsioon 3/9 = 0,33 ja atsetooni moolifraktsioon on 4/9 = 0,44.
Asjad muutuvad keerukamaks, kui teate ainult lahenduse ühe või mitme komponendi massi, kuid ainult natuke rohkem. Kõik, mida peate tegema, on teisendada komponendi mass moolide arvuks ja see on sirgjooneline aritmeetiline probleem, kui teate keemilist valemit.
Moolfraktsiooni näite probleem
Oletame, et lahustite 77 grammi süsiniktetrakloriidi (CCl4) 78 grammis atsetoonis (C3H6O). Millised on iga ühendi moolifraktsioonid lahuses?
Takistage süsiniktetrakloriidi massi jagamist atsetooniga. Kuna need on peaaegu samad, oleks tulemus iga ühendi korral 0,5 ja see annaks atsetooni korral vale tulemuse. Esiteks peate massid teisendama iga ühendi moolide arvu järgi ja selleks peate perioodilise tabeli iga elemendi aatommassid üles otsima.
Süsiniku aatommass on 12,0 amu (ümardatud ühe kümnendkohani) ja kloori aatommass on 35,5 amu, nii et ühe mooli süsiniktetrakloriidi mass on 154 grammi. Teil on 77 grammi, mis on 77/154 = 0,5 mooli.
Märkides, et vesiniku aatommass on 1 amu ja hapniku on 16 amu, on atsetooni molaarmass 58 grammi. Teil on 78 grammi, mis on 1,34 mooli. See tähendab, et moolide koguarv lahuses on 1,84. Nüüd olete valmis moolide fraktsioonide arvutamiseks moolifraktsioonide võrrandi abil.
Süsiniktetrakloriidi moolifraktsioon = 0,5 mooli / 1,84 mooli = 0,27
Atsetooni mooliosa = 1,34 mooli / 1,84 mooli = 0,73