Penentuan fraksi massa, molaritas dan fraksi mol. Komposisi massa, volume dan molar

Campuran yang terdiri dari dua komponen atau lebih dicirikan oleh sifat dan kandungan komponen tersebut. Komposisi suatu campuran dapat ditentukan berdasarkan massa, volume, jumlah (jumlah mol atau kilogram-mol) masing-masing komponen, serta nilai konsentrasinya. Konsentrasi suatu komponen dalam suatu campuran dapat dinyatakan dalam berat, mol dan fraksi volume atau persentase, serta dalam satuan lainnya.

Fraksi massa w i suatu komponen ditentukan oleh perbandingan massa m i komponen ini dengan massa seluruh campuran m cm:

Mengingat massa total campuran sama dengan jumlah massa masing-masing komponen, yaitu.

Anda dapat menulis:

atau disingkat:

Contoh 4. Campuran tersebut terdiri dari dua komponen: m 1 = 500 kg, m 2 = 1500 kg. Tentukan fraksi massa masing-masing komponen dalam campuran.

Larutan. Fraksi massa komponen pertama:

m cm = m 1 + m 2 = 500 + 1500 = 2000 kg

Fraksi massa komponen kedua:

Fraksi massa komponen kedua juga dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan:

w 2 = 1 – w 1 = 1 – 0,25 = 0,75

Fraksi volume n i komponen dalam suatu campuran sama dengan perbandingan volume V i komponen tersebut dengan volume seluruh campuran V:

Mengingat bahwa:

Anda dapat menulis:

Contoh 5. Gas tersebut terdiri dari dua komponen: V 1 = 15,2 m 3 metana dan V 2 = 9,8 m 3 etana. Hitung komposisi volumetrik campuran tersebut.

Larutan. Volume total campuran adalah:

V = V 1 + V 2 = 15,2 + 9,8 = 25 m 3

Fraksi volume dalam campuran:

metana

etana ay 2 = 1 – ay 1 = 1 – 0,60 = 0,40

Fraksi mol n i dari setiap komponen campuran didefinisikan sebagai rasio jumlah kilomol N i komponen ini dengan jumlah total kilomol N campuran:

Mengingat bahwa:

kita mendapatkan:

Konversi fraksi mol menjadi fraksi massa dapat dilakukan dengan menggunakan rumus:

Contoh 6. Campuran tersebut terdiri dari 500 kg benzena dan 250 kg toluena. Tentukan komposisi molar campuran tersebut.

Larutan. Berat molekul benzena (C 6 H 6) adalah 78, toluena (C 7 H 8) adalah 92. Banyaknya kilogram-mol adalah:

benzena

toluena

jumlah total kilogram mol:

N = N 1 + N 2 = 6,41 + 2,72 = 9,13

Fraksi mol benzena adalah:

Untuk toluena, fraksi mol dapat dicari dari persamaan:

dari mana: n 2 = 1 – n 1 = 1 – 0,70 = 0,30

Berat molekul rata-rata suatu campuran dapat ditentukan dengan mengetahui fraksi mol dan berat molekul masing-masing komponen campuran:

(21)

dimana n Saya- kandungan komponen dalam campuran, mol. saham; saya- berat molekul komponen campuran.

Berat molekul campuran beberapa fraksi minyak dapat ditentukan dengan rumus

(22)

Di mana m 1, m 2,…, mn- massa komponen campuran, kg; M 1, M 2, ....,.M hal- berat molekul komponen campuran; -% berat. komponen.

Berat molekul suatu produk minyak bumi juga dapat ditentukan dengan menggunakan rumus Craig

(24)

Contoh 7. Tentukan berat molekul rata-rata campuran benzena dan isooctane, jika fraksi mol benzena 0,51, isooctane adalah 0,49.

Larutan. Berat molekul benzena adalah 78, isooctane adalah 114. Mengganti nilai-nilai ini ke dalam rumus (21), kita memperoleh

Rata-rata M= 0,51 × 78 + 0,48 × 114 = 95,7

Contoh 8. Campuran tersebut terdiri dari 1500 kg benzena dan 2500 kg N-oktan Tentukan berat molekul rata-rata campuran tersebut.

Larutan. Kami menggunakan rumus (22)

Komposisi molar volumetrik diubah menjadi komposisi massa sebagai berikut. Komposisi volumetrik (molar) ini dalam persentase diambil sebagai 100 mol. Kemudian konsentrasi masing-masing komponen dalam persentase akan menyatakan jumlah molnya. Jumlah mol masing-masing komponen kemudian dikalikan dengan berat molekulnya untuk mendapatkan massa masing-masing komponen dalam campuran. Dengan membagi massa masing-masing komponen dengan massa total, diperoleh konsentrasi massanya.

Komposisi massa diubah menjadi komposisi volumetrik (molar) sebagai berikut. Diasumsikan campurannya adalah 100 (g, kg, t) (jika komposisi massa dinyatakan dalam persentase), massa masing-masing komponen dibagi dengan massa molekulnya. Dapatkan jumlah tahi lalat. Dengan membagi jumlah mol masing-masing komponen dengan jumlah totalnya, diperoleh konsentrasi volumetrik (molar) masing-masing komponen.

Kepadatan gas rata-rata ditentukan dengan rumus:

kg/m 3 ; gram/cm 3

atau, berdasarkan komposisi volumetrik:

,

atau, berdasarkan komposisi massa campuran:

.

Kepadatan relatif ditentukan dengan rumus:

Untuk menyederhanakan penghitungan, misalkan massa campuran adalah 100 g, maka massa masing-masing komponen secara numerik akan sesuai dengan persentase komposisinya. Mari kita cari jumlah mol n i masing-masing komponen. Untuk melakukannya, bagilah massa setiap komponen m i dengan massa molar:

Temukan komposisi volumetrik campuran dalam pecahan satuan

w saya (CH 4) = 2,50: 3,74 = 0,669; w(C 2 H 6) = 0,33: 3,74 = 0,088;

W(C 5 H 8) = 0,34: 3,74 = 0,091; w(C 4 H 10) = 0,43: 3,74 = 0,115;

W(C 5 H 12) = 0,14: 3,74 = 0,037.

Kami menemukan komposisi volumetrik campuran sebagai persentase dengan mengalikan data dalam pecahan satu dengan 100%. Kami memasukkan semua data yang diperoleh ke dalam tabel.

Hitung massa rata-rata campuran tersebut.

M av = 100: 3,74 = 26,8 g/mol

Menemukan kepadatan campuran

Temukan kepadatan relatif:

W(CH 4) = 480: 4120 = 0,117; w(C 2 H 6) = 450: 4120 = 0,109;

W(C 3 H 8) = 880: 4120 = 0,214; w(C 4 H 10) = 870: 4120 = 0,211;

W(C 5 H 12) = 1440: 4120 = 0,349.

M av = 4120: 100 = 41,2 g/mol.

g/l

Masalah 15. Campuran tersebut terdiri dari lima komponen. Tentukan massa, volume dan fraksi mol masing-masing komponen dalam campuran, berat molekul rata-rata campuran.

Persentase massa menentukan persentase unsur dalam suatu senyawa kimia. Untuk mencari persentase massa, Anda perlu mengetahui massa molar (dalam gram per mol) unsur-unsur yang termasuk dalam senyawa atau jumlah gram setiap komponen yang diperlukan untuk memperoleh larutan tertentu. Persentase massa dihitung dengan cukup sederhana: cukup bagi massa suatu unsur (atau komponen) dengan massa seluruh senyawa (atau larutan).

Tangga

Penentuan persentase massa berdasarkan massa tertentu

Pilih persamaan untuk menentukan persen massa suatu senyawa kimia. Persentase massa dicari dengan rumus berikut: persen massa = (massa komponen/massa total senyawa) x 100. Hasil pembagian dikalikan 100 untuk mendapatkan persentasenya.

• persen massa = (massa komponen/massa senyawa total) x 100.
• Massa komponen yang Anda minati harus ada dalam rumusan masalah. Jika massa tidak diberikan, lanjutkan ke bagian berikutnya, yang menjelaskan cara menentukan persentase massa ketika massa tidak diketahui.
• Massa total suatu senyawa kimia ditemukan dengan menjumlahkan massa semua unsur (komponen) yang membentuk senyawa (atau larutan) tersebut.

1. Hitunglah massa total sambungan tersebut. Jika Anda mengetahui massa semua komponen penyusun suatu senyawa, cukup menjumlahkannya dan dengan cara ini Anda akan menemukan massa total senyawa atau larutan yang dihasilkan. Anda menggunakan massa ini sebagai penyebut dalam persamaan persentase massa.

   • Contoh 1: Berapa persentase massa 5 gram natrium hidroksida yang dilarutkan dalam 100 gram air?
     • Massa total larutan sama dengan jumlah jumlah natrium hidroksida dan air: 100 g + 5 g menghasilkan 105 g.
   • Contoh 2: Berapa banyak natrium klorida dan air yang diperlukan untuk membuat 175 gram larutan 15 persen?
     • Dalam contoh ini, massa total dan persentase yang dibutuhkan diberikan, dan Anda perlu mencari jumlah zat yang perlu ditambahkan ke dalam larutan. Berat totalnya 175 gram.

2. Tentukan massa komponen tertentu. Jika Anda diminta menghitung “persen massa”, Anda harus mencari tahu berapa persentase massa total suatu zat yang merupakan massa komponen tertentu. Catat massa komponen yang diberikan. Ini akan menjadi pembilang rumus persen massa.

   • Contoh 1: massa komponen tertentu - natrium hidroklorida - adalah 5 gram.
   • Contoh 2: Dalam contoh ini, massa suatu komponen tidak diketahui dan harus dicari.

3. Substitusikan nilai-nilai tersebut ke dalam persamaan persen massa. Setelah Anda menentukan semua nilai yang diperlukan, substitusikan ke dalam rumus.

   • Contoh 1: Persen massa = (massa komponen/massa senyawa total) x 100 = (5 g/105 g) x 100.
   • Contoh 2: Anda perlu menyusun ulang rumus persen massa sehingga Anda dapat menemukan massa suatu komponen kimia yang tidak diketahui: massa komponen = (persen massa*massa total senyawa)/100 = (15*175)/100.

4. Hitung persentase massa. Setelah memasukkan semua nilai ke dalam rumus persen massa, lakukan perhitungan yang diperlukan. Bagilah massa suatu komponen dengan massa total senyawa atau larutan kimia tersebut dan kalikan dengan 100. Hasilnya adalah persentase massa komponen tersebut.

   • Contoh 1: (5/105) x 100 = 0,04761 x 100 = 4,761%. Jadi persentase massa 5 gram natrium hidroklorida yang dilarutkan dalam 100 gram air adalah 4,761%.
   • Contoh 2: persamaan persentase massa suatu komponen yang ditulis ulang memiliki bentuk (persentase massa * massa total zat)/100, yang menghasilkan: (15*175)/100 = (2625)/100 = 26,25 gram natrium klorida.
     • Kita mencari jumlah air yang dibutuhkan dengan mengurangkan massa komponen dari massa total larutan: 175 – 26,25 = 148,75 gram air.

   Menentukan persen massa ketika massa tidak ditentukan

   1. Pilih rumus persentase massa senyawa kimia. Persamaan dasar untuk mencari persen massa adalah sebagai berikut: persen massa = (massa molar suatu unsur/massa molekul total suatu senyawa) x 100. Massa molar suatu zat adalah massa satu mol suatu zat, sedangkan massa molekul adalah massanya. massa satu mol dari total ikatan kimia. Untuk mendapatkan persentase, hasil pembagian dikalikan 100.

      • Di awal penyelesaian masalah, tuliskan persamaannya: persen massa = (massa molar unsur/massa molekul total senyawa) x 100.
      • Kedua besaran tersebut diukur dalam gram per mol (g/mol).
      • Jika Anda tidak mengetahui massanya, persentase massa suatu unsur dalam suatu zat dapat dicari dengan menggunakan massa molar.
      • Contoh 1: Temukan persentase massa hidrogen dalam molekul air.
      • Contoh 2: Temukan persentase massa karbon dalam molekul glukosa.

   2. Tuliskan rumus kimianya. Jika contoh tidak memberikan rumus kimia zat yang diberikan, Anda harus menuliskannya sendiri. Jika tugas berisi rumus-rumus zat kimia yang diperlukan, Anda dapat melewati langkah ini dan langsung ke langkah berikutnya (temukan massa setiap unsur).

      • Contoh 1: Tuliskan rumus kimia air, H 2 O.
      • Contoh 2: Tuliskan rumus kimia glukosa, C 6 H 12 O 6 .

   3. Temukan massa masing-masing unsur dalam senyawa. Tentukan berat molar setiap unsur dalam rumus kimia menggunakan tabel periodik. Biasanya, massa suatu unsur ditunjukkan di bawah simbol kimianya. Tuliskan massa molar semua unsur yang termasuk dalam senyawa yang bersangkutan.

   4. Kalikan massa molar setiap unsur dengan fraksi molnya. Tentukan berapa mol setiap unsur yang terkandung dalam suatu zat kimia tertentu, yaitu fraksi mol unsur-unsur tersebut. Fraksi mol diberikan dengan angka di bagian bawah simbol unsur dalam rumus. Kalikan massa molar setiap unsur dengan fraksi molnya.

      • Contoh 1: di bawah simbol hidrogen ada angka 2, dan di bawah simbol oksigen ada angka 1 (setara dengan tidak adanya angka). Jadi, massa molar hidrogen harus dikalikan 2: 1,00794 X 2 = 2,01588; Massa molar oksigen kita biarkan tetap sama, 15,9994 (yaitu, kita kalikan dengan 1).
      • Contoh 2: lambang karbon adalah 6, hidrogen adalah 12, dan oksigen adalah 6. Mengalikan massa molar unsur-unsur dengan angka-angka ini, kita mendapatkan:
        • karbon: (12.0107*6) = 72.0642
        • hidrogen: (1,00794*12) = 12,09528
        • oksigen: (15.9994*6) = 95.9964

Ada berbagai cara untuk menyatakan konsentrasi larutan.

Fraksi massa w komponen suatu larutan didefinisikan sebagai perbandingan massa suatu komponen X yang terkandung dalam suatu massa larutan terhadap massa seluruh larutan. M . Fraksi massa adalah besaran tak berdimensi, dinyatakan dalam pecahan suatu satuan:

(0 1). (3.1)

Persentase massa

mewakili fraksi massa dikalikan 100:

(0% 100%), (3.2)

Di mana w(X ) – fraksi massa komponen larutan X; m(X ) adalah massa komponen larutan X; M – massa total larutan.

Fraksi mol N komponen suatu larutan sama dengan perbandingan jumlah zat suatu komponen X dengan jumlah total zat seluruh komponen dalam larutan.

Untuk larutan biner yang terdiri dari zat terlarut dan pelarut (misalnya H 2 O), fraksi mol zat terlarut adalah:

. (3.3)

Persen mol

mewakili fraksi mol dikalikan 100:

N(X), % = (N(X)·100)%. (3.4)

Fraksi volume

J komponen suatu larutan didefinisikan sebagai perbandingan volume suatu komponen X terhadap volume total larutan V . Fraksi volume adalah besaran tak berdimensi dan dinyatakan dalam pecahan suatu satuan:

(0 1). (3.5)

Persentase volume

mewakili fraksi volume dikalikan dengan 100.

Molaritas c m didefinisikan sebagai perbandingan jumlah zat terlarut X dengan volume larutan V:

. (3.6)

Satuan dasar molaritas adalah mol/L. Contoh pencatatan konsentrasi molar: s m (H 2 SO 4 ) = 0,8 mol/l atau 0,8M.

Normalitas cn didefinisikan sebagai perbandingan jumlah ekuivalen zat terlarut X dengan volume larutan V:

Satuan dasar normalitas adalah mol-eq/l. Contoh pencatatan konsentrasi normal : s n (H 2 SO 4 ) = 0,8 mol-ekuiv/l atau 0,8n.

Titer T menunjukkan berapa gram zat terlarut X yang terkandung dalam 1 ml atau 1 cm3 larutan:

dimana m(X) adalah massa zat terlarut X, V adalah volume larutan dalam ml.

Molalitas suatu larutan m menunjukkan banyaknya zat terlarut X dalam 1 kg pelarut:

dimana n(X) adalah jumlah mol zat terlarut X, mо adalah massa pelarut dalam kg.

Rasio molar (massa dan volume) adalah rasio jumlah (masing-masing massa dan volume) komponen dalam suatu larutan.

Perlu diingat bahwa normalitas c n selalu lebih besar atau sama dengan molaritas c m.

s m = s n × f(X). (3.10)

Untuk memperoleh keterampilan dalam mengubah molaritas menjadi normalitas dan sebaliknya, perhatikan tabel. 3.1. Tabel ini menunjukkan nilai molaritas dengan m yang perlu diubah menjadi normalitas dengan n dan nilai normalitas dengan n yang harus diubah menjadi molaritas dengan m.

Kami melakukan perhitungan ulang menurut persamaan (3.10). Dalam hal ini, kita mencari normalitas solusi menggunakan persamaan:

c n = cm /f(X). (3.11)

Hasil perhitungan diberikan dalam tabel. 3.2.

Tabel 3.1

Untuk menentukan molaritas dan normalitas larutan

Jenis transformasi kimia
Pertukaran reaksi			6N FeCl3
	1,5M Fe 2 (JADI 4) 3		0,1n Ba(OH)2
	dalam lingkungan asam		dalam lingkungan yang netral

Tabel 3.2

Nilai molaritas dan normalitas larutan

Jenis transformasi kimia
Pertukaran reaksi		0,4n
	1,5M Fe 2 (JADI 4) 3		0,1n Ba(OH)2
Reaksi oksidasi-reduksi	0,05M KMnO 4 dalam media asam		dalam lingkungan yang netral

Ada hubungan antara volume V dan normalitas c n zat yang bereaksi:

V 1 s n,1 =V 2 s n,2, (3.12)

yang digunakan untuk perhitungan praktis.

Contoh pemecahan masalah

Hitung molaritas, normalitas, molalitas, titer, fraksi mol, dan perbandingan mol larutan asam sulfat 40% berat jika massa jenis larutan ini adalah 1,303 g/cm 3 . Tentukan volume larutan asam sulfat 70% berat (r = 1,611 g/cm3 ), yang diperlukan untuk menyiapkan 2 liter larutan 0,1 N asam ini.

2 liter larutan asam sulfat 0,1 N mengandung 0,2 mol setara, yaitu 0,1 mol atau 9,8 g Massa larutan asam 70% m = 9,8/0,7 = 14 g Volume larutan asam V = 14/1,611 = 8,69 ml.

100 L amonia (n.a.) dilarutkan dalam 5 liter air. Hitung fraksi massa dan konsentrasi molar NH 3 dalam larutan yang dihasilkan, jika massa jenisnya 0,992 g/cm 3 .

Massa 100 liter amonia (n.s.) m = 17 100/22,4 = 75,9 g.

Massa larutan m = 5000 + 75,9 = 5075,9 g.

Fraksi massa NH3 sama dengan 75,9/5075,9 = 0,0149 atau 1,49%.

Banyaknya zat NH3 sama dengan 100/22,4 = 4,46 mol.

Volume larutan V = 5,0759/0,992 = 5,12 l.

Molaritas larutan dengan m = 4,46/5,1168 = 0,872 mol/l.

Berapa ml larutan asam ortofosfat 0,1 M yang diperlukan untuk menetralkan 10 ml larutan barium hidroksida 0,3 M?

Berapa ml larutan NaCl 2 dan 14% berat yang diperlukan untuk membuat 150 ml larutan natrium klorida 6,2% berat?




3.2.Massa jenis larutan NaCl




3.4.Tentukan molaritas larutan magnesium sulfat 0,2 N yang bereaksi dengan natrium ortofosfat dalam larutan air. Tentukan molaritas larutan 0,1 N KMnO4

, berinteraksi dengan zat pereduksi dalam lingkungan asam.

KUANTITAS DAN KONSENTRASI ZAT:

EKSPRESI DAN KONVERSI DARI SATU BENTUK KE BENTUK LAINNYA

1. Dasar teori

Istilah dan definisi dasar . Massa dan jumlah zat Massa zat ( M ) diukur dalam gram, dan Massa kuantitas N ) dalam tahi lalat. Jika kita menunjuk suatu zat dengan huruf X zat ( (, maka massanya dapat ditetapkan sebagai ) X kuantitas (, maka massanya dapat ditetapkan sebagai ) .

, dan kuantitas – – Tikus tanah

jumlah suatu zat yang mengandung unit struktural tertentu (molekul, atom, ion, dll.) sebanyak jumlah atom dalam 0,012 kg isotop karbon-12. Saat menggunakan istilah tersebut tikus tanah Saat menggunakan istilah tersebut partikel yang dimaksud dengan istilah tersebut harus ditunjukkan. Oleh karena itu, seseorang dapat mengatakan “mol molekul”, “mol atom”, “mol ion”, dll. (misalnya mol molekul hidrogen, mol atom hidrogen, mol ion hidrogen). Karena 0,012 kg karbon-12 mengandung ~ 6,022x10 23 atom karbon (konstanta Avogadro), maka

- jumlah zat yang mengandung 6,022x10 23 unsur struktur (molekul, atom, ion, dll). Perbandingan massa suatu zat dengan jumlah zat disebut

massa molar. M (X M () = m ( M ()

)/N( Yaitu, massa molar – (M) adalah massa satu mol suatu zat . Sistem dasar 1 satuan massa molar adalah kg/mol, dan dalam praktiknya g/mol. Misalnya massa molar logam litium yang paling ringan M . Sistem dasar 1 satuan massa molar adalah kg/mol, dan dalam praktiknya g/mol. Misalnya massa molar logam litium yang paling ringan(CH 4) = 16,043 g/mol. Massa molar asam sulfat dihitung sebagai berikut M ( H 2 JADI 4 ) = 196 gram / 2 mol = 96 gram/mol.

Senyawa (zat apa pun), selain massa molar, dicirikan oleh relatifmolekuler atau massa atom. Ada juga setara berat E, sama dengan nilai molekul dikalikan dengan faktor ekivalensi (lihat di bawah).

Berat molekul relatif (M R ) – Ini massa molar suatu senyawa dibagi 1/12 massa molar atom karbon-12. Misalnya, . Sistem dasar 1 satuan massa molar adalah kg/mol, dan dalam praktiknya g/mol. Misalnya massa molar logam litium yang paling ringan R(CH 4) = 16.043. Berat molekul relatif adalah besaran yang tidak berdimensi.

Massa atom relatif (A R ) – adalah massa molar atom suatu zat dibagi 1/12 massa molar atom karbon-12. Misalnya, A R(Li) = 6,039.

Konsentrasi . Perbandingan jumlah atau massa suatu zat yang terkandung dalam suatu sistem dengan volume atau massa sistem tersebut disebut konsentrasi. Ada beberapa cara untuk menyatakan konsentrasi. Di Rusia, konsentrasi paling sering dilambangkan dengan huruf kapital C, artinya terutama konsentrasi massa, yang dianggap sebagai bentuk ekspresi konsentrasi yang paling sering digunakan dalam pemantauan lingkungan (dalam bentuk inilah nilai MAC diukur).

Konsentrasi massa (DENGAN atau β) – perbandingan massa suatu komponen yang terkandung dalam suatu sistem (larutan) dengan volume sistem tersebut (V). Ini adalah bentuk paling umum untuk mengungkapkan konsentrasi di kalangan analis Rusia.

β (X) =zat ( ( M () / V (campuran )

Satuan pengukuran konsentrasi massa - kg/m 3 atau g/m 3, kg/dm 3 atau g/dm 3 (g/l), kg/cm 3, atau g/cm 3 (g/ml), μg/ l atau µg/ml, dll. Konversi aritmatika dari satu dimensi ke dimensi lain tidak terlalu sulit, namun memerlukan kehati-hatian. Misalnya konsentrasi massa asam klorida (hidroklorik). DENGAN(HCl) = 40 gram / 1 l = 40 g/l = 0,04 g/ml = 4·10 – 5 µg/l, dst. Penunjukan konsentrasi massa DENGAN tidak boleh bingung dengan sebutan konsentrasi molar ( Dengan), yang dibahas di bawah ini.

Rasio yang umum adalah β (X): 1000 µg/l = 1 µg/ml = 0,001 mg/ml.

Dalam analisis volumetrik (titrimetri), salah satu bentuk konsentrasi massa digunakan - titer. titer larutan (T) - Ini massa suatu zat yang terkandung dalam satu sentimeter kubik ataudalam satu mililiter larutan.

Satuan pengukuran titer - kg/cm 3, g/cm 3, g/ml, dll.

Molalitas (B) -- perbandingan jumlah zat terlarut ( V mol) dengan massa pelarut ( V kg).

B ( ) dalam tahi lalat. Jika kita menunjuk suatu zat dengan huruf) = kuantitas ( M () / zat ( ( pelarut) = kuantitas ( M () / zat ( ( R )

Satuan molalitas -- mol/kg. Misalnya, B(HCl/H 2 O) = 2 mol/kg. Konsentrasi molal digunakan terutama untuk larutan pekat.

Molnaya (!) membagikan (X) - perbandingan jumlah zat suatu komponen tertentu (dalam mol) yang terkandung dalam sistem dengan jumlah total zat (dalam mol).

X ( X) =kuantitas ( M () / kuantitas ( M () + kuantitas ( Y)

Fraksi mol dapat dinyatakan dalam pecahan satuan, persen (%), ppm (seperseribu bagian dari %) dan dalam sepersejuta (juta –1, ppm), sepersejuta (miliar –1, ppb), seperseribu (triliun –1, ppt), dll. pecahan, tetapi satuan pengukurannya tetap rasio - Saat menggunakan istilah tersebut / tikus tanah. Misalnya, X ( C 2 H 6) = 2 mol / 2 mol + 3 mol = 0,4 (40%).

Fraksi massa (ω) – rasio massa suatu komponen tertentu yang terdapat dalam suatu sistem dengan massa total sistem tersebut.

ω ( ) dalam tahi lalat. Jika kita menunjuk suatu zat dengan huruf) = zat ( ( M () / zat ( (campuran )

Fraksi massa diukur dalam rasio kg/kg (G/G). Apalagi bisa dinyatakan dalam pecahan satuan, persen (%), ppm, sepersejuta, sepersejuta, dan seterusnya. saham Fraksi massa suatu komponen, dinyatakan dalam persentase, menunjukkan berapa gram komponen tersebut terkandung dalam 100 g larutan.

Misalnya saja secara kondisional ω ( KCl ) = 12 gram / 12 gram + 28 gram = 0,3 (30%).

0 fraksi volume (φ) – perbandingan volume suatu komponen yang dikandungnyasistem, dengan volume total sistem.

φ ( ) dalam tahi lalat. Jika kita menunjuk suatu zat dengan huruf) = ay ( M () / ay ( M () + ay ( Y)

Fraksi volume diukur dalam rasio l/l atau ml/ml dan juga dapat dinyatakan dalam pecahan satuan, persen, ppm, ppm, dll. saham Misalnya, fraksi volume oksigen dalam campuran gas adalah φ ( HAI 2 ) =0,15 liter / 0,15 liter + 0,56 liter.

Geraham (geraham)konsentrasi (Dengan) - perbandingan jumlah zat (dalam mol) yang terkandung dalam suatu sistem (misalnya dalam larutan) dengan volume V sistem tersebut.

Dengan( ) dalam tahi lalat. Jika kita menunjuk suatu zat dengan huruf) = kuantitas ( M () / V (campuran )

Satuan ukuran konsentrasi molar adalah mol/m 3 (turunan berganda, SI – mol/l). Misalnya, C (H 2 S0 4) = 1 mol/l, Dengan(KOH) = 0,5 mol/l. Larutan yang konsentrasinya 1 mol/l disebut geraham larutan dan dilambangkan sebagai larutan 1 M (jangan bingung dengan huruf M ini setelah angka dengan sebutan massa molar yang ditunjukkan sebelumnya, yaitu jumlah zat . Sistem dasar 1 satuan massa molar adalah kg/mol, dan dalam praktiknya g/mol. Misalnya massa molar logam litium yang paling ringan). Oleh karena itu, larutan yang memiliki konsentrasi 0,5 mol/l disebut 0,5 M (larutan setengah molar); 0,1 mol/l – 0,1 M (larutan desimolar); 0,01 mol/l – 0,01 M (larutan sentimolar), dll.

Bentuk ekspresi konsentrasi ini juga sangat sering digunakan dalam analisis.

Normal (setara)konsentrasi (N), setara konsentrasi molar (DENGAN persamaan. ) - Ini perbandingan jumlah zat ekivalen dalam larutan(mol) dengan volume larutan ini(aku).

N = DENGAN persamaan ( ) dalam tahi lalat. Jika kita menunjuk suatu zat dengan huruf) = kuantitas (1/ ZM () / V (campuran )

Jumlah zat (dalam mol) yang partikel-partikelnya bereaksi disebut ekuivalen jumlah zat yang setarakuantitas eh (1/ Z M () = kuantitas eh (X).

Satuan ukuran konsentrasi normal (“normalitas”) juga mol/l (turunan berganda, SI). Misalnya, C setara(1/3 A1C1 3) = 1 mol/l. Suatu larutan, yang satu liternya mengandung 1 mol zat setara, disebut normal dan diberi nama 1 N. Oleh karena itu, nilainya bisa 0,5 n (“pentadecinormal”); 0,01 n (sentinormal"), dst. solusi.

Perlu diperhatikan bahwa konsep tersebut persamaan derajatnya reaktan dalam reaksi kimia merupakan salah satu prinsip dasar kimia analitik. Perhitungan hasil analisis kimia (khususnya dalam titrimetri) biasanya didasarkan pada kesetaraan. Mari kita pertimbangkan beberapa istilah dasar terkait. teori analisis konsep.

Faktor kesetaraan– angka yang menunjukkan berapa fraksi partikel nyata zat X (misalnya, molekul zat X) yang setara dengan satu ion hidrogen (dalam reaksi asam-basa tertentu) atau satu elektron (dalam reaksi redoks tertentu) Faktor ekuivalensi F persamaan(X) dihitung berdasarkan stoikiometri (rasio partikel yang terlibat) dalam proses kimia tertentu:

F persamaan(X) = 1/ Zx

di mana Z x . - jumlah ion hidrogen yang tersubstitusi atau terikat (untuk reaksi asam-basa) atau jumlah elektron yang diberikan atau diterima (untuk reaksi redoks);

X adalah rumus kimia suatu zat.

Faktor kesetaraan selalu sama dengan atau kurang dari satu. Jika dikalikan dengan berat molekul relatif, maka akan diperoleh nilai massa setara (E).

Untuk reaksi

H 2 SO 4 + 2 NaOH = Na 2 SO 4 + 2 H 2

F persamaan(H 2 JADI 4) = 1/2, F persamaan(NaOH) = 1

F persamaan(H 2 SO 4) = 1/2, mis. ini berarti bahwa ½ molekul asam sulfat menghasilkan 1 ion hidrogen (H +) untuk reaksi tertentu, dan demikian pula F persamaan(NaOH) = 1 berarti satu molekul NaOH bergabung dengan satu ion hidrogen dalam reaksi ini.

Untuk reaksi

10 FeSO 4 + 2 KMnO 4 + 8 H 2 SO 4 = 5 Fe 2 (SO 4) 3 + 2 MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8 H 2 O

2 MnO 4 - + 8H + +5e - → Mn 2+ – 2e - + 4 H 2 O

5 Fe 2+ – 2e - → Fe 3+

F persamaan(KMnO 4) = 1/5 (lingkungan asam), mis. 1/5 molekul KMnO 4 dalam reaksi ini setara dengan 1 elektron. Pada saat yang sama F persamaan(Fe 2+) = 1, yaitu satu ion besi(II) juga setara dengan 1 elektron.

Setara zat X adalah partikel nyata atau bersyarat, yang dalam reaksi asam-basa tertentu setara dengan satu non-hidrogen atau dalam reaksi redoks tertentu - satu elektron.

Bentuk pencatatan yang setara: F persamaan(X) X (lihat tabel), atau disederhanakan E x, dimana X adalah rumus kimia zat, yaitu [E x = F persamaan(X) X]. Setara dengan itu tidak berdimensi.

Setara dengan asam(atau basa) - partikel bersyarat dari suatu zat yang, dalam reaksi titrasi tertentu, melepaskan satu ion hidrogen atau bergabung dengannya, atau setara dengannya.

Misalnya, untuk reaksi pertama di atas, asam sulfat yang setara adalah partikel konvensional berbentuk ½ H 2 SO 4 yaitu. F persamaan(H 2 JADI 4) = 1/Z = ½;

EH 2 JADI 4 = ½ H 2 JADI 4. Setara dengan oksidasi (atau pulih) zat

- ini adalah partikel bersyarat dari suatu zat yang dalam reaksi kimia tertentu dapat mengikat satu elektron atau melepaskannya, atau dengan cara lain setara dengan satu elektron ini.

Misalnya, ketika dioksidasi dengan permanganat dalam lingkungan asam, setara dengan kalium permanganat adalah partikel bersyarat dengan bentuk 1/5 KMnO4, yaitu. EKMpO4 =1/5KMpO4.

Karena ekivalen suatu zat dapat bervariasi tergantung pada reaksi yang melibatkan zat tersebut, maka perlu untuk menunjukkan reaksi yang sesuai.

Misalnya untuk reaksi H 3 PO 4 + NaOH = NaH 2 PO 4 + H 2 O

setara dengan asam fosfat EH 3 PO 4 == 1 H 3 PO 4.

Untuk reaksi H 3 PO 4 + 2 NaOH = Na 2 HPO 4 + 2 H 2 O

padanannya adalah E N 3 RO 4 == ½ N 3 RO 4 ,. Mengingat konsep tersebut memohon memungkinkan Anda menggunakan segala jenis partikel bersyarat, Anda dapat memberikan konsepnya massa molar zat yang setara Saat menggunakan istilah tersebut X. Ingatlah itu

- ini adalah jumlah zat yang mengandung partikel nyata atau bersyarat sebanyak jumlah atom yang terkandung dalam 12 g isotop karbon 12 C (6,02 10 23). Yang dimaksud dengan partikel nyata adalah atom, ion, molekul, elektron, dll., dan partikel bersyarat - seperti, misalnya, 1/5 molekul KMnO 4 dalam kasus reaksi O/B dalam media asam atau ½ molekul H 2 SO 4 dalam reaksi dengan natrium hidroksida. – Massa molar suatu zat setara F persamaan massa satu mol ekuivalen zat ini, sama dengan produk faktor ekivalensi (X) per massa molar zat tersebut

M (X) 1 . F persamaan Setara massa molar dilambangkan dengan M [ F persamaan(X) X] atau dengan memperhatikan persamaan E x =

(X) X dilambangkan dengan M [E x]: F persamaan M (Ex)=

(X) M (X); M [E x ] = M (X) / Z

Misalnya massa molar yang setara dengan KMnO 4

M (ECMpO 4) = 1/5 KMpO 4 = M 1/5 KMpO 4 = 31,6 g/mol.

Artinya massa satu mol partikel konvensional berbentuk 1/5KMnO 4 adalah 31,6 g/mol. Dengan analogi, massa molar ekuivalen asam sulfat M ½ H 2 SO 4 = 49 g/mol; asam fosfat M ½ H 3 PO 4 = 49 g/mol, dst. Sesuai dengan persyaratan Sistem Internasional (SI) adalah adalah cara utama untuk menyatakan konsentrasi larutan, tetapi seperti telah disebutkan, dalam praktiknya lebih sering digunakan konsentrasi massa.

Mari kita perhatikan rumus dasar dan hubungan antara metode untuk menyatakan konsentrasi larutan (lihat Tabel 1 dan 2).

Anda akan membutuhkan

• Anda perlu menentukan opsi mana yang termasuk dalam tugas Anda. Dalam kasus opsi pertama, Anda memerlukan tabel periodik. Dalam kasus yang kedua, Anda perlu mengetahui bahwa larutan terdiri dari dua komponen: zat terlarut dan pelarut. Dan massa larutan sama dengan massa kedua komponen tersebut.

instruksi

Dalam kasus versi pertama dari masalah:
Menurut Mendeleev, kita mencari massa molar suatu zat. Jumlah molar massa atom yang menyusun suatu zat.

Misalnya massa molar (Mr) kalsium hidroksida Ca(OH)2: Mr(Ca(OH)2) = Ar(Ca) + (Ar(O) + Ar(H))*2 = 40 + (16 + 1) *2 = 74.

Jika tidak ada gelas ukur untuk menuangkan air, hitunglah volume bejana yang menampung air tersebut. Volume selalu sama dengan hasil kali luas alas dan tinggi, dan dengan bejana yang bentuknya konstan biasanya tidak ada masalah. Volume air dalam toples akan sama dengan luas alas bulat dan tinggi yang diisi air. Dengan mengalikan kepadatannya? per volume air V, kamu akan menerima massa air m: m=?*V.

Video tentang topik tersebut

Harap dicatat

Anda dapat menentukan massa dengan mengetahui jumlah air dan massa molarnya. Massa molar air adalah 18 karena terdiri dari massa molar 2 atom hidrogen dan 1 atom oksigen. MH2O = 2MH+MO=2 1+16=18 (g/mol). m=n*M, dengan m adalah massa air, n adalah kuantitas, M adalah massa molar.

Apa itu fraksi massa elemen? Dari namanya sendiri Anda dapat memahami bahwa ini adalah besaran yang menunjukkan perbandingan massa elemen, termasuk dalam komposisi suatu zat, dan massa total zat tersebut. Dinyatakan dalam pecahan satuan: persen (seperseratus), ppm (ribuan), dan sebagainya. Bagaimana cara menghitung massa suatu benda? elemen?

instruksi

Untuk lebih jelasnya, perhatikan karbon yang terkenal, yang tanpanya tidak akan ada karbon. Jika karbon adalah suatu zat (misalnya), maka massanya membagikan dapat dengan aman diambil sebagai satu atau 100%. Tentu saja, berlian juga mengandung pengotor unsur lain, tetapi dalam banyak kasus, dalam jumlah yang sangat kecil sehingga dapat diabaikan. Namun pada modifikasi karbon seperti atau, kandungan pengotornya cukup tinggi, dan pengabaian tidak dapat diterima.

Jika karbon merupakan bagian dari suatu zat kompleks, Anda harus melakukan hal berikut: tuliskan rumus pasti zat tersebut, kemudian ketahui massa molar masing-masing zat tersebut. elemen termasuk dalam komposisinya, hitung massa molar yang tepat dari zat ini (tentu saja, dengan mempertimbangkan “indeks” masing-masing elemen). Setelah itu tentukan massanya membagikan, membagi massa molar total elemen per massa molar zat tersebut.

Misalnya, Anda perlu mencari massa membagikan karbon dalam asam asetat. Tuliskan rumus asam asetat: CH3COOH. Untuk mempermudah perhitungan, ubahlah menjadi bentuk: C2H4O2. Massa molar zat ini adalah jumlah massa molar unsur-unsur: 24 + 4 + 32 = 60. Oleh karena itu, fraksi massa karbon dalam zat ini dihitung sebagai berikut: 24/60 = 0,4.

Jika Anda perlu menghitungnya sebagai persentase, masing-masing 0,4 * 100 = 40%. Artinya, setiap asam asetat mengandung (kurang lebih) 400 gram karbon.

Tentu saja, fraksi massa semua unsur lainnya dapat ditemukan dengan cara yang sangat mirip. Misalnya massa asam asetat yang sama dihitung sebagai berikut: 32/60 = 0,533 atau sekitar 53,3%; dan fraksi massa hidrogen adalah 4/60 = 0,666 atau sekitar 6,7%.

Sumber:

• fraksi massa unsur

Fraksi massa suatu zat menunjukkan kandungannya dalam struktur yang lebih kompleks, misalnya dalam paduan atau campuran. Jika massa total suatu campuran atau paduan diketahui, maka dengan mengetahui fraksi massa zat penyusunnya, massanya dapat diketahui. Anda dapat mengetahui fraksi massa suatu zat dengan mengetahui massanya dan massa seluruh campuran. Nilai ini dapat dinyatakan dalam pecahan atau persentase.