Masės dalies, moliškumo ir molinės dalies nustatymas. Masė, tūris ir molinė sudėtis

Mišinys, sudarytas iš dviejų ar daugiau komponentų, pasižymi šių komponentų savybėmis ir kiekiu. Mišinio sudėtį galima nurodyti pagal atskirų komponentų masę, tūrį, kiekį (molių arba kilogramų-molių skaičių), taip pat jų koncentracijos reikšmes. Komponento koncentracija mišinyje gali būti išreikšta masės, molio ir tūrio dalimis arba procentais, taip pat kitais vienetais.

Masės dalis Bet kurio komponento w i nustatomas pagal šio komponento masės m i ir viso mišinio masės santykį m cm:

Atsižvelgiant į tai, kad bendra mišinio masė yra lygi atskirų komponentų masių sumai, t.y.

galite rašyti:

arba sutrumpintai:

4 pavyzdys. Mišinys susideda iš dviejų komponentų: m 1 = 500 kg, m 2 = 1500 kg. Nustatykite kiekvieno komponento masės dalį mišinyje.

Sprendimas. Pirmojo komponento masės dalis:

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

Antrojo komponento masės dalis:

Antrojo komponento masės dalis taip pat gali būti nustatyta naudojant lygybę:

w 2 = 1 - w 1 = 1 - 0,25 = 0,75

Tūrio dalis n i komponento mišinyje yra lygus šio komponento tūrio V i ir viso mišinio tūrio V santykiui:

Atsižvelgiant į tai:

galite rašyti:

5 pavyzdys. Dujos susideda iš dviejų komponentų: V 1 = 15,2 m 3 metano ir V 2 = 9,8 m 3 etano. Apskaičiuokite mišinio tūrinę sudėtį.

Sprendimas. Bendras mišinio tūris yra:

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

Tūrio dalis mišinyje:

metano

etanas v 2 = 1 – v 1 = 1 – 0,60 = 0,40

Molinė dalis Bet kurio mišinio komponento n i apibrėžiamas kaip šio komponento kilomolių N i skaičiaus ir bendro mišinio kilomolių N skaičiaus santykis:

Atsižvelgiant į tai:

gauname:

Molių frakcijas paversti masės dalimis galima naudojant formulę:

6 pavyzdys. Mišinį sudaro 500 kg benzeno ir 250 kg tolueno. Nustatykite mišinio molinę sudėtį.

Sprendimas. Benzeno (C 6 H 6) molekulinė masė yra 78, tolueno (C 7 H 8) - 92. Kilogramų-molių skaičius lygus:

benzenas

toluenas

bendras molių kilogramų skaičius:

N = N1 + N2 = 6,41 + 2,72 = 9,13

Benzeno molinė dalis yra:

Tolueno molinę dalį galima rasti iš lygybės:

iš kur: n 2 = 1 – n 1 = 1 – 0,70 = 0,30

Vidutinę mišinio molekulinę masę galima nustatyti žinant kiekvieno mišinio komponento molinę dalį ir molekulinę masę:

(21)

kur n i- komponentų kiekis mišinyje, mol. akcijos; M i- mišinio komponento molekulinė masė.

Kelių aliejaus frakcijų mišinio molekulinė masė gali būti nustatyta pagal formulę

(22)

Kur m 1, m 2,…, m n- mišinio komponentų masė, kg; M 1, M 2, .....,.M p- mišinio komponentų molekulinė masė; -% masės komponentas.

Naftos produkto molekulinė masė taip pat gali būti nustatyta naudojant Craig formulę

(24)

7 pavyzdys. Nustatykite vidutinę benzeno ir izooktano mišinio molekulinę masę, jei benzeno molinė dalis yra 0,51, izooktanas yra 0,49.

Sprendimas. Benzeno molekulinė masė yra 78, izooktanas yra 114. Pakeitę šias reikšmes į (21) formulę, gauname

M vid= 0,51 × 78 + 0,48 × 114 = 95,7

8 pavyzdys. Mišinį sudaro 1500 kg benzeno ir 2500 kg n-oktanas Nustatykite vidutinę mišinio molekulinę masę.

Sprendimas. Mes naudojame formulę (22)

Tūrinė molinė kompozicija paverčiama masės sudėtimi taip. Ši tūrinė (molinė) sudėtis procentais laikoma 100 molių. Tada kiekvieno komponento koncentracija procentais išreikš jo molių skaičių. Tada kiekvieno komponento molių skaičius padauginamas iš jo molekulinės masės, kad būtų gauta kiekvieno mišinio komponento masė. Kiekvieno komponento masę padalijus iš bendros masės, gaunama jo masės koncentracija.

Masės sudėtis paverčiama tūrine (moline) kompozicija taip. Daroma prielaida, kad mišinys yra 100 (g, kg, t) (jei masės sudėtis išreiškiama procentais), kiekvieno komponento masė dalijama iš jo molekulinės masės. Gaukite apgamų skaičių. Kiekvieno komponento molių skaičių padalijus iš bendro jų skaičiaus, gaunama kiekvieno komponento tūrinė (molinė) koncentracija.

Vidutinis dujų tankis nustatomas pagal formulę:

Kg/m 3; g/cm3

arba, atsižvelgiant į tūrinę sudėtį:

,

arba, atsižvelgiant į mišinio masės sudėtį:

.

Santykinis tankis nustatomas pagal formulę:

Norėdami supaprastinti skaičiavimą, laikykime mišinio masę 100 g, tada kiekvieno komponento masė skaičiais sutaps su procentine sudėtimi. Raskime kiekvieno komponento molių skaičių n i. Norėdami tai padaryti, padalykite kiekvieno komponento masę m i iš molinės masės:

Raskite mišinio tūrinę sudėtį vieneto dalimis

wi (CH4) = 2,50: 3,74 = 0,669; w(C2H6) = 0,33: 3,74 = 0,088;

W(C5H8) = 0,34: 3,74 = 0,091; w(C4H10) = 0,43: 3,74 = 0,115;

W(C5H12) = 0,14: 3,74 = 0,037.

Mišinio tūrinę sudėtį randame procentais, padauginę duomenis dalimis iš 100%. Visus gautus duomenis suvedame į lentelę.

Apskaičiuokite vidutinę mišinio masę.

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

Mišinio tankio nustatymas

Raskite santykinį tankį:

W(CH4) = 480: 4120 = 0,117; w(C2H6) = 450: 4120 = 0,109;

W(C3H8) = 880: 4120 = 0,214; w(C4H10) = 870: 4120 = 0,211;

W(C5H12) = 1440: 4120 = 0,349.

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

g/l

15 problema. Mišinį sudaro penki komponentai. Nustatykite kiekvieno mišinio komponento masę, tūrį ir molinę dalį, vidutinę mišinio molekulinę masę.

Masės procentas nurodo elementų procentą cheminiame junginyje. Norėdami sužinoti masės procentą, turite žinoti junginyje esančių elementų molinę masę (gramais vienam moliui) arba kiekvieno komponento gramų skaičių, reikalingą tam tikram tirpalui gauti. Masės procentas apskaičiuojamas gana paprastai: tereikia padalyti elemento (arba komponento) masę iš viso junginio (arba tirpalo) masės.

Žingsniai

Masės procentinės dalies nustatymas pagal duotąsias mases

Pasirinkite lygtį, kad nustatytumėte cheminio junginio masės procentą. Masės procentas randamas pagal šią formulę: masės procentai = (komponento masė/bendra junginio masė) x 100. Padalinimo rezultatas padauginamas iš 100, kad gautų procentą.

• masės procentai = (komponento masė / visa junginio masė) x 100.
• Jus dominančio komponento masė turėtų būti nurodyta problemos teiginyje. Jei masė nenurodyta, eikite į kitą skyrių, kuriame paaiškinama, kaip nustatyti masės procentą, kai masė nežinoma.
• Bendra cheminio junginio masė randama pridedant visų elementų (komponentų), kurie yra šio junginio (arba tirpalo) dalis, mases.

1. Apskaičiuokite bendrą jungties masę. Jei žinote visų komponentų, sudarančių junginį, mases, tiesiog sudėkite jas ir taip gausite bendrą gauto junginio ar tirpalo masę. Šią masę naudojate kaip vardiklį masės procentų lygtyje.

   • 1 pavyzdys: Kokia masės procentinė dalis yra 5 gramų natrio hidroksido, ištirpusio 100 gramų vandens?
     • Bendra tirpalo masė lygi natrio šarmo ir vandens kiekio sumai: 100 g + 5 g gaunama 105 g.
   • 2 pavyzdys: Kiek natrio chlorido ir vandens reikia norint pagaminti 175 gramus 15% tirpalo?
     • Šiame pavyzdyje nurodyta bendra masė ir reikalinga procentinė dalis, taip pat reikia rasti medžiagos kiekį, kurį reikia pridėti į tirpalą. Bendras svoris 175 gramai.

2. Nustatykite nurodyto komponento masę. Jei jūsų prašoma apskaičiuoti „masės procentą“, turite sužinoti, kiek procentų nuo bendros medžiagos masės sudaro konkretaus komponento masė. Užrašykite nurodyto komponento masę. Tai bus masės procentų formulės skaitiklis.

   • 1 pavyzdys: tam tikro komponento – natrio hidrochlorido – masė yra 5 gramai.
   • 2 pavyzdys: Šiame pavyzdyje nurodyto komponento masė nežinoma ir ją reikia rasti.

3. Pakeiskite reikšmes į lygtį masės procentais. Kai nustatysite visus reikiamus kiekius, pakeiskite juos į formulę.

   • 1 pavyzdys: masės procentas = (komponento masė / visa junginio masė) x 100 = (5 g/105 g) x 100.
   • 2 pavyzdys: Masės procentų formulę turite pertvarkyti taip, kad galėtumėte rasti nežinomą cheminio komponento masę: komponento masė = (masės procentai*bendra junginio masė)/100 = (15*175)/100.

4. Apskaičiuokite masės procentą. Pakeitę visas reikšmes į formulę masės procentais, atlikite reikiamus skaičiavimus. Komponento masę padalykite iš visos cheminio junginio arba tirpalo masės ir padauginkite iš 100. Gaunama to komponento masės procentinė dalis.

   • 1 pavyzdys: (5/105) x 100 = 0,04761 x 100 = 4,761 %. Taigi 5 gramų natrio hidrochlorido, ištirpusio 100 gramų vandens, masės procentas yra 4,761%.
   • 2 pavyzdys: perrašyta komponento masės procentinė išraiška yra tokia forma (masės procentas * bendra medžiagos masė)/100, iš kurios gauname: (15*175)/100 = (2625)/100 = 26,25 gramai natrio chlorido.
     • Reikiamą vandens kiekį randame iš visos tirpalo masės atėmę komponento masę: 175 – 26,25 = 148,75 gramai vandens.

   Masės procentų nustatymas, kai masės nenurodytos

   1. Pasirinkite cheminio junginio masės procento formulę. Pagrindinė masės procentų nustatymo lygtis yra tokia: masės procentai = (elemento molinė masė / visa junginio molekulinė masė) x 100. Medžiagos molinė masė yra vieno molio tam tikros medžiagos masė, o molekulinė masė yra vieno molio masės visų cheminių jungčių. Norint gauti procentus, padalijimo rezultatas padauginamas iš 100.

      • Uždavinio sprendimo pradžioje užrašykite lygybę: masės procentas = (elemento molinė masė / visa junginio molekulinė masė) x 100.
      • Abu kiekiai matuojami gramais vienam moliui (g/mol).
      • Jei masės nenurodytos, bet kurio elemento masės procentą tam tikroje medžiagoje galima rasti naudojant molinę masę.
      • 1 pavyzdys: Raskite vandenilio masės procentą vandens molekulėje.
      • 2 pavyzdys: Raskite anglies masės procentą gliukozės molekulėje.

   2. Užsirašykite cheminę formulę. Jei pavyzdyje nepateiktos pateiktų medžiagų cheminės formulės, turėtumėte jas užsirašyti patys. Jei užduotyje yra reikalingos cheminių medžiagų formulės, galite praleisti šį veiksmą ir pereiti tiesiai prie kito žingsnio (raskite kiekvieno elemento masę).

      • 1 pavyzdys: Užrašykite cheminę vandens formulę H 2 O.
      • 2 pavyzdys: Užrašykite cheminę gliukozės formulę C 6 H 12 O 6 .

   3. Raskite kiekvieno junginio elemento masę. Naudodami periodinę lentelę, nustatykite kiekvieno cheminės formulės elemento molinę masę. Paprastai elemento masė nurodoma po jo cheminiu simboliu. Užrašykite visų elementų, įtrauktų į atitinkamą junginį, molines mases.

   4. Kiekvieno elemento molinę masę padauginkite iš jo molinės dalies. Nustatykite, kiek kiekvieno elemento molių yra tam tikroje cheminėje medžiagoje, ty elementų molines dalis. Molinės dalys pateikiamos skaičiais, esančiais formulės elementų simbolių apačioje. Kiekvieno elemento molinę masę padauginkite iš jo molinės dalies.

      • 1 pavyzdys: po vandenilio simboliu yra 2, o po deguonies simboliu yra 1 (atitinka skaičiaus nebuvimą). Taigi, vandenilio molinė masė turėtų būti padauginta iš 2: 1,00794 X 2 = 2,01588; Deguonies molinę masę paliekame tokią pat, 15,9994 (tai yra, padauginame iš 1).
      • 2 pavyzdys: anglies simbolis yra 6, vandenilio – 12, o deguonies – 6. Padauginę elementų molines mases iš šių skaičių, gauname:
        • anglis: (12,0107*6) = 72,0642
        • vandenilis: (1,00794*12) = 12,09528
        • deguonis: (15,9994*6) = 95,9964

Yra įvairių būdų išreikšti tirpalų koncentraciją.

Masės dalis w tirpalo komponentas apibrėžiamas kaip tam tikro komponento X masės, esančio tam tikroje tirpalo masėje, ir viso tirpalo masės santykis. m . Masės dalis yra bematis dydis, jis išreiškiamas vieneto trupmenomis:

(0 1). (3.1)

Masės procentas

reiškia masės dalį, padaugintą iš 100:

(0% 100%), (3.2)

Kur w(X ) – tirpalo komponento masės dalis X; m(X ) yra tirpalo komponento masė X; m – bendra tirpalo masė.

Molinė frakcija N tirpalo komponentas yra lygus tam tikro komponento X medžiagos kiekio ir visų tirpalo komponentų bendros medžiagos kiekio santykiui.

Dvejetainiame tirpale, sudarytame iš ištirpusios medžiagos ir tirpiklio (pavyzdžiui, H 2 O), tirpios medžiagos molinė dalis yra lygi:

. (3.3)

Moliniai procentai

reiškia molio dalį, padaugintą iš 100:

N(X), % = (N(X)·100)%. (3.4)

Tūrio dalis

j tirpalo komponentas apibrėžiamas kaip nurodyto komponento X tūrio ir bendro tirpalo tūrio santykis V . Tūrio dalis yra bematis dydis ir išreiškiamas vieneto trupmenomis:

(0 1). (3.5)

Tūrio procentas

reiškia tūrio dalį, padaugintą iš 100.

Moliškumas c m apibrėžiamas kaip ištirpusios medžiagos X kiekio ir V tirpalo tūrio santykis:

. (3.6)

Pagrindinis moliškumo vienetas yra mol/l. Molinės koncentracijos įrašymo pavyzdys: s m (H2SO4 ) = 0,8 mol/l arba 0,8 M.

Normalumas cn apibrėžiamas kaip ištirpusios medžiagos X ekvivalentų skaičiaus ir tirpalo V tūrio santykis:

Pagrindinis normalumo vienetas yra mol-ekv/l. Normalios koncentracijos įrašymo pavyzdys: s n (H 2 SO 4 ) = 0,8 mol-ekv./l arba 0,8n.

Titras T rodo, kiek gramų ištirpusios medžiagos X yra 1 ml arba 1 cm 3 tirpalo:

čia m(X) yra ištirpusios medžiagos X masė, V – tirpalo tūris ml.

Tirpalo moliškumas m parodo ištirpusios medžiagos X kiekį 1 kg tirpiklio:

čia n(X) – ištirpusios medžiagos X molių skaičius, mо – tirpiklio masė kg.

Molinis (masės ir tūrio) santykis yra tirpalo komponentų kiekių (atitinkamai masės ir tūrio) santykis.

Reikia turėti omenyje, kad normalumas c n visada yra didesnis arba lygus moliarumui c m Santykis tarp jų apibūdinamas išraiška:

s m = s n × f(X). (3.10)

Norėdami įgyti įgūdžių konvertuoti moliškumą į normalumą ir atvirkščiai, apsvarstykite lentelę. 3.1. Šioje lentelėje parodytos moliškumo reikšmės su m, kurias reikia konvertuoti į normalumą su n, ir normalios vertės su n, kurias reikia konvertuoti į moliškumą su m.

Perskaičiavimą atliekame pagal (3.10) lygtį. Šiuo atveju sprendinio normalumą randame naudodami lygtį:

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

Skaičiavimo rezultatai pateikti lentelėje. 3.2.

3.1 lentelė

Nustatyti tirpalų moliškumą ir normalumą

Cheminės transformacijos tipas
Keitimosi reakcijos			6N FeCl 3
	1,5 M Fe 2 (SO 4) 3		0,1n Ba(OH)2
	rūgščioje aplinkoje		neutralioje aplinkoje

3.2 lentelė

Tirpalų moliškumo ir normalumo reikšmės

Cheminės transformacijos tipas
Keitimosi reakcijos		0,4n
	1,5 M Fe 2 (SO 4) 3		0,1n Ba(OH)2
Oksidacijos-redukcijos reakcijos	0,05 M KMnO 4 rūgštinėje terpėje		neutralioje aplinkoje

Yra ryšys tarp reaguojančių medžiagų tūrio V ir normalumo c n:

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

kuris naudojamas praktiniams skaičiavimams.

Problemų sprendimo pavyzdžiai

Apskaičiuokite 40 masės % sieros rūgšties tirpalo moliškumą, normalumą, moliškumą, titrą, molinę dalį ir molinį santykį, jei šio tirpalo tankis yra 1,303 g/cm 3 . Nustatykite 70 masės % sieros rūgšties tirpalo tūrį (r = 1,611 g/cm3 ), kurio prireiks paruošti 2 litrus 0,1 N šios rūgšties tirpalo.

2 litrai 0,1 N sieros rūgšties tirpalo yra 0,2 mol-ekv., t.y. 0,1 mol arba 9,8 g 70% rūgšties tirpalo masė m = 9,8/0,7 = 14 g Rūgšties tirpalo tūris V = 14/1,611 = 8,69 ml.

100 l amoniako (n.a.) ištirpinama 5 l vandens. Apskaičiuokite NH 3 masės dalį ir molinę koncentraciją gautame tirpale, jeigu jo tankis 0,992 g/cm 3 .

100 litrų amoniako masė (n.s.) m = 17 100/22,4 = 75,9 g.

Tirpalo masė m = 5000 + 75,9 = 5075,9 g.

NH3 masės dalis lygus 75,9/5075,9 = 0,0149 arba 1,49 %.

Medžiagos kiekis NH 3 lygus 100/22,4 = 4,46 mol.

Tirpalo tūris V = 5,0759/0,992 = 5,12 l.

Tirpalo moliškumas, kurio m = 4,46/5,1168 = 0,872 mol/l.

Kiek ml 0,1 M ortofosforo rūgšties tirpalo reikės norint neutralizuoti 10 ml 0,3 M bario hidroksido tirpalo?

Kiek ml 2 ir 14 masės % NaCl tirpalų reikia paruošti 150 ml 6,2 masės % natrio chlorido tirpalo?




3.2.NaCl tirpalų tankiai




3.4.Nustatykite 0,2 N magnio sulfato tirpalo, reaguojančio su natrio ortofosfatu vandeniniame tirpale, moliškumą. Nustatykite 0,1 N tirpalo moliškumą KMnO4

, sąveikaujant su reduktoriumi rūgštinėje aplinkoje.

MEDŽIAGOS KIEKIS IR KONCENTRACIJA:

IŠRAIŠKA IR KONVERSIJAI IŠ VIENOS FORMOS Į KITĄ

1. Pagrindinė teorija

Pagrindiniai terminai ir apibrėžimai . Medžiagos masė ir kiekiai Mišios medžiagos ( m ) matuojami gramais ir Mišios kiekis n ) apgamais. Jei medžiagą žymime raide X medžiagos ( (, tada jo masė gali būti nurodyta kaip ) X kiekis (, tada jo masė gali būti nurodyta kaip ) .

ir kiekis – – Kurmis

medžiagos kiekis, kuriame yra tiek specifinių struktūrinių vienetų (molekulių, atomų, jonų ir kt.), kiek atomų yra 0,012 kg anglies-12 izotopo. Vartojant terminą apgamas Vartojant terminą turėtų būti nurodytos dalelės, kurias šis terminas reiškia. Atitinkamai, galima sakyti „molekulių molis“, „atomų molis“, „jonų molis“ ir kt. (pavyzdžiui, molis vandenilio molekulių, molis vandenilio atomų, molis vandenilio jonų). Kadangi 0,012 kg anglies-12 yra ~ 6,022x10 23 anglies atomai (Avogadro konstanta), tai

- toks medžiagos kiekis, kuriame yra 6,022x10 23 struktūriniai elementai (molekulės, atomai, jonai ir kt.). Medžiagos masės ir medžiagos kiekio santykis vadinamas

molinė masė. M (X M () = m ( M ()

)/n( tai yra molinė masė – (M) yra vieno molio medžiagos masė . Pagrindinis sisteminis 1 molinės masės vienetas yra kg/mol, o praktiškai g/mol. Pavyzdžiui, lengviausio metalo ličio molinė masė M . Pagrindinis sisteminis 1 molinės masės vienetas yra kg/mol, o praktiškai g/mol. Pavyzdžiui, lengviausio metalo ličio molinė masė(CH4) = 16,043 g/mol. Sieros rūgšties molinė masė apskaičiuojama taip M ( H2SO4 ) = 196 g / 2 mol = 96 g/mol.

Bet kuris junginys (medžiaga), išskyrus molinę masę, pasižymi giminaitismolekulinis arba atominė masė. Taip pat yra lygiavertis svorio E, lygi molekulinei vertei, padaugintai iš ekvivalentiškumo koeficiento (žr. toliau).

Santykinė molekulinė masė (M r ) – Tai junginio molinė masė padalinta iš 1/12 anglies-12 atomo molinės masės. Pavyzdžiui, . Pagrindinis sisteminis 1 molinės masės vienetas yra kg/mol, o praktiškai g/mol. Pavyzdžiui, lengviausio metalo ličio molinė masė r(CH4) = 16,043. Santykinė molekulinė masė yra bematis dydis.

Santykinė atominė masė (A r ) – yra medžiagos atomo molinė masė, padalinta iš 1/12 anglies-12 atomo molinės masės. Pavyzdžiui, A r(Li) = 6,039.

Koncentracija . Vadinamas sistemoje esančios medžiagos kiekio arba masės ir šios sistemos tūrio arba masės santykis koncentracija. Yra keletas būdų išreikšti susikaupimą. Rusijoje koncentracija dažniausiai žymima didžiąja raide C, reiškiančia pirmiausia masės koncentracija, kuris pagrįstai laikomas dažniausiai naudojama koncentracijos išraiškos forma atliekant aplinkos monitoringą (būtent tokia forma matuojamos MAC vertės).

Masės koncentracija (SU arba β) – sistemoje (tirpalo) esančio komponento masės ir šios sistemos tūrio santykis (V). Tai yra labiausiai paplitusi koncentracijos išraiška tarp Rusijos analitikų.

β (X) =medžiagos ( ( M () / V (mišiniai )

Masės koncentracijos matavimo vienetas - kg/m 3 arba g/m 3, kg/dm 3 arba g/dm 3 (g/l), kg/cm 3, arba g/cm 3 (g/ml), μg/ l arba µg/ml ir kt. Aritmetinis perskaičiavimas iš vienos dimensijos į kitą nėra labai sunkus, tačiau reikalauja kruopštumo. Pavyzdžiui, druskos (druskos) rūgšties masės koncentracija SU(HCl) = 40 g / 1 l = 40 g/l = 0,04 g/ml = 4,10 – 5 µg/l ir kt. Masės koncentracijos žymėjimas SU neturėtų būti painiojama su molinės koncentracijos žymėjimu ( Su), kuris aptariamas toliau.

Tipiški santykiai yra β (X): 1000 µg/l = 1 µg/ml = 0,001 mg/ml.

Tūrinėje analizėje (titrimetrijoje) naudojama viena iš masės koncentracijos formų - titras. Titras sprendimas (T) – Tai medžiagos masės, esančios viename kubiniame centimetre arbaviename mililitre sprendimas.

Titro matavimo vienetai - kg/cm 3, g/cm 3, g/ml ir kt.

Molalumas (b) -- tirpios medžiagos kiekio santykis ( V molių) iki tirpiklio masės ( V kg).

b ( ) apgamais. Jei medžiagą žymime raide) = kiekis ( M () / medžiagos ( ( tirpiklis) = kiekis ( M () / medžiagos ( ( R )

Molalumo vienetas -- mol/kg. Pavyzdžiui, b(HCl/H2O) = 2 mol/kg. Molinė koncentracija daugiausia naudojama koncentruotiems tirpalams.

Molnaja (!) dalintis (X) – sistemoje esančios tam tikro komponento medžiagos kiekio (moliais) ir bendro medžiagos kiekio (moliais) santykis.

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

Molinė dalis gali būti išreikšta vieneto dalimis, procentais (%), ppm (tūkstančioji dalis %) ir milijonosiomis dalimis (milijonas –1, ppm), milijardosiomis dalimis (milijardas –1, ppb), trilijonais (trilijonas –1, ppt) ir pan., tačiau matavimo vienetas vis tiek yra santykis - Vartojant terminą / apgamas. Pavyzdžiui, X ( C2H6) = 2 mol / 2 mol + 3 mol = 0,4 (40%).

Masės dalis (ω) – tam tikro sistemoje esančio komponento masės ir visos tos sistemos masės santykis.

ω ( ) apgamais. Jei medžiagą žymime raide) = medžiagos ( ( M () / medžiagos ( (mišiniai )

Masės dalis matuojama proporcijomis kg/kg (G/G). Be to, jis gali būti išreikštas vieneto dalimis, procentais (%), ppm, milijoninėmis dalimis, milijardosiomis dalimis ir kt. akcijų Tam tikro komponento masės dalis, išreikšta procentais, parodo, kiek gramų šio komponento yra 100 g tirpalo.

Pavyzdžiui, sąlyginai ω ( KCl ) = 12 g / 12 g + 28 g = 0,3 (30 %).

0 tūrio dalis (φ) – sudėtyje esančio komponento tūrio santykissistema, bendras sistemos tūris.

φ ( ) apgamais. Jei medžiagą žymime raide) = v ( M () / v ( M () + v ( Y)

Tūrio dalis matuojama l/l arba ml/ml santykiu, taip pat gali būti išreikšta vieneto dalimis, procentais, ppm, ppm ir kt. akcijų Pavyzdžiui, deguonies tūrinė dalis dujų mišinyje yra φ ( O 2 ) =0,15 l / 0,15 l + 0,56 l.

Krūminis (krūminis)koncentracija (su) - sistemoje (pavyzdžiui, tirpale) esančios medžiagos kiekio (moliais) ir šios sistemos tūrio V santykis.

Su ( ) apgamais. Jei medžiagą žymime raide) = kiekis ( M () / V (mišiniai )

Molinės koncentracijos matavimo vienetas yra mol/m 3 (daugkartinis darinys, SI – mol/l). Pavyzdžiui, c (H2S04) = 1 mol/l, Su(KOH) = 0,5 mol/l. Vadinamas tirpalas, kurio koncentracija yra 1 mol/l krūminiai sprendimas ir žymimas kaip 1 M tirpalas (nepainiokite šios raidės M po skaičiaus su anksčiau nurodytu molinės masės žymėjimu, t. y. medžiagos kiekiu . Pagrindinis sisteminis 1 molinės masės vienetas yra kg/mol, o praktiškai g/mol. Pavyzdžiui, lengviausio metalo ličio molinė masė). Atitinkamai, tirpalas, kurio koncentracija yra 0,5 mol/l, yra žymimas 0,5 M (pusimolinis tirpalas); 0,1 mol/l – 0,1 M (desimoliarinis tirpalas); 0,01 mol/l – 0,01 M (centimolinis tirpalas) ir kt.

Ši koncentracijos išraiškos forma taip pat labai dažnai naudojama analitikoje.

Normalus (lygiavertis)koncentracija (N), molinės koncentracijos ekvivalentas (SU ekv. ) - Tai ekvivalentinės medžiagos kiekio tirpale santykis(mol) iki šio tirpalo tūrio(l).

N = SU ekv ( ) apgamais. Jei medžiagą žymime raide) = kiekis (1/ ZM () / V (mišiniai )

Vadinamas medžiagos kiekis (moliais), kuriame reaguojančios dalelės yra lygiavertės medžiagos ekvivalento kiekiskiekis ai (1/ Z M () = kiekis ai (X).

Normalios koncentracijos („normalumo“) matavimo vienetas taip pat yra mol/l (daugkartinis darinys, SI). Pavyzdžiui, C ekv.(1/3 A1C1 3) = 1 mol/l. Tirpalas, kurio viename litre yra 1 molis ekvivalentinės medžiagos, vadinamas normaliu ir žymimas 1 N. Atitinkamai, jie gali būti 0,5 n („pentadecinormalus“); 0,01 n (šimtanormalis) ir kt. sprendimus.

Reikėtų pažymėti, kad koncepcija lygiavertiškumas reagentai cheminėse reakcijose yra vienas iš pagrindinių analitinės chemijos principų. Cheminės analizės (ypač titrimetrijos) rezultatų skaičiavimai dažniausiai yra pagrįsti lygiavertiškumu. Panagrinėkime keletą susijusių pagrindinių terminų. sąvokų analitikos teorija.

Lygiavertiškumo koeficientas– skaičius, nurodantis, kokia tikrosios medžiagos X dalelės dalis (pavyzdžiui, medžiagos X molekulė) yra lygi vienam vandenilio jonui (tam tikroje rūgšties ir bazės reakcijoje) arba vienam elektronui (tam tikroje redokso reakcijoje) Ekvivalentiškumo koeficientas f ekv(X) apskaičiuojamas pagal stechiometriją (dalyvaujančių dalelių santykį) konkrečiame cheminiame procese:

f ekv(X) = 1/Z x

kur Z x . - pakeistų arba prijungtų vandenilio jonų skaičius (rūgščių ir šarmų reakcijoms) arba elektronų, gautų ar priimtų (redokso reakcijoms), skaičius;

X yra cheminės medžiagos formulė.

Ekvivalentiškumo koeficientas visada yra lygus arba mažesnis už vieną. Padauginus iš santykinės molekulinės masės, gaunama vertė ekvivalentinė masė (E).

Dėl reakcijos

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

f ekv(H2SO4) = 1/2, f ekv(NaOH) = 1

f ekv(H2SO4) = 1/2, t.y. tai reiškia, kad ½ sieros rūgšties molekulės tam tikrai reakcijai suteikia 1 vandenilio joną (H +) ir atitinkamai f ekv(NaOH) = 1 reiškia, kad šioje reakcijoje viena NaOH molekulė susijungia su vienu vandenilio jonu.

Dėl reakcijos

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 MnO4 - + 8H + +5e - → Mn 2+ - 2e - + 4 H2O

5 Fe 2+ – 2e - → Fe 3+

f ekv(KMnO 4) = 1/5 (rūgštinė aplinka), t.y. 1/5 KMnO 4 molekulės šioje reakcijoje prilygsta 1 elektronui. Tuo pačiu metu f ekv(Fe 2+) = 1, t.y. vienas geležies(II) jonas taip pat prilygsta 1 elektronui.

Lygiavertis medžiaga X yra tikroji arba sąlyginė dalelė, kuri tam tikroje rūgšties ir bazės reakcijoje prilygsta vienam nevandeniliui arba tam tikroje redokso reakcijoje – vienam elektronui.

Lygiavertė įrašymo forma: f ekv(X) X (žr. lentelę), arba supaprastintas E x, kur X yra cheminės medžiagos formulė, t.y. [E x = f ekv(X) X]. Ekvivalentas yra be matmenų.

Rūgšties ekvivalentas(arba bazė) – tokia sąlyginė tam tikros medžiagos dalelė, kuri tam tikroje titravimo reakcijoje išskiria vieną vandenilio joną arba su juo susijungia, arba kitaip jam lygiavertė.

Pavyzdžiui, pirmajai iš aukščiau paminėtų reakcijų sieros rūgšties ekvivalentas yra įprastinė ½ H 2 SO 4 formos dalelė, t.y. f ekv(H2SO4) = 1/Z = 1/2;

EH2SO4 = ½ H2SO4. Prilygsta oksidacijai (arba atsigauna) medžiagų

- tai tokia sąlyginė tam tikros medžiagos dalelė, kuri tam tikroje cheminėje reakcijoje gali prijungti vieną elektroną arba jį išleisti, arba kaip nors kitu būdu būti lygiaverčiai šiam vienam elektronui.

Pavyzdžiui, oksiduojant permanganatu rūgščioje aplinkoje, kalio permanganato ekvivalentas yra įprastinė 1/5 KMnO4 formos dalelė, t.y. EKMpO4 =1/5KMpO4.

Kadangi medžiagos ekvivalentas gali skirtis priklausomai nuo reakcijos, kurioje ta medžiaga dalyvauja, būtina nurodyti atitinkamą reakciją.

Pavyzdžiui, reakcijai H 3 PO 4 + NaOH = NaH 2 PO 4 + H 2 O

fosforo rūgšties ekvivalentas EH 3 PO 4 == 1 H 3 PO 4.

Reakcijai H 3 PO 4 + 2 NaOH = Na 2 HPO 4 + 2 H 2 O

jo atitikmuo yra E N 3 RO 4 == ½ N 3 RO 4 ,. Atsižvelgiant į tai, kad koncepcija elgetaujant leidžia naudoti bet kokio tipo sąlygines daleles, galite pateikti sąvoką medžiagos ekvivalento molinė masė Vartojant terminą X. Prisiminkite tai

- tai medžiagos kiekis, turintis tiek tikrų arba sąlyginių dalelių, kiek atomų yra 12 g anglies izotopo 12 C (6,02 10 23). Tikromis dalelėmis turėtume suprasti atomus, jonus, molekules, elektronus ir pan., o sąlygines daleles – tokias kaip, pavyzdžiui, 1/5 KMnO 4 molekulės, jei O/B reakcija vyksta rūgštinėje terpėje. arba ½ H 2 SO 4 molekulės reakcijose su natrio hidroksidu. – Medžiagos ekvivalento molinė masė f ekv vieno molio šios medžiagos ekvivalentų masė, lygi ekvivalentiškumo koeficiento sandaugai (X) vienai molinei medžiagos masei

M (X) 1 . f ekv Molinės masės ekvivalentas žymimas M[ f ekv(X) X] arba atsižvelgiant į lygybę E x =

(X) X žymimas M [E x]: f ekv M (E x) =

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

Pavyzdžiui, KMnO 4 ekvivalento molinė masė

M (ECMpO4) = 1/5 KMpO4 = M 1/5 KMpO4 = 31,6 g/mol.

Tai reiškia, kad vieno molio įprastinių 1/5KMnO 4 formos dalelių masė yra 31,6 g/mol. Analogiškai sieros rūgšties ekvivalento molinė masė M ½ H 2 SO 4 = 49 g/mol; fosforo rūgštis M ½ H 3 PO 4 = 49 g/mol ir kt. Pagal Tarptautinės sistemos (SI) reikalavimus, tai yra pagrindinis tirpalų koncentracijos išreiškimo būdas, tačiau, kaip jau minėta, praktikoje jis naudojamas dažniau masės koncentracija.

Panagrinėkime pagrindines formules ir ryšius tarp tirpalų koncentracijos išreiškimo metodų (žr. 1 ir 2 lenteles).

Jums reikės

• Turite nustatyti, kuriai parinkčiai priklauso jūsų užduotis. Pirmojo varianto atveju jums reikės periodinės lentelės. Antrojo atveju turite žinoti, kad tirpalas susideda iš dviejų komponentų: tirpiklio ir tirpiklio. Ir tirpalo masė yra lygi šių dviejų komponentų masėms.

Instrukcijos

Pirmosios problemos versijos atveju:
Anot Mendelejevo, randame medžiagos molinę masę. Atominių masių, sudarančių medžiagą, molinė suma.

Pavyzdžiui, kalcio hidroksido Ca(OH)2 molinė masė (Mr): Mr(Ca(OH)2) = Ar(Ca) + (Ar(O) + Ar(H))*2 = 40 + (16) + 1) *2 = 74.

Jei nėra matavimo puodelio, į kurį būtų galima pilti vandenį, apskaičiuokite indo, kuriame jis yra, tūrį. Tūris visada lygus pagrindo ploto ir aukščio sandaugai, o su pastovios formos indais paprastai nėra problemų. Apimtis vandens stiklainyje bus lygus apvalaus pagrindo plotui pagal aukštį, užpildytą vandeniu. Padauginus tankį? vienam tūriui vandens V, gausi masė vandens m: m=?*V.

Video tema

Atkreipkite dėmesį

Masę galite nustatyti žinodami vandens kiekį ir jo molinę masę. Vandens molinė masė yra 18, nes ji susideda iš 2 vandenilio atomų ir 1 deguonies atomo molinės masės. MH2O = 2MH+MO=2 1+16=18 (g/mol). m=n*M, kur m – vandens masė, n – kiekis, M – molinė masė.

Kas yra masės dalis elementas? Iš paties pavadinimo galite suprasti, kad tai yra masės santykį rodantis kiekis elementas, įtrauktas į medžiagos sudėtį, ir bendra šios medžiagos masė. Jis išreiškiamas vieneto dalimis: procentais (šimtosios), ppm (tūkstančiais) ir kt. Kaip apskaičiuoti kažko masę? elementas?

Instrukcijos

Aiškumo dėlei apsvarstykite gerai žinomą anglį, be kurios nebūtų . Jei anglis yra medžiaga (pavyzdžiui), tada jos masė dalintis gali būti saugiai laikomas vienu arba 100%. Žinoma, deimantuose yra ir kitų elementų priemaišų, tačiau dažniausiai tokiais mažais kiekiais, kad jų galima nepaisyti. Tačiau anglies modifikacijose, tokiose kaip arba, priemaišų kiekis yra gana didelis, o nepaisymas yra nepriimtinas.

Jei anglis yra sudėtinės medžiagos dalis, turite elgtis taip: užsirašykite tikslią medžiagos formulę, tada žinodami kiekvienos medžiagos molines mases. elementasįtraukta į jo sudėtį, apskaičiuokite tikslią šios medžiagos molinę masę (žinoma, atsižvelgdami į kiekvienos medžiagos „indeksą“). elementas). Po to nustatykite masę dalintis, padalijus bendrą molinę masę elementas vienai molinei medžiagos masei.

Pavyzdžiui, reikia rasti masę dalintis anglis acto rūgštyje. Parašykite acto rūgšties formulę: CH3COOH. Kad būtų lengviau atlikti skaičiavimus, konvertuokite į formą: C2H4O2. Šios medžiagos molinė masė yra elementų molinių masių suma: 24 + 4 + 32 = 60. Atitinkamai anglies masės dalis šioje medžiagoje apskaičiuojama taip: 24/60 = 0,4.

Jei reikia apskaičiuoti atitinkamai procentais, 0,4 * 100 = 40%. Tai reiškia, kad kiekvienoje acto rūgštyje yra (maždaug) 400 gramų anglies.

Žinoma, visiškai panašiai galima rasti ir visų kitų elementų masės dalis. Pavyzdžiui, masė toje pačioje acto rūgštyje apskaičiuojama taip: 32/60 = 0,533 arba apytiksliai 53,3 %; o vandenilio masės dalis yra 4/60 = 0,666 arba maždaug 6,7%.

Šaltiniai:

• elementų masės dalys

Medžiagos masės dalis rodo jos sudėtį sudėtingesnėje struktūroje, pavyzdžiui, lydinyje arba mišinyje. Jei žinoma bendra mišinio ar lydinio masė, tai žinant sudedamųjų medžiagų masės dalis, galima rasti jų mases. Medžiagos masės dalį galite rasti žinodami jos masę ir viso mišinio masę. Ši vertė gali būti išreikšta trupmenomis arba procentais.