Uhusiano kati ya msongamano na sehemu ya molekuli. Sehemu ya wingi (pia inaitwa mkusanyiko wa asilimia)

Mchanganyiko unaojumuisha vipengele viwili au zaidi una sifa ya mali na maudhui ya vipengele hivi. Mchanganyiko wa mchanganyiko unaweza kutajwa na wingi, kiasi, kiasi (idadi ya moles au kilo-moles) ya vipengele vya mtu binafsi, pamoja na maadili yao ya ukolezi. Mkusanyiko wa sehemu katika mchanganyiko unaweza kuonyeshwa kwa uzito, mole na sehemu za kiasi au asilimia, na pia katika vitengo vingine.

Sehemu ya wingi w i ya sehemu yoyote imedhamiriwa na uwiano wa misa m i ya sehemu hii kwa wingi wa mchanganyiko mzima m cm:

Kwa kuzingatia kwamba jumla ya wingi wa mchanganyiko ni sawa na jumla ya wingi wa vipengele vya mtu binafsi, i.e.

unaweza kuandika:

au kwa kifupi:

Mfano 4. Mchanganyiko una vipengele viwili: m 1 = 500 kg, m 2 = 1500 kg. Kuamua sehemu ya molekuli ya kila sehemu katika mchanganyiko.

Suluhisho. Sehemu kubwa ya sehemu ya kwanza:

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

Sehemu kubwa ya sehemu ya pili:

Sehemu ya wingi ya sehemu ya pili pia inaweza kuamuliwa kwa kutumia usawa:

w 2 = 1 - w 1 = 1 - 0.25 = 0.75

Sehemu ya kiasi n i sehemu katika mchanganyiko ni sawa na uwiano wa kiasi V i cha sehemu hii kwa kiasi cha mchanganyiko mzima V:

Kwa kuzingatia kwamba:

unaweza kuandika:

Mfano 5. Gesi ina vipengele viwili: V 1 = 15.2 m 3 ya methane na V 2 = 9.8 m 3 ya ethane. Kuhesabu muundo wa volumetric wa mchanganyiko.

Suluhisho. Jumla ya kiasi cha mchanganyiko ni:

V = V 1 + V 2 = 15.2 + 9.8 = 25 m 3

Sehemu ya kiasi katika mchanganyiko:

methane

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

Sehemu ya mole n i ya sehemu yoyote ya mchanganyiko hufafanuliwa kama uwiano wa idadi ya kilomoles N i ya sehemu hii kwa jumla ya idadi ya kilomoles N ya mchanganyiko:

Kwa kuzingatia kwamba:

tunapata:

Ubadilishaji wa sehemu za mole kuwa sehemu kubwa unaweza kufanywa kwa kutumia fomula:

Mfano 6. Mchanganyiko una kilo 500 za benzini na kilo 250 za toluini. Kuamua muundo wa molar wa mchanganyiko.

Suluhisho. Uzito wa molekuli ya benzini (C 6 H 6) ni 78, toluini (C 7 H 8) ni 92. Idadi ya moles ya kilo ni:

benzene

toluini

jumla ya nambari kilo-moles:

N = N 1 + N 2 = 6.41 + 2.72 = 9.13

Sehemu ya mole ya benzene ni:

Kwa toluini, sehemu ya mole inaweza kupatikana kutoka kwa usawa:

kutoka wapi: n 2 = 1 – n 1 = 1 – 0.70 = 0.30

Uzito wa wastani wa Masi ya mchanganyiko unaweza kuamua kwa kujua sehemu ya molekuli na uzito wa Masi ya kila sehemu ya mchanganyiko:

(21)

wapi n i- maudhui ya vipengele katika mchanganyiko, mol. hisa; M i- molekuli ya molekuli sehemu ya mchanganyiko.

Uzito wa Masi ya mchanganyiko wa sehemu kadhaa za mafuta inaweza kuamua na formula

(22)

Wapi m 1, m 2,…, m n- wingi wa vipengele vya mchanganyiko, kilo; M 1, M 2, ....,.M p- uzito wa Masi ya vipengele vya mchanganyiko; -% wt. sehemu.

Uzito wa molekuli ya bidhaa ya petroli pia inaweza kuamuliwa kwa kutumia fomula ya Craig

(24)

Mfano 7. Amua wastani wa uzito wa molekuli ya mchanganyiko wa benzini na isooctane, ikiwa sehemu ya mole ya benzini ni 0.51, isooctane ni 0.49.

Suluhisho. Uzito wa molekuli ya benzini ni 78, isooctane ni 114. Kubadilisha maadili haya katika fomula (21), tunapata

M wastani= 0.51 × 78 + 0.48 × 114 = 95.7

Mfano 8. Mchanganyiko una kilo 1500 za benzini na kilo 2500 n-okteni Amua wastani wa uzito wa Masi ya mchanganyiko.

Suluhisho. Tunatumia fomula (22)

Kiasi muundo wa molar kubadilishwa kwa wingi kama ifuatavyo. Muundo huu wa volumetric (molar) kwa asilimia huchukuliwa kama moles 100. Kisha mkusanyiko wa kila sehemu kama asilimia itaonyesha idadi ya moles zake. Idadi ya moles ya kila sehemu huzidishwa na uzito wake wa Masi ili kupata wingi wa kila sehemu kwenye mchanganyiko. Kwa kugawanya wingi wa kila sehemu kwa wingi wa jumla, mkusanyiko wake wa wingi unapatikana.

Muundo wa wingi hubadilishwa kuwa muundo wa volumetric (molar) kama ifuatavyo. Inachukuliwa kuwa mchanganyiko ni 100 (g, kg, t) (ikiwa utungaji wa wingi unaonyeshwa kwa asilimia), wingi wa kila sehemu umegawanywa na molekuli yake ya Masi. Pata idadi ya moles. Kwa kugawanya idadi ya moles ya kila sehemu kwa idadi yao ya jumla, viwango vya volumetric (molar) ya kila sehemu hupatikana.

Msongamano wa wastani gesi imedhamiriwa na formula:

Kg/m 3; g/cm 3

au, kulingana na muundo wa volumetric:

au, kulingana na muundo wa wingi wa mchanganyiko:

Msongamano wa jamaa umedhamiriwa na formula:

Vipengele	M g/mol	utungaji wa wingi, % wt.	m i	Idadi ya moles	Utungaji wa kiasi
sehemu za kitengo	% kuhusu.
Methane				40:16=2,50	0,669	66,9
Ethane				10:30=0,33	0,088	8,8
Propane				15:44=0,34	0,091	9,1
Butane				25:58=0,43	0,115	11,5
Pentane + juu				10:72=0,14	0,037	3,7
				3,74	1,000	100,0

Ili kurahisisha hesabu, hebu tuchukue wingi wa mchanganyiko kama 100 g, kisha wingi wa kila sehemu utaambatana na muundo wa asilimia. Hebu tupate nambari moles n i ya kila sehemu. Ili kufanya hivyo, gawanya misa ya kila sehemu m i kwa misa ya molar:

Pata muundo wa ujazo wa mchanganyiko katika sehemu za kitengo

w i (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.

Tunapata muundo wa ujazo wa mchanganyiko kama asilimia kwa kuzidisha data katika sehemu za moja kwa 100%. Tunaingiza data zote zilizopatikana kwenye meza.

Tunahesabu uzito wa wastani mchanganyiko.

M av = 100: 3.74 = 26.8 g/mol

Kutafuta wiani wa mchanganyiko

Tunapata msongamano wa jamaa:

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

Tatizo 15. Mchanganyiko unajumuisha vipengele vitano. Tambua misa, kiasi na sehemu ya mole ya kila sehemu katika mchanganyiko, uzito wa wastani wa Masi ya mchanganyiko.

Vipengele vya mchanganyiko	Chaguo

m mimi (g)	m mimi (kg)	m mimi (t)
methane
ethane
propane
n-butane
isobutane

Vipengele vya mchanganyiko	ω% utungaji wa molekuli ya gesi
Chaguo

methane
ethane
propane
butane
pentane

Vipengele vya mchanganyiko	utungaji wa volumetric wa gesi ω% kiasi
Chaguo

methane
ethane
propane
butane
pentane

Suluhisho ni sifa ya muundo wao wa kiasi na ubora.

Utungaji wa kiasi unaonyeshwa hisa(isiyo na kipimo maadili ya jamaa): molekuli, molar, volumetric.

Viwango vya maadili-mkusanyiko ni mkusanyiko wa molekuli ya molar, molekuli na molar ya sawa.

1. Sehemu ya misa

ω(A) = 100%

ω (A) - sehemu kubwa ya dutu A;
m ni wingi wa suluhisho (g);
m (A) - wingi wa dutu A (g).

Sehemu ya wingi (asilimia ukolezi) ya solute A inaitwa uwiano wa wingi wa dutu A kwa wingi wa suluhisho zima m(wingi wa kutengenezea + wingi wa dutu).

Sehemu ya wingi inaonyeshwa kama asilimia (vipande vya kitengo) au ppm (elfu ya asilimia).

Mkusanyiko wa asilimia unaonyesha ni kiasi gani cha dutu iliyomo katika 100 g ya suluhisho.

Tatizo: 50 g ya dutu hupasuka katika 150 g ya maji. Ni muhimu kuhesabu sehemu ya molekuli ya dutu katika suluhisho.

Suluhisho:

Tunahesabu misa ya jumla ya suluhisho: 150 + 50 = 200 g;
Tunahesabu sehemu kubwa ya dutu katika suluhisho: ω (A) = 100% = 25%

2. Sehemu ya mole

χ(A) = n(A)/100%

χ(A) - sehemu ya mole ya dutu A;
n (A) - kiasi cha dutu A, mol;
n (B) - kiasi cha dutu B (solvent), mol.

Sehemu ya mole (sehemu ya mole) ya solute A inaitwa uwiano wa kiasi cha dutu A(katika moles) kwa jumla ya idadi (moles) ya vitu vyote vilivyojumuishwa kwenye suluhisho.

Sehemu ya mole inaonyeshwa kama asilimia (sehemu za kitengo).

Tatizo: 1.18 g ya kloridi ya sodiamu ilifutwa katika 180 ml ya maji. Haja ya kuhesabu sehemu ya mole NaCl.

Suluhisho:

Katika hatua ya kwanza, tutahesabu moles za NaCl na H 2 O zinazohitajika kuandaa suluhisho (angalia molekuli ya Molar):
Masi ya Molar ya NaCl: M = 23 + 36 = 59 g / mol;
Idadi ya fuko kwa NaCl: n = m/M = 1.18/59 = 0.02 mol
Masi ya molar ya H 2 O: M = 1 2 + 16 = 18 g / mol
Idadi ya moles ya H 2 O: n = 180/18 = 10 mol.
Tunafanya hesabu molekuli ya molar NaCl:
χ(NaCl) = n(NaCl)/100%
χ(NaCl) = 0.02/(0.02+10) = 0.002 (0.2%).

3. Sehemu ya kiasi

φ(A) = V(A)/V

φ(A) - sehemu ya kiasi cha dutu A (sehemu ya kitengo au%);
V (A) - kiasi cha dutu A, ml;
V ni kiasi cha suluhisho zima, ml.

Kiasi cha sehemu ya dutu A inaitwa uwiano wa ujazo wa dutu A kwa kiasi cha suluhisho zima.

Tatizo: Sehemu za wingi (ω) za oksijeni na nitrojeni ndani mchanganyiko wa gesi ni sawa na 20% na 80% mtawalia. Ni muhimu kuhesabu sehemu zao za kiasi (φ) katika mchanganyiko wa gesi.

Suluhisho:

Hebu Uzito wote Mchanganyiko wa gesi ni 100 g:
m(O 2)=m ω(O 2)=100 0.20=20 g
m(N 2)=m ω(N 2)=100 0.80=80 g
Kwa kutumia formula n=m/M tunaamua idadi ya moles ya dutu:
n(O 2)=20/32=0.625 mol
n(N 2)=80/28=2.85 mol
Tunaamua kiasi kinachochukuliwa na gesi (kulingana na mkao kwamba chini ya hali ya kawaida, mole 1 ya gesi inachukua lita 22.4):
Wacha tufanye uwiano:
1 mole ya gesi = 22.4 l;
0.625 mol = x l
x = 22.4 0.625 = 14 l
Kwa nitrojeni kwa mlinganisho: 2.85 · 22.4 = 64 l
Kiasi cha jumla ni: 14 + 64 = 78 l
Kiasi cha sehemu za gesi kwenye mchanganyiko:
φ(O 2) = 14/78 = 0.18 (18%)
φ(N 2) = 64/78 = 0.82 (82%)

4. Mkusanyiko wa molar (molarity)

c(A) = n(A)/V, mol/l

c (A) - mkusanyiko wa molar wa dutu A, mol / l;
n (A) - kiasi cha dutu iliyoyeyushwa A, mol;
V ni kiasi cha suluhisho zima, l.

Mkusanyiko wa molar wa solute A inayoitwa uwiano wa kiasi cha dutu iliyoyeyushwa A(katika moles) kwa kiasi cha suluhisho zima (l).

Kwa hivyo, tunaweza kusema kwamba mkusanyiko wa molar ni idadi ya moles ya solute katika lita 1 ya suluhisho. Kwa kuwa n(A)=m(A)/M(A) (tazama molekuli ya Molar), fomula ya mkusanyiko wa molar inaweza kuandikwa upya kama ifuatavyo:

C(A) = m(A)/

m (A) - wingi wa dutu A, g;
M (A) - molekuli ya molar ya dutu A, g/mol.

Mkusanyiko wa molar kawaida huonyeshwa na ishara "M":

1M - suluhisho la molar moja;
0.1M - ufumbuzi wa decimolar;
0.01M - ufumbuzi wa centimolar.

Tatizo: 500 ml ya suluhisho ina 10 g ya NaCl. Inahitajika kuamua mkusanyiko wa molar wa suluhisho.

Suluhisho:

Pata wingi wa kloridi ya sodiamu katika lita 1 ya suluhisho (mkusanyiko wa molar ni idadi ya moles ya solute katika lita 1 ya suluhisho):
500 ml ufumbuzi - 10 g NaCl
1000 ml - x
x = 20 g
Mkusanyiko wa Molar wa NaCl:
c(NaCl) = m(NaCl)/ = 20/(59 1) = 0.34 mol/l

5. Mkusanyiko wa wingi (titer)

ρ(A) = m(A)/V

ρ (A) - mkusanyiko wa wingi wa dutu A, g / l;
m (A) - wingi wa dutu A, g;
V - kiasi cha suluhisho, l.

Mkusanyiko wa misa (titer) ni uwiano wa wingi wa solute kwa kiasi cha suluhisho.

Kazi: Tambua mkusanyiko wa molar wa 20% ya myeyusho wa HCl (ρ=1.1 g/ml).

Suluhisho:

Kuamua kiasi cha 100 g ya suluhisho ya asidi hidrokloriki:
V = m/ρ = 100/1.1 = 0.09 l
100 g ya 20% ya ufumbuzi wa asidi hidrokloriki ina 20 g ya HCl. Tunahesabu mkusanyiko wa molar:
c(HCl) = m(HCl)/ = 20/(37·0.9) = 6 mol/l

6. Molar ukolezi sawa (kawaida)

c e (A) = n e (A)/V, mol/l

c e (A) - mkusanyiko wa molar wa sawa, mol / l;
n e (A) - idadi ya vitu sawa, mol;
V - kiasi cha suluhisho, l.

Mkusanyiko wa molar wa sawa ni uwiano wa kiasi cha dutu sawa na kiasi cha suluhisho.

Kwa mlinganisho na mkusanyiko wa molar (tazama hapo juu):

C e (A) = m(A)/

Suluhisho la kawaida ni suluhisho ambalo lita 1 ina 1 sawa na dutu iliyoharibiwa.

Mkusanyiko wa molar wa sawa kawaida huonyeshwa na ishara "n":

1n - suluhisho moja la kawaida;
0.1 N - ufumbuzi wa decinorm;
0.01N - suluhisho la centinormal.

Tatizo: Ni kiasi gani cha 90% H 2 SO 4 (ρ = 1.82 g/ml) kinachohitajika ili kuandaa 100 ml ya suluhisho la centinormal?

Suluhisho:

Tunaamua kiasi cha 100% ya asidi ya sulfuriki inayohitajika kuandaa lita 1 ya suluhisho moja la kawaida. Sawa ya asidi ya sulfuriki ni nusu ya uzito wake wa Masi:
M(H 2 SO 4) = 1 2 + 32 + 16 4 = 98/2 = 49.
Ili kuandaa lita 1 ya suluhisho la centinormal, utahitaji 0.01 sawa: 49 · 0.01 = 0.49 g.
Tunaamua idadi ya gramu ya asidi ya sulfuri 100% inayohitajika kupata 100 ml ya suluhisho la kawaida (tunaunda sehemu):
1l - 0.49 g
0.1l - x g
x = 0.049 g.
Wacha tusuluhishe shida:
x = 100 · 0.049/90 = 0.054 g.
V = m/ρ = 0.054/1.82 = 0.03 ml.

KIASI NA MAZINGIRA YA KITU:

USEMI NA UONGOFU KUTOKA NAMNA MOJA HADI NYINGINE

Nadharia ya msingi

1. Masharti ya kimsingi na ufafanuzi

Misa na wingi wa dutu . Misa vitu ( m) hupimwa kwa gramu, na wingi vitu ( n) katika moles. Ikiwa tunataja dutu kwa barua X, basi misa yake inaweza kuteuliwa kama m ( X ) , na wingi - n ( X ) .

Mole – kiasi cha dutu ambayo ina vitengo vingi vya kimuundo (molekuli, atomi, ioni, n.k.) kama kuna atomi katika kilo 0.012 ya isotopu ya kaboni-12.

Wakati wa kutumia neno mole chembe ambazo neno hurejelea zinapaswa kuonyeshwa. Ipasavyo, mtu anaweza kusema "mole ya molekuli," "mole ya atomi," "mole ya ions," nk. (kwa mfano, mole ya molekuli ya hidrojeni, mole ya atomi za hidrojeni, mole ya ioni za hidrojeni). Kwa kuwa kilo 0.012 ya kaboni-12 ina ~ 6.022x10 23 atomi za kaboni (Avogadro ya mara kwa mara), basi mole- kiasi kama hicho cha dutu ambayo ina 6.022x10 23 vipengele vya kimuundo (molekuli, atomi, ions, nk).

Uwiano wa wingi wa dutu kwa kiasi cha dutu inaitwa molekuli ya molar.

M ( X) = m ( X)/n( X)

Hiyo ni, molekuli ya molar (M) – ni wingi wa mole moja ya dutu. Kitengo cha msingi cha utaratibu 1 cha molekuli ya molar ni kilo / mol, na katika mazoezi g/mol. Kwa mfano, molekuli ya molar ya lithiamu ya chuma nyepesi zaidi M(Li) = 6.939 g/mol, molekuli ya molar ya gesi ya methane M(CH 4) = 16.043 g/mol. Uzito wa molar ya asidi ya sulfuri huhesabiwa kama ifuatavyo M ( H 2 SO 4 ) = 196 g / 2 mol = 96 g/mol.

Kiwanja chochote (kitu), isipokuwa molekuli ya molar, kina sifa ya jamaamolekuli au wingi wa atomiki. Kuna pia sawa uzito E, sawa na thamani ya molekuli iliyozidishwa na kipengele cha usawa (tazama hapa chini).

Uzito wa Masi ya jamaa (M r ) – Hii molekuli ya molar ya kiwanja iliyogawanywa na 1/12 molekuli ya molar ya atomi ya kaboni-12. Kwa mfano, M r(CH 4) = 16.043. Uzito wa Masi wa jamaa ni wingi usio na kipimo.

Uzito wa atomiki wa jamaa (A r ) – ni molekuli ya molar ya atomi ya dutu iliyogawanywa na 1/12 molekuli ya molar ya atomi ya kaboni-12.. Kwa mfano, A r(Li) = 6.039.

Kuzingatia . Uwiano wa kiasi au wingi wa dutu iliyo katika mfumo kwa kiasi au wingi wa mfumo huu inaitwa mkusanyiko. Kuna njia kadhaa za kuelezea umakini. Huko Urusi, mkusanyiko mara nyingi huonyeshwa na herufi kubwa C, ikimaanisha kimsingi mkusanyiko wa wingi, ambayo inachukuliwa kwa usahihi kuwa njia inayotumiwa mara kwa mara ya kujieleza kwa mkusanyiko katika ufuatiliaji wa mazingira (ni kwa njia hii kwamba maadili ya MAC hupimwa).

Mkusanyiko wa wingi (NA au β) – uwiano wa wingi wa sehemu iliyomo katika mfumo (suluhisho) kwa kiasi cha mfumo huu (V). Hii ndiyo aina ya kawaida ya kueleza mkusanyiko kati ya wachambuzi wa Kirusi.

β (X) =m ( X) / V (mchanganyiko )

Kipimo cha kipimo cha ukolezi wa wingi - kg/m 3 au g/m 3, kg/dm 3 au g/dm 3 (g/l), kg/cm 3, au g/cm 3 (g/ml), μg/ l au µg/ml, nk. Ubadilishaji wa hesabu kutoka kwa mwelekeo mmoja hadi mwingine sio ngumu sana, lakini unahitaji uangalifu. Kwa mfano, mkusanyiko wa wingi wa asidi hidrokloric (hidrokloric). NA(HCl) = 40 g / 1 l = 40 g/l = 0.04 g/ml = 4 · 10 - 5 µg/l, nk. Uteuzi wa mkusanyiko wa wingi NA haipaswi kuchanganyikiwa na muundo wa mkusanyiko wa molar ( Na), ambayo inajadiliwa hapa chini.

Uwiano wa kawaida ni β (X): 1000 µg/l = 1 µg/ml = 0.001 mg/ml.

Katika uchambuzi wa volumetric (titrimetry), moja ya aina za mkusanyiko wa wingi hutumiwa - titer. Titer suluhisho (T) - Hii wingi wa dutu iliyomo katika sentimita moja ya ujazo aukatika mililita moja suluhisho.

Vitengo vya kipimo cha titer - kg/cm 3, g/cm 3, g/ml, nk.

Molality (b) -- uwiano wa kiasi cha solute ( V moles) kwa wingi wa kutengenezea ( V kilo).

b ( X) = n ( X) / m ( kutengenezea) = n ( X) / m ( R )

Kitengo cha maadili -- mol/kg. Kwa mfano, b(HCl/H 2 O) = 2 mol/kg. Mkusanyiko wa Molal hutumiwa hasa kwa ufumbuzi wa kujilimbikizia.

Molnaya (!) shiriki (X) - uwiano wa kiasi cha dutu ya sehemu fulani (katika moles) iliyo katika mfumo kwa jumla ya kiasi cha dutu (katika moles).

X ( X) =n ( X) / n ( X) + n ( Y)

Sehemu ya mole inaweza kuonyeshwa katika sehemu za kitengo, asilimia (%), ppm (sehemu elfu ya %) na milioni (milioni -1, ppm), mabilioni (bilioni -1, ppb), trilioni -1, ppt), nk. ., lakini sehemu ya kipimo bado ni uwiano - mole / mole. Kwa mfano, X ( C 2 H 6) = 2 mol / 2 mol + 3 mol = 0.4 (40%).

Sehemu ya wingi (ω) – uwiano wa wingi wa sehemu fulani iliyomo katika mfumo kwa jumla ya wingi wa mfumo huo.

ω ( X) = m ( X) / m (mchanganyiko )

Sehemu ya wingi hupimwa kwa uwiano kilo/kilo (G/G) Kwa kuongezea, inaweza kuonyeshwa kwa sehemu za kitengo, asilimia (%), ppm, millionths, mabilioni, nk. hisa Sehemu kubwa ya sehemu fulani, iliyoonyeshwa kama asilimia, inaonyesha ni gramu ngapi za sehemu hii zilizomo katika 100 g ya suluhisho.

Kwa mfano, kwa masharti ω ( KCl ) = 12 g / 12 g + 28 g = 0.3 (30%).

0 sehemu ya kiasi (φ) – uwiano wa ujazo wa sehemu iliyomomfumo, kwa jumla ya kiasi cha mfumo.

φ ( X) = v ( X) / v ( X) + v ( Y)

Sehemu ya ujazo hupimwa kwa uwiano wa l/l au ml/ml na inaweza pia kuonyeshwa katika sehemu za kitengo, asilimia, ppm, ppm, n.k. hisa Kwa mfano, sehemu ya kiasi cha oksijeni katika mchanganyiko wa gesi ni φ ( O 2 ) =0.15 l / 0.15 l + 0.56 l.

Molar (molar)mkusanyiko (Na) - uwiano wa kiasi cha dutu (katika moles) zilizomo katika mfumo (kwa mfano, katika suluhisho) kwa kiasi cha V cha mfumo huu.

na( X) = n ( X) / V (mchanganyiko )

Kitengo cha kipimo cha mkusanyiko wa molar ni mol / m 3 (derivative nyingi, SI - mol / l). Kwa mfano, c (H 2 S0 4) = 1 mol/l, Na(KOH) = 0.5 mol / l. Suluhisho yenye mkusanyiko wa 1 mol / l inaitwa molari suluhisho na iliyoonyeshwa kama suluhisho la 1 M (usichanganye herufi hii M baada ya nambari na muundo ulioonyeshwa hapo awali wa misa ya molar, i.e. kiasi cha dutu M) Ipasavyo, suluhisho iliyo na mkusanyiko wa 0.5 mol / l imeteuliwa 0.5 M (suluhisho la nusu-molar); 0.1 mol / l - 0.1 M (suluhisho la decimolar); 0.01 mol / l - 0.01 M (suluhisho la centimolar), nk.

Aina hii ya mkusanyiko wa kuelezea pia hutumiwa mara nyingi sana katika uchanganuzi.

Kawaida (sawa)mkusanyiko (N), ukolezi wa molar sawa (NA eq. ) -Hii uwiano wa kiasi cha dutu sawa katika suluhisho(mol) kwa kiasi cha suluhisho hili(l).

N = NA eq ( X) = n (1/ ZX) / V (mchanganyiko )

Kiasi cha dutu (katika moles) ambayo chembe zinazoitikia ni sawa huitwa kiasi cha dutu sawan uh (1/ Z X) = n uh (X).

Kitengo cha kipimo cha mkusanyiko wa kawaida ("kawaida") pia ni mol / l (derivative nyingi, SI). Kwa mfano, C equiv. (1/3 A1C1 3) = 1 mol / l. Suluhisho, lita moja ambayo ina mole 1 ya vitu sawa, inaitwa kawaida na imeteuliwa 1 N. Ipasavyo, wanaweza kuwa 0.5 n ("pentadecinormal"); 0.01 n (centinormal"), nk. ufumbuzi.

Ikumbukwe kwamba dhana usawa viitikio katika athari za kemikali ni mojawapo ya kanuni za msingi za kemia ya uchanganuzi. Ni kwa usawa kwamba mahesabu ya matokeo ya uchambuzi wa kemikali (hasa katika titrimetry) kawaida hutegemea. Hebu fikiria maneno kadhaa ya msingi yanayohusiana. nadharia ya uchanganuzi wa dhana.

Sababu ya usawa- nambari inayoonyesha ni sehemu gani ya chembe halisi ya dutu X (kwa mfano, molekuli ya dutu X) ni sawa na ioni moja ya hidrojeni (katika mmenyuko fulani wa asidi-msingi) au elektroni moja (katika majibu fulani ya redoksi) Sababu ya usawa f eq(X) huhesabiwa kulingana na stoichiometry (uwiano wa chembe zinazohusika) katika mchakato maalum wa kemikali:

f eq(X) = 1/ Z x

ambapo Z x. - idadi ya ioni za hidrojeni zilizobadilishwa au zilizounganishwa (kwa athari za asidi-msingi) au idadi ya elektroni iliyotolewa au kukubalika (kwa athari za redox);

X ni fomula ya kemikali ya dutu hii.

Sababu ya usawa daima ni sawa na au chini ya moja. Inapozidishwa na uzani wa Masi, inatoa thamani misa sawa (E).

Kwa majibu

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

f eq(H 2 SO 4) = 1/2, f eq(NaOH) = 1

f eq(H 2 SO 4) = 1/2, i.e. hii ina maana kwamba ½ molekuli ya asidi ya sulfuriki hutoa ioni 1 ya hidrojeni (H +) kwa majibu fulani, na ipasavyo. f eq(NaOH) = 1 ina maana kwamba molekuli moja ya NaOH inachanganya na ioni moja ya hidrojeni katika majibu haya.

Kwa majibu

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 eq(KMnO 4) = 1/5 (mazingira ya tindikali), i.e. 1/5 ya molekuli ya KMnO 4 katika mmenyuko huu ni sawa na elektroni 1. Ambapo f eq(Fe 2+) = 1, i.e. ioni moja ya chuma(II) pia ni sawa na elektroni 1.

Sawa dutu X ni chembe halisi au ya masharti, ambayo katika majibu fulani ya asidi-msingi ni sawa na moja isiyo ya hidrojeni au katika majibu fulani ya redox - elektroni moja.

Fomu ya kurekodi sawa: f eq(X) X (tazama jedwali), au E x iliyorahisishwa, ambapo X iko formula ya kemikali vitu, i.e. [E x = f eq(X) X]. Sawa haina kipimo.

Asidi sawa(au msingi) - chembe kama hiyo ya masharti ya dutu fulani ambayo, katika majibu fulani ya titration, hutoa ioni moja ya hidrojeni au kuunganishwa nayo, au vinginevyo ni sawa nayo.

Kwa mfano, kwa athari ya kwanza ya hapo juu, sawa na asidi ya sulfuriki ni chembe ya kawaida ya fomu ½ H 2 SO 4 i.e. f eq(H 2 SO 4) = 1/Z = ½; EH 2 SO 4 = ½ H 2 SO 4.

Sawa na oxidizing(au kupona) vitu- hii ni chembe ya masharti ya dutu fulani ambayo katika athari fulani ya kemikali inaweza kushikamana na elektroni moja au kuifungua, au kwa njia nyingine sawa na elektroni hii moja.

Kwa mfano, wakati wa oxidation na permanganate katika mazingira ya tindikali, sawa na permanganate ya potasiamu ni chembe ya kawaida ya fomu 1/5 KMnO4, i.e. EKMpO 4 =1/5KMpO 4.

Kwa kuwa sawa na dutu hii inaweza kutofautiana kulingana na majibu ambayo dutu hii inahusika, ni muhimu kuonyesha majibu sahihi.

Kwa mfano, kwa majibu H 3 PO 4 + NaOH = NaH 2 PO 4 + H 2 O

sawa na asidi ya fosforasi EH 3 PO 4 == 1 H 3 PO 4.

Kwa majibu H 3 PO 4 + 2 NaOH = Na 2 HPO 4 + 2 H 2 O

sawa na E N 3 RO 4 == ½ N 3 RO 4 ,.

Kwa kuzingatia kwamba dhana kuomba inakuwezesha kutumia aina yoyote ya chembe za masharti, unaweza kutoa dhana molekuli ya molar ya dutu sawa X. Kumbuka hilo mole- hiki ni kiasi cha dutu iliyo na chembe nyingi halisi au za masharti kama vile kuna atomi zilizomo katika 12 g ya isotopu ya kaboni 12 C (6.02 10 23). Chembe halisi zinapaswa kueleweka kama atomi, ioni, molekuli, elektroni, nk, na chembe za masharti zinapaswa kueleweka kama, kwa mfano, 1/5 ya molekuli ya KMnO 4 katika kesi ya majibu ya O/B katika mazingira ya tindikali au ½ molekuli ya H 2 SO 4 katika mmenyuko na hidroksidi ya sodiamu.

Molar molekuli ya dutu sawa – wingi wa mole moja ya vitu sawa na dutu hii, sawa na bidhaa ya sababu ya usawa f eq(X) kwa molekuli ya molar ya dutu hii M (X) 1 .

Sawa na molekuli ya molar inaonyeshwa kama M [ f eq(X) X] au kwa kuzingatia usawa E x = f eq(X) X inaashiria M [E x]:

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

Kwa mfano, molekuli ya molar ya sawa na KMnO 4

M (ECMpO 4) = 1/5 KMpO 4 = M 1/5 KMpO 4 = 31.6 g/mol.

Hii ina maana kwamba wingi wa mole moja ya chembe za kawaida za fomu 1/5KMnO 4 ni 31.6 g/mol. Kwa mlinganisho, molekuli ya molar ya sawa na asidi ya sulfuriki M ½ H 2 SO 4 = 49 g/mol; asidi ya fosforasi M ½ H 3 PO 4 = 49 g/mol, nk.

Kwa mujibu wa mahitaji ya Mfumo wa Kimataifa (SI), ni mkusanyiko wa molar ndio njia kuu ya kuelezea mkusanyiko wa suluhisho, lakini kama ilivyoonyeshwa tayari, katika mazoezi hutumiwa mara nyingi zaidi mkusanyiko wa wingi.

Wacha tuzingatie kanuni za kimsingi na uhusiano kati ya njia za kuelezea mkusanyiko wa suluhisho (tazama Jedwali 1 na 2).

Sehemu ya wingi- uwiano wa wingi wa solute kwa wingi wa suluhisho. Sehemu ya wingi hupimwa katika sehemu za kitengo.

m 1 - wingi wa dutu kufutwa, g;

m ni jumla ya wingi wa suluhisho, g.

Asilimia kubwa ya sehemu, m%

m % =(m i /Σm i)*100

Katika ufumbuzi wa binary mara nyingi kuna uhusiano usio na utata (wa kazi) kati ya wiani wa suluhisho na mkusanyiko wake (kwa joto fulani). Hii inafanya uwezekano wa kuamua katika mazoezi viwango vya ufumbuzi muhimu kwa kutumia densimeter (mita ya pombe, saccharimeter, lactometer). Baadhi ya hydrometers ni calibrated si kwa maadili ya wiani, lakini moja kwa moja katika mkusanyiko wa suluhisho (pombe, mafuta katika maziwa, sukari). Inapaswa kuzingatiwa kuwa kwa vitu vingine curve ya wiani wa suluhisho ina kiwango cha juu katika kesi hii, vipimo 2 vinafanywa: moja kwa moja, na kwa dilution kidogo ya suluhisho.

Mara nyingi, kuelezea mkusanyiko (kwa mfano, asidi ya sulfuriki katika electrolyte ya betri) hutumia tu wiani wao. Hydrometers (densimeters, densitometers) iliyoundwa kuamua mkusanyiko wa ufumbuzi wa vitu ni ya kawaida.

Sehemu ya kiasi

Sehemu ya kiasi- uwiano wa kiasi cha dutu iliyoyeyuka kwa kiasi cha suluhisho. Sehemu ya ujazo hupimwa katika sehemu za kitengo au kama asilimia.

V 1 - kiasi cha dutu iliyoharibiwa, l;

V - jumla ya kiasi cha suluhisho, l.

Kama ilivyoelezwa hapo juu, kuna hydrometers iliyoundwa kuamua mkusanyiko wa ufumbuzi wa vitu fulani. Hydrometers vile ni calibrated si kwa maadili ya wiani, lakini moja kwa moja katika mkusanyiko wa suluhisho. Kwa suluhisho za kawaida za pombe ya ethyl, mkusanyiko ambao kawaida huonyeshwa kama asilimia ya kiasi, hydrometers kama hizo huitwa mita za pombe au andrometers.

Molarity (mkusanyiko wa kiasi cha molar)

Mkusanyiko wa molar ni kiasi cha solute (idadi ya moles) kwa kitengo cha kiasi cha suluhisho. Mkusanyiko wa molar katika mfumo wa SI hupimwa kwa mol/m³, lakini katika mazoezi mara nyingi huonyeshwa kwa mol/l au mmol/l. Usemi katika "molarity" pia ni ya kawaida. Uteuzi mwingine wa mkusanyiko wa molar unawezekana C M, ambayo kwa kawaida inaashiria M. Hivyo, suluhisho na mkusanyiko wa 0.5 mol / l inaitwa 0.5-molar. Kumbuka: kitengo cha "mole" hakijaingizwa kwa kesi. Baada ya nambari wanaandika "mole", kama vile baada ya nambari wanaandika "cm", "kg", nk.

V - jumla ya kiasi cha suluhisho, l.

Mkusanyiko wa kawaida (sawa na mkusanyiko wa molar)

Mkusanyiko wa kawaida- idadi ya sawa ya dutu fulani katika lita 1 ya suluhisho. Mkusanyiko wa kawaida huonyeshwa katika mol-eq/l au g-eq/l (maana ya molekuli sawa). Ili kurekodi mkusanyiko wa suluhisho kama hizo, vifupisho " n"au" N" Kwa mfano, suluhisho iliyo na 0.1 mol-equiv/l inaitwa decinormal na imeandikwa kama 0.1 n.

ν - kiasi cha dutu iliyoyeyushwa, mol;

V - jumla ya kiasi cha suluhisho, l;

z ni nambari ya usawa.

Mkusanyiko wa kawaida unaweza kutofautiana kulingana na majibu ambayo dutu hii inahusika. Kwa mfano, suluhisho la molar moja ya H 2 SO 4 litakuwa la kawaida ikiwa limekusudiwa kuguswa na alkali kuunda sulfate ya hidrojeni KHSO 4, na mbili-ya kawaida ikiwa imekusudiwa kuguswa na malezi ya K 2. SO 4.

Utahitaji

Unahitaji kuamua ni chaguo gani kazi yako ni ya. Katika kesi ya chaguo la kwanza, utahitaji meza ya mara kwa mara. Katika kesi ya pili, unahitaji kujua kwamba suluhisho lina vipengele viwili: solute na kutengenezea. Na wingi wa suluhisho ni sawa na wingi wa vipengele hivi viwili.

Maagizo

Katika kesi ya toleo la kwanza la shida:
Kulingana na Mendeleev, tunapata molekuli ya molar ya dutu. Jumla ya Molar wingi wa atomiki, iliyojumuishwa katika utungaji wa dutu.

Kwa mfano, molekuli ya molar (Mr) ya hidroksidi ya kalsiamu Ca(OH)2: Bw(Ca(OH)2) = Ar(Ca) + (Ar(O) + Ar(H))*2 = 40 + (16) + 1) * 2 = 74.

Ikiwa hakuna kikombe cha kupimia ambacho unaweza kumwaga maji, hesabu kiasi cha chombo ambacho iko. Volume ni daima sawa na bidhaa eneo la msingi hadi urefu, na kwa vyombo vya sura ya mara kwa mara kwa kawaida hakuna matatizo. Kiasi maji kutakuwa na benki sawa na eneo msingi wa pande zote hadi urefu uliojaa maji. Kwa kuzidisha msongamano? kwa kiasi maji V, utapokea wingi maji m: m=?*V.

Video kwenye mada

Kumbuka

Unaweza kuamua wingi kwa kujua kiasi cha maji na molekuli yake ya molar. Masi ya maji ni 18 kwa sababu ina molekuli ya molar ya atomi 2 za hidrojeni na atomi 1 ya oksijeni. MH2O = 2MH+MO=2 1+16=18 (g/mol). m=n*M, ambapo m ni wingi wa maji, n ni wingi, M ni molekuli ya molar.

Sehemu ya molekuli ni nini kipengele? Kutoka kwa jina yenyewe unaweza kuelewa kwamba hii ni kiasi kinachoonyesha uwiano wa wingi kipengele, iliyojumuishwa katika utungaji wa dutu, na jumla ya molekuli ya dutu hii. Inaonyeshwa kwa sehemu za kitengo: asilimia (mia), ppm (maelfu), nk. Unawezaje kuhesabu wingi wa kitu? kipengele?

Maagizo

Kwa uwazi, fikiria kaboni inayojulikana, bila ambayo hakutakuwa na . Ikiwa kaboni ni dutu (kwa mfano), basi wingi wake shiriki inaweza kuchukuliwa kwa usalama kama moja au 100%. Bila shaka, almasi pia ina uchafu wa vipengele vingine, lakini katika hali nyingi, kwa kiasi kidogo ambacho kinaweza kupuuzwa. Lakini katika marekebisho ya kaboni kama vile au, maudhui ya uchafu ni ya juu kabisa, na kupuuza hakukubaliki.

Ikiwa kaboni imejumuishwa katika muundo dutu tata, unahitaji kuendelea kama ifuatavyo: andika formula halisi ya dutu, basi, ukijua misa ya molar ya kila moja. kipengele iliyojumuishwa katika muundo wake, hesabu misa halisi ya molar ya dutu hii (bila shaka, kwa kuzingatia "index" ya kila moja. kipengele) Baada ya hayo, tambua wingi shiriki, kugawanya jumla ya molekuli ya molar kipengele kwa molekuli ya molar ya dutu hii.

Kwa mfano, unahitaji kupata misa shiriki kaboni katika asidi asetiki. Andika fomula ya asidi asetiki: CH3COOH. Ili kurahisisha mahesabu, ibadilishe kuwa fomu: C2H4O2. Masi ya molar ya dutu hii ni jumla ya molekuli ya molar ya vipengele: 24 + 4 + 32 = 60. Kwa hiyo, sehemu ya molekuli ya kaboni katika dutu hii imehesabiwa kama ifuatavyo: 24/60 = 0.4.

Ikiwa unahitaji kuhesabu ndani asilimia, kwa mtiririko huo, 0.4 * 100 = 40%. Hiyo ni, kila asidi ya asetiki ina (takriban) gramu 400 za kaboni.

Kwa kweli, sehemu kubwa za vitu vingine vyote zinaweza kupatikana kwa njia inayofanana kabisa. Kwa mfano, wingi katika asidi ya acetiki sawa huhesabiwa kama ifuatavyo: 32/60 = 0.533 au takriban 53.3%; na sehemu kubwa ya hidrojeni ni 4/60 = 0.666 au takriban 6.7%.

Vyanzo:

sehemu kubwa ya vipengele

Sehemu kubwa ya dutu inaonyesha maudhui yake kwa zaidi muundo tata, kwa mfano, katika alloy au mchanganyiko. Ikiwa misa ya jumla ya mchanganyiko au aloi inajulikana, basi kujua sehemu za molekuli za vitu vilivyomo, misa yao inaweza kupatikana. Unaweza kupata sehemu ya molekuli ya dutu kwa kujua wingi wake na wingi wa mchanganyiko mzima. Thamani hii inaweza kuonyeshwa kwa sehemu au asilimia.