Մոլալի համակենտրոնացում. Ի՞նչ է նշանակում մոլային և մոլային կոնցենտրացիան:

2024 Հեղինակ: Angel Austin | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 05:30

Մոլային և մոլային կոնցենտրացիաները, չնայած նման անվանումներին, տարբեր արժեքներ են: Դրանց հիմնական տարբերությունն այն է, որ մոլային կոնցենտրացիան որոշելիս հաշվարկը կատարվում է ոչ թե լուծույթի ծավալի, ինչպես մոլարության հայտնաբերման, այլ լուծիչի զանգվածի վրա։

Ընդհանուր տեղեկություններ լուծույթների և լուծելիության մասին

Ճշմարիտ լուծումը միատարր համակարգ է, որը ներառում է մի շարք բաղադրիչներ, որոնք միմյանցից անկախ են: Դրանցից մեկը համարվում է լուծիչ, իսկ մնացածը դրանում լուծված նյութեր են։ Լուծիչը այն նյութն է, որն ամենաշատն է լուծույթում։

Լուծելիություն - նյութի կարողությունը միատարր համակարգեր ձևավորելու այլ նյութերի հետ - լուծույթներ, որոնցում այն գտնվում է առանձին ատոմների, իոնների, մոլեկուլների կամ մասնիկների տեսքով: Իսկ համակենտրոնացումը լուծելիության չափանիշ է։

Հետևաբար, լուծելիությունը նյութերի հատկությունն է՝ տարրական մասնիկների տեսքով հավասարաչափ բաշխվելու լուծիչի ամբողջ ծավալով։

Իսկական լուծումներդասակարգվում է հետևյալ կերպ՝

• ըստ լուծիչի տեսակի՝ ոչ ջրային և ջրային;
• ըստ լուծված նյութի տեսակի - գազերի, թթուների, ալկալիների, աղերի և այլն լուծույթներ;
• էլեկտրական հոսանքի հետ փոխազդեցության մասին՝ էլեկտրոլիտներ (նյութեր, որոնք ունեն էլեկտրական հաղորդունակություն) և ոչ էլեկտրոլիտներ (նյութեր, որոնք ունակ չեն էլեկտրական հաղորդունակության);
• ըստ կոնցենտրացիայի՝ նոսրացված և խտացված։

Համակենտրոնացում և ինչպես արտահայտել այն

Համակենտրոնացումն այն նյութի պարունակությունն է (քաշը), որը լուծված է լուծիչի որոշակի քանակությամբ (կշռում կամ ծավալում) կամ ամբողջ լուծույթի որոշակի ծավալում: Այն գալիս է հետևյալ ձևերով՝

1. Տոկոսային կոնցենտրացիան (արտահայտված %) - այն ցույց է տալիս, թե քանի գրամ լուծված նյութ է պարունակվում 100 գրամ լուծույթում:

2. Մոլային կոնցենտրացիան 1 լիտր լուծույթում գրամ մոլերի քանակն է: Ցույց է տալիս, թե քանի գրամ մոլեկուլ է պարունակվում 1 լիտր նյութի լուծույթում։

3. Նորմալ կոնցենտրացիան 1 լիտր լուծույթում գրամի համարժեքների քանակն է: Ցույց է տալիս, թե լուծված նյութի քանի գրամի համարժեք է 1 լիտր լուծույթում։

4. Մոլային կոնցենտրացիան ցույց է տալիս, թե մոլերում որքան լուծված նյութ է ընկնում 1 կգ լուծիչի վրա:

5. Տիտրը որոշում է 1 միլիլիտր լուծույթում լուծված նյութի պարունակությունը (գրամներով):

Մոլային և մոլային կոնցենտրացիան տարբերվում են միմյանցից. Հաշվի առեք դրանքանհատական հատկանիշներ։

Մոլային կոնցենտրացիան

Այն որոշելու բանաձև՝

Cv=(v/V), որտեղ

v – լուծված նյութի քանակը, մոլ;

V - լուծույթի ընդհանուր ծավալը, լիտր կամ m³.

Օրինակ, «0, 1 M լուծույթ H₂SO_4» գրառումը ցույց է տալիս, որ 1 լիտր նման լուծույթը պարունակում է. 0,1 մոլ (9,8 գրամ) ծծմբաթթու.

Մոլային կոնցենտրացիան

Միշտ նկատի ունեցեք, որ մոլային և մոլային կոնցենտրացիաները բոլորովին տարբեր նշանակություն ունեն:

Որքա՞ն է լուծույթի մոլային կոնցենտրացիան: Այն որոշելու բանաձևն է՝

Cm=(v/m), որտեղ

v – լուծված նյութի քանակը, մոլ;

մ – լուծիչի զանգված, կգ.

Օրինակ, 0,2 M NaOH լուծույթ գրելը նշանակում է, որ 0,2 մոլ NaOH լուծվում է 1 կգ ջրի մեջ (այս դեպքում դա լուծիչ է):

Հաշվարկների համար անհրաժեշտ են լրացուցիչ բանաձևեր

Մոլալի կոնցենտրացիան հաշվարկելու համար կարող է պահանջվել շատ հիմնական տեղեկատվություն: Բանաձևերը, որոնք կարող են օգտակար լինել հիմնական խնդիրների լուծման համար, ներկայացված են ստորև։

Նյութի քանակի տակ ν հասկանալ որոշակի թվով ատոմներ, էլեկտրոններ, մոլեկուլներ, իոններ կամ այլ մասնիկներ:

v=m/M=N/N_A=V/V_մ որտեղ՝

• մ – միացության քաշը, գ կամ կգ;
• M – մոլային զանգված, գ (կամ կգ)/մոլ;
• N – կառուցվածքային միավորների քանակը;
• N_A– կառուցվածքային միավորների թիվը նյութի 1 մոլում, Ավոգադրոյի հաստատունը՝ 6,02 ^։ 10²³ մոլ ^{- 1};
• V – ընդհանուր ծավալը, լ կամ մ³;
• V_m – մոլային ծավալ, լ/մոլ կամ մ³/մոլ:

Վերջինը հաշվարկվում է բանաձևով.

V_m=RT/P որտեղ

• R – հաստատուն, 8, 314 J/(մոլ . K);
• T – գազի ջերմաստիճան, K;
• P – գազի ճնշում, Պա.

Առաջադրանքների օրինակներ մոլարության և մոլարության համար: Խնդիր 1

Որոշեք կալիումի հիդրօքսիդի մոլային կոնցենտրացիան 500 մլ լուծույթում։ KOH-ի զանգվածը լուծույթում 20 գրամ է։

Սահմանում

Կալիումի հիդրօքսիդի մոլային զանգվածն է՝

M_KOH=39 + 16 + 1=56 գ/մոլ.

Հաշվե՛ք, թե որքան կալիումի հիդրօքսիդ է պարունակում լուծույթը՝

ν(KOH)=m/M=20/56=0,36 մոլ.

Հաշվի առեք, որ լուծույթի ծավալը պետք է արտահայտվի լիտրերով:

500 մլ=500/1000=0,5 լիտր։

Որոշեք կալիումի հիդրօքսիդի մոլային կոնցենտրացիան՝

Cv(KOH)=v(KOH)/V(KOH)=0.36/0.5=0.72 մոլ/լիտր։

Խնդիր 2

Որքա՞ն ծծմբի օքսիդ (IV) նորմալ պայմաններում (այսինքն, երբ P=101325 Pa, և T=273 K) դուք պետք է վերցնեք 2,5 մոլ/լ կոնցենտրացիայով ծծմբաթթվի լուծույթ պատրաստելու համար: ծավալով 5 լիտր?

Սահմանում

Որոշեք, թե որքան ծծմբաթթու է պարունակվում լուծույթում:

ն(H₂SO₃)=Cv(H₂SO₃) ∙ V (լուծույթ)=2,5 ∙ 5=12,5 մոլ.

Ծծմբաթթվի արտադրության հավասարումը հետևյալն է.

SO₂ + H₂O=H₂SO ₃

Ըստ այս՝

ն(SO₂)=ն(H₂SO₃2

SO3);

ն(SO₂)=12,5 մոլ.

Հիշելով, որ նորմալ պայմաններում 1 մոլ գազի ծավալը 22,4 լիտր է, մենք հաշվարկում ենք ծծմբի օքսիդի ծավալը՝

V(SO₂)=ն(SO₂) ∙ 22, 4=12, 5 ∙ 22, 4=280 լիտր։

Խնդիր 3

Որոշեք NaOH-ի մոլային կոնցենտրացիան լուծույթում, որի զանգվածային բաժինը հավասար է 25,5% և խտությունը՝ 1,25 գ/մլ։

Սահմանում

Նմուշ վերցնում ենք 1 լիտրանոց լուծույթ և որոշում զանգվածը՝

m (լուծույթ)=V (լուծույթ) ∙ p (լուծույթ)=1000 ∙ 1, 25=1250 գրամ:

Մենք հաշվարկում ենք, թե որքան ալկալի կա նմուշում ըստ զանգվածի:

m (NaOH)=(w ∙ m (լուծույթ))/100%=(25,5 ∙ 1250)/100=319 գրամ:

Նատրիումի հիդրօքսիդի մոլային զանգվածն է՝

M_NaOH=23 + 16 + 1=40 գ/մոլ.

Հաշվե՛ք, թե որքան նատրիումի հիդրօքսիդ կա նմուշում՝

v(NaOH)=m /M=319/40=8 մոլ.

Որոշեք ալկալիի մոլային կոնցենտրացիան.

Cv(NaOH)=v/V=8/1=8 մոլ/լիտր։

Խնդիր 4

10 գրամ NaCl աղ լուծվել է ջրի մեջ (100 գրամ): Սահմանել լուծույթի կոնցենտրացիան (մոլալ):

Սահմանում

NaCl-ի մոլային զանգվածն է՝

M_NaCl=23+ 35=58 գ/մոլ։

լուծույթում պարունակվող NaCl-ի քանակը՝

ν(NaCl)=m/M=10/58=0,17 մոլ.

Այս դեպքում լուծիչը ջուրն է:

100 գրամ ջուր=100/1000=0,1 կգ H₂O այս լուծույթում:

լուծույթի մոլային կոնցենտրացիան կլինի՝

Cm(NaCl)=v(NaCl)/m(ջուր)=0,17/0, 1=1,7 մոլ/կգ:

Խնդիր 5

Որոշեք NaOH ալկալիների 15% լուծույթի մոլային կոնցենտրացիան։

Սահմանում

15% լուծույթ նշանակում է, որ յուրաքանչյուր 100 գրամ լուծույթը պարունակում է 15 գրամ NaOH և 85 գրամ ջուր: Կամ, որ յուրաքանչյուր 100 կիլոգրամ լուծույթում կա 15 կիլոգրամ NaOH և 85 կգ ջուր։ Այն պատրաստելու համար անհրաժեշտ է լուծել 15 գրամ (կիլոգրամ) ալկալի 85 գրամ (կիլոգրամ) H₂Օ.

Նատրիումի հիդրօքսիդի մոլային զանգվածն է՝

M_NaOH=23 + 16 + 1=40 գ/մոլ.

Այժմ գտե՛ք նատրիումի հիդրօքսիդի քանակը լուծույթում.

ν=m/M=15/40=0, 375 մոլ.

լուծիչի զանգվածը (ջուր) կիլոգրամներով՝

85 գրամ H₂O=85/1000=0,085 կգ H₂O այս լուծույթում:

Դրանից հետո որոշվում է մոլալային կոնցենտրացիան.

Cm=(ն/մ)=0,375/0,085=4,41 մոլ/կգ։

Այս բնորոշ առաջադրանքների համաձայն՝ դուք կարող եք լուծել մյուսների մեծ մասը՝ որոշելու մոլիալությունը և մոլարությունը: