عند تحليل المحاليل ، يقيس الكيميائيون تركيزات المكونات في الشامات. الكسر الجزيئي للمذاب هو نسبة عدد مولات هذا المذاب إلى العدد الإجمالي لمولات المذاب والمذيب في المحلول. نظرًا لكونه نسبة مولات إلى مولات ، فإن جزء الخلد هو عدد بلا أبعاد ، وبالطبع يكون دائمًا أقل من واحد.
صيغة الكسر المولي مباشرة. في أي محلول ، يكون الجزء الجزيئي للمذاب A هو:
\ text {mole fraction of A} = \ frac {\ text {moles of A}} {\ text {total moles}}
والجزء الجزيئي للمذيب:
\ text {جزء الخلد من المذيب} = \ frac {\ text {moles of solvent}} {\ text {total moles}}
في بعض الحالات ، قد لا تحصل على عدد الشامات بشكل مباشر. يمكنك حسابه إذا كنت تعرف الصيغ الكيميائية للمركبات وأوزانها أو أحجامها. للقيام بذلك ، من المفيد معرفة ماهية الشامة.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
صيغة الكسر الجزيئي لمحلول يحتوي على واحد أو أكثر من المواد المذابة هي: الكسر الجزيئي لكل منها المذاب = عدد مولات هذا المذاب مقسومًا على إجمالي عدد مولات جميع المواد المذابة و مذيب.
تعريف الخلد
كل عنصر في الجدول الدوري له كتلة مميزة ، وبفضل هذا ، كل مركب له أيضًا كتلة مميزة. على المستوى الذري ، تُقاس الكتلة بوحدات الكتلة الذرية ، لكن الكيميائيين يحتاجون إلى طريقة للتعبير عن الكتلة بمصطلحات عيانية. ولهذه الغاية ، قاموا بتعريف مول لأي عنصر أو مركبات كرقم أفوجادرو (6.022 × 10
وبالتالي ، فإن تعريف المول هو كتلة أي مركب ، مقاسة بالجرام ، والتي تساوي كتل العناصر المكونة المقاسة بوحدات الكتلة الذرية. لحساب عدد مولات المركب المتوفر لديك ، عليك قسمة الكتلة على كتلة مول واحد من المركب ، والتي يمكنك حسابها من الجدول الدوري.
باستخدام معادلة الكسر الجزيئي
صيغة الكسر المولي سهلة الفهم والاستخدام بشكل خاص إذا كنت تعرف عدد مولات كل المواد المذابة والمذيب. على سبيل المثال ، افترض أن لديك 2 مول من رابع كلوريد الكربون (CCl4) ، 3 مولات من البنزين (C6ح6) و 4 مولات من الأسيتون (C3ح6س). العدد الإجمالي للمولات في المحلول هو 9. تخبرك معادلة الكسر الجزيئي أن الكسر الجزيئي لرابع كلوريد الكربون هو 2/9 = 0.22. وبالمثل ، فإن الكسر الجزيئي للبنزين هو 3/9 = 0.33 والجزء الجزيئي للأسيتون هو 4/9 = 0.44.
تصبح الأمور أكثر تعقيدًا إذا كنت تعرف كتلة مكون واحد أو أكثر من مكونات الحل ، ولكنك تعرف أكثر قليلاً. كل ما عليك فعله هو تحويل كتلة المكون إلى عدد مولات ، وهذه مسألة حسابية مباشرة ، طالما أنك تعرف الصيغة الكيميائية.
مثال على جزء الخلد مشكلة
لنفترض أنك قمت بإذابة 77 جرامًا من رابع كلوريد الكربون (CCl4) في 78 جرامًا من الأسيتون (سي3ح6س). ما هي الكسور الجزيئية لكل مركب في المحلول؟
قاوم الرغبة في قسمة كتلة رابع كلوريد الكربون على كتلة الأسيتون. نظرًا لأنهما متماثلان تقريبًا ، ستكون النتيجة 0.5 لكل مركب ، وهذا سيعطي نتيجة غير صحيحة للأسيتون. أولاً ، عليك تحويل الكتل إلى عدد مولات كل مركب ، وللقيام بذلك ، عليك البحث عن الكتل الذرية لكل عنصر في الجدول الدوري.
الكتلة الذرية للكربون هي 12.0 amu (بالتقريب إلى منزلة عشرية واحدة) وتبلغ كتلة الكلور 35.5 amu ، لذا فإن مولًا واحدًا من رباعي كلوريد الكربون يزن 154 جرامًا. لديك 77 جرامًا ، أي 77/154 = 0.5 مول.
مع ملاحظة أن الكتلة الذرية للهيدروجين هي 1 amu وأن الأكسجين هو 16 amu ، فإن الكتلة المولية للأسيتون هي 58 جرامًا. لديك 78 جرامًا ، أي 1.34 مول. هذا يعني أن العدد الإجمالي للمولات في المحلول هو 1.84. أنت الآن جاهز لحساب الكسور الجزيئية باستخدام معادلة الكسر الجزيئي.
\ text {جزء الخلد من رباعي كلوريد الكربون} = \ frac {0.5 \ text {moles}} {1.84 \ text {moles}} = 0.27 \\\ text {} \\\ text {mole fraction of acetone} = \ frac { 1.34 \ text {moles}} {1.84 \ text {moles}} = 0.73