Kuidas arvutada lahuses olevate moolide arv

Mooli arvutamine lahuses nõuab molaarsuse valemi kasutamist. Vaja on lahuse mahtu ja kontsentratsiooni.

Molaarsus on lahustunud aine moolide arv ühe liitri lahuse kohta. Soluut, mis võib olla tahke, vedel või gaasiline, on aine, mis lahustatakse lahustis. Lahusti on veel üks aine, mis on võimeline seda oma molekulidevahelistes ruumides lahustama. Lahustatud lahustunud aine ja lahusti moodustavad koos lahuse.

Molaarsust peetakse ka molaarseks kontsentratsiooniks, kuna see on lahuse kontsentratsiooni mõõt. Molaarsuse valemit võib väljendada järgmiselt:

M*=* mol/ L

• M on molaarsus
• Mol on lahustunud aine moolid
• L on lahuse liitrit

Molaarsuse täielikuks mõistmiseks tuleb mõista mooli mõistet. Mool (sageli lühendatult mol) on mõõtühik. See on kindel summa. Kui ostetaks tosin bagelit, oleks summa, kui arvestada, 12 bagelit.

Mutt, nagu sõna tosin, tähistab ka konkreetset kogust. Kuid summa, mida nimetatakse Avogadro numbriks, on väga suur: 6,022 × 10²³.

Kui ostetakse mutt bageleid, täidaksid need peaaegu Maa siseruumi. Ehkki mooli võib lugeda, on see reserveeritud tavaliselt uskumatult väikeste esemete, näiteks aatomite ja molekulide jaoks.

Üks mool mis tahes elemendist või keemilisest ühendist on alati sama arv. Üks mool vesinikku tähendaks, et neid on 6,022 × 10²³ vesiniku aatomid.

Naatriumkloriidi, NaCl, mool on sama kogus, 6,022 × 10²³. Siin on see aga 6,022 × 10²³ molekulid. Molaarsuse korral arvestage lahustunud aine mooli kui lahuses leiduvate molekulide arvu leidmist.

Kontsentratsiooni ja liitri lahuse väärtused tuleb esitada või arvutada.

Näidisprobleem: Suhkur ehk sahharoos lahustub vees kergesti. Kui palju sahharoosi mooli on 0,02 M lahuses?

Ülesandes on antud molaarne kontsentratsioon M: 0,02 M. Eeldatakse, et maht on 1 L, kuna molaarsuse määratlus on lahustunud aine moolid liitri lahuse kohta.

Moolide lahendamiseks kasutage ülaltoodud valemi jaotises „Molaarsuse määratlused ja valem”:

M = mol / l

Lahustunud aine moolide lahendamiseks ümberkorraldamine:

mol *=* M×L

mol = 0,02 mol / L × 1 L = 0,02 mol sahharoosi,C₁₂H₂₂O₁₁

0,02 M sahharoosilahuses on 0,02 mooli sahharoosi.

Tavaliselt küsitakse küsimus grammi lahustunud ainet, eriti kui ainet tuleb mõõta laboris. Kui küsimus küsib, mitu grammi sahharoosi tuleb lisada 0,02 M lahuse saamiseks, võib järgida neid täiendavaid samme:

Kui mis tahes aine mooli loendatud kogus on 6,022 x 10²³, on selle aine molaarmass erinev. Näiteks naatriumkloriidi NaCl mass on erinev kui lauasuhkrul, sahharoosil, C₁₂H₂₂O₁₁.

Igal elemendil on erinev molaarmass, mis tavaliselt paikneb perioodilisustabeli sümboli all. Näiteks ühe mooli süsiniku (C) mass on 12,01 g / mol. Vesiniku (H) molaarmass on 1,01 g / mol ja hapniku (O) 16,00 g / mol.

Näiteks sahharoosi molaarmass arvutatakse, lisades üksikute elementide molaarmassid:

• Sahharoos sisaldab 12 süsinikuaatomit: 12 × 12,01 g / mol = 144,12 g / mol
• Sahharoos sisaldab 22 vesiniku aatomit: 22 × 1,01 = 22. 22g / mol
• Sahharoos sisaldab 11 hapnikuaatomit: 11 × 16,00 = 176 g / mol

Lisage kõik sahharoosi üksikud komponendid kokku:

144,12 g / mol + 22,22 g / mol + 176 g / mol = 342,34 g / mol

Sahharoosi molaarmass, C₁₂H₂₂O₁₁on 342,34 g / mol

Kasutage 2. etapis arvutatud moolide arvu ja 3. etapi sahharoosi molaarmassit, et lahustada grammide jaoks:

0,02 mol C-d₁₂H₂₂O₁₁ × 342,34 g C₁₂H₂₂O₁₁ / 1 mol C₁₂H₂₂O₁₁ = 6,85 g C₁₂H₂₂O₁₁

6,85 grammi vees lahustatud sahharoosi saab 0,01 M lahuse.