Pri analizi otopina, kemičari mjere koncentracije komponenata u madežima. Molarni udio otopljene tvari omjer je broja molova te otopljene supstance i ukupnog broja molova otopljene tvari i otapala u otopini. Budući da je to omjer molova i molova, molski udio je bezdimenzionalni broj, i naravno, uvijek je manji od jednog.
Formula udjela mola je jednostavna. U bilo kojoj otopini molski udio otopljene tvari A je:
\ text {udio krtica A} = \ frac {\ text {molovi A}} {\ text {ukupni molovi}}
i molarni udio otapala:
\ text {molski udio otapala} = \ frac {\ text {molovi otapala}} {\ text {ukupni molovi}}
U nekim situacijama možda vam se neće izravno dati broj madeža. Možete ga izračunati ako znate kemijske formule spojeva i njihove težine ili zapremine. Da biste to učinili, pomaže znati što je madež.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Formula molskog udjela za otopinu koja sadrži jednu ili više otopljenih tvari je: Molski udio svake otopljena tvar = Broj molova te otopljene tvari podijeljen s ukupnim brojem molova svih otopljenih tvari i otapalo.
Definicija krtice
Svaki element u periodnom sustavu ima karakterističnu masu, a zahvaljujući tome svaki spoj također ima karakterističnu masu. Na atomskoj razini, masa se mjeri u jedinicama atomske mase, ali kemičari trebaju način izražavanja mase u makroskopskim terminima. U tu svrhu mola bilo kojeg elementa ili spoja definiraju kao Avogadrov broj (6,022 × 1023) atoma ili molekula. Masa toliko mnogo čestica, mjerena u gramima, jednak je broju kao i molekularna masa, mjerena u jedinicama atomske mase.
Definicija mola je prema tome masa bilo kojeg spoja, mjerena u gramima, koja je jednaka masama komponentnih elemenata izmjerenih u jedinicama atomske mase. Da biste izračunali broj molova spoja koji imate pri ruci, masu podijelite s masom jednog mola spoja, što možete izračunati iz periodnog sustava.
Korištenje jednadžbe udjela molova
Formula udjela mola posebno je jednostavna za razumijevanje i upotrebu ako slučajno znate broj molova svih otopljenih tvari i otapala. Na primjer, pretpostavimo da imate 2 mola tetraklorida (CCl4), 3 mola benzena (C6H6) i 4 mola acetona (C3H6O). Ukupan broj madeža u otopini je 9. Jednadžba molskog udjela govori vam da je molski udio tetraklorida 2/9 = 0,22. Slično tome, molarni udio benzena je 3/9 = 0,33, a molski udio acetona 4/9 = 0,44.
Stvari se zakompliciraju ako znate samo masu jedne ili više komponenti otopine, ali samo malo više. Sve što morate učiniti je pretvoriti masu komponente u broj molova, i to je jednostavan aritmetički problem, sve dok znate kemijsku formulu.
Primjer frakcije mola
Pretpostavimo da otopite 77 grama tetraklorida (CCl4) u 78 grama acetona (C3H6O). Koliki su molski udjeli svakog spoja u otopini?
Oduprite se nagonu da se masa ugljičnog tetraklorida podijeli s masom acetona. Budući da su gotovo jednaki, rezultat bi bio 0,5 za svaki spoj, a to bi dalo netočan rezultat za aceton. Prvo morate pretvoriti mase u broj molova svakog spoja, a da biste to učinili, morate potražiti atomske mase svakog od elemenata u periodnom sustavu.
Atomska masa ugljika je 12,0 amu (zaokruživanje na jednu decimalu), a klora 35,5 amu, tako da jedan mol tetraklorida teži 154 grama. Imate 77 grama, što je 77/154 = 0,5 mola.
Uz napomenu da je atomska masa vodika 1 amu, a kisika 16 amu, molarna masa acetona je 58 grama. Imate 78 grama, što je 1,34 mola. To znači da je ukupan broj madeža u otopini 1,84. Sada ste spremni izračunati udjele molova pomoću jednadžbe udjela mola.
\ text {molarni udio tetraklorida} = \ frac {0,5 \ text {moles}} {1,84 \ text {moles}} = 0,27 \\\ text {} \\\ text {molski udio acetona} = \ frac { 1,34 \ text {moles}} {1,84 \ text {moles}} = 0,73