בעת ניתוח פתרונות, כימאים מודדים ריכוזי רכיבים בשומות. שבר השומה של מומס הוא היחס בין מספר השומות של המומס למספר הכולל של שומות המומס והממס בתמיסה. מכיוון שמדובר ביחס בין שומות לשומות, שבר השומה הוא מספר חסר ממד, וכמובן שהוא תמיד פחות מאחד.
נוסחת שבר השומה פשוטה. בכל פתרון, חלק השומה של המומס A הוא:
\ text {שבר שומה של A} = \ frac {\ text {שומות של A}} {\ text {סה"כ שומות}}
ושבר השומה של הממיס:
\ text {שבר שומה של ממס} = \ frac {\ text {שומות של ממס}} {\ text {סה"כ שומות}}
במצבים מסוימים, ייתכן שלא תינתן לך מספר השומות באופן ישיר. אתה יכול לחשב את זה אם אתה יודע את הנוסחאות הכימיות של התרכובות ומשקליהן או נפחיהן. לשם כך זה עוזר לדעת מהי שומה.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
נוסחת שבר השומה לתמיסה המכילה מומס אחד או יותר היא: שבר שומה מכל אחד מהם המומס = מספר השומות של המומס ההוא חלקי המספר הכולל של השומות של כל המומסים וה- מֵמֵס.
הגדרת שומה
לכל יסוד בטבלה המחזורית יש מסה אופיינית, ומכוח זה, לכל תרכובת יש גם מסה אופיינית. ברמה האטומית, מסה נמדדת ביחידות מסה אטומית, אך כימאים זקוקים לדרך לביטוי מסה במונחים מקרוסקופיים. לשם כך הם מגדירים שומה של כל יסוד או תרכובת כמספרו של אבוגדרו (6.022 × 10
23) של אטומים או מולקולות. המסה של חלקיקים רבים כל כך, הנמדדת בגרמים, היא מספר זהה למסה המולקולרית, הנמדדת ביחידות מסה אטומיות.ההגדרה של שומה היא אפוא המסה של כל תרכובת, הנמדדת בגרמים, השווה למסות של יסודות הרכיב הנמדדים ביחידות מסה אטומיות. כדי לחשב את מספר השומות של תרכובת שיש בידכם, אתם מחלקים את המסה במסה של שומה אחת של התרכובת, אותה תוכלו לחשב מהטבלה המחזורית.
שימוש במשוואת שבר השומה
הנוסחה של שבר השומה קלה במיוחד להבנה ולשימוש אם במקרה ידעת את מספר השומות של כל המומסים והממיס. לדוגמה, נניח שיש לך 2 שומות פחמן טטרכלוריד (CCl4), 3 שומן בנזן (C6ה6) ו -4 שומות אצטון (ג3ה6O). המספר הכולל של השומות בתמיסה הוא 9. משוואת שבר השומה אומרת לך ששבריר השומה של פחמן טטרכלוריד הוא 2/9 = 0.22. באופן דומה, חלק השומה של בנזן הוא 3/9 = 0.33 ושבר השומה של אצטון הוא 4/9 = 0.44.
הדברים מסתבכים יותר אם אתה יודע רק את המסה של אחד או יותר מרכיבים של פתרון, אבל רק קצת יותר. כל שעליך לעשות הוא להמיר את מסת הרכיב למספר שומות, וזו בעיה אריתמטית פשוטה, כל עוד אתה מכיר את הנוסחה הכימית.
שגיאת דוגמא לשבר שומה
נניח שאתה ממיס 77 גרם פחמן טטרכלוריד (CCl4) ב 78 גרם אצטון (C3ה6O). מה הם שברי השומה של כל תרכובת בתמיסה?
התנגד לדחף לחלק את מסת הפחמן טטרכלוריד לזה של אצטון. מכיוון שהם כמעט זהים, התוצאה תהיה 0.5 לכל תרכובת, וזה ייתן תוצאה שגויה לאצטון. ראשית, עליכם להמיר את המסה למספר השומות של כל תרכובת, וכדי לעשות זאת, עליכם לחפש את מסות האטום של כל אחד מהיסודות בטבלה המחזורית.
המסה האטומית של פחמן היא 12.0 אמו (מעוגל למקום עשרוני אחד) ושל כלור היא 35.5 אמו, ולכן שומה אחת של פחמן טטרכלוריד משקל 154 גרם. יש לך 77 גרם, שהם 77/154 = 0.5 שומה.
בשים לב שהמסה האטומית של מימן היא 1 אמו ושחמצן היא 16 אמו, המסה הטוחנת של אצטון היא 58 גרם. יש לך 78 גרם, שהם 1.34 שומות. כלומר המספר הכולל של השומות בתמיסה הוא 1.84. כעת אתה מוכן לחשב שברים של שומה באמצעות משוואת שבר השומה.
\ text {שבר שומה של פחמן טטרכלוריד} = \ frac {0.5 \ טקסט {שומות}} {1.84 \ טקסט {שומות}} = 0.27 \\\ טקסט {} \\\ טקסט {שבר שומה של אצטון} = \ frac { 1.34 \ text {שומות}} {1.84 \ טקסט {שומות}} = 0.73