При аналізі розчинів хіміки вимірюють концентрацію компонентів у родимках. Мольна частка розчиненої речовини - це відношення кількості молей цієї розчиненої речовини до загальної кількості молей розчиненої речовини та розчинника в розчині. Оскільки це відношення молей до молей, мольна частка - це безрозмірне число, і, звичайно, воно завжди менше одиниці.
Формула мольної частки проста. У будь-якому розчині мольна частка розчиненої речовини А становить:
\ text {частка молей від A} = \ frac {\ text {молей від A}} {\ text {загальна кількість молей}}
і мольна частка розчинника:
\ text {мольна частка розчинника} = \ frac {\ text {молі розчинника}} {\ text {загальна кількість молей}}
У деяких ситуаціях вам можуть не дати безпосередньо кількість родимок. Ви можете обчислити його, якщо знаєте хімічні формули сполук та їх вагу або обсяги. Для цього корисно знати, що таке родимка.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Формула мольної частки для розчину, що містить одну або декілька розчинених речовин: Мольна частка кожного розчинена речовина = Кількість молей цієї розчиненої речовини, поділена на загальну кількість молей усіх розчинених речовин і розчинник.
Визначення крота
Кожен елемент періодичної системи має характерну масу, і завдяки цьому кожна сполука також має характерну масу. На атомному рівні маса вимірюється в атомних одиницях маси, але хімікам потрібен спосіб вираження маси в макроскопічному вираженні. З цією метою вони визначають родимку будь-якого елемента або сполук як число Авогадро (6,022 × 1023) атомів або молекул. Маса цієї багатьох частинок, виміряна в грамах, є таким самим числом, як і молекулярна маса, виміряна в атомних одиницях маси.
Таким чином, визначення моль - це маса будь-якої сполуки, виміряна в грамах, що дорівнює масам складових елементів, виміряних в одиницях атомної маси. Щоб розрахувати кількість молей сполуки, яка є у вас під рукою, ви ділите масу на масу одного моля сполуки, яку ви можете розрахувати з таблиці Менделєєва.
Використання рівняння мольної частки
Формула мольної частки особливо проста для розуміння та використання, якщо ви знаєте кількість молей усіх розчинених речовин та розчинника. Наприклад, припустимо, у вас є 2 моля чотирихлористого вуглецю (CCl4), 3 моля бензолу (C6H6) і 4 моля ацетону (C3H6О). Загальна кількість родимок у розчині становить 9. Рівняння мольної частки говорить вам, що мольна частка чотирихлористого вуглецю становить 2/9 = 0,22. Подібним чином мольна частка бензолу становить 3/9 = 0,33, а мольна частка ацетону - 4/9 = 0,44.
Справа ускладнюється, якщо ви знаєте лише масу одного або декількох компонентів розчину, але лише трохи більше. Все, що вам потрібно зробити, це перетворити масу компонента в кількість молей, і це проста арифметична задача, якщо ви знаєте хімічну формулу.
Приклад проблеми мольної частки
Припустимо, ви розчиняєте 77 грам тетрахлориду вуглецю (CCl4) в 78 грамах ацетону (C3H6О). Яка мольна частка кожної сполуки в розчині?
Протистояти бажанням розділити масу чотирихлористого вуглецю на масу ацетону. Оскільки вони майже однакові, результат буде 0,5 для кожної сполуки, і це дасть неправильний результат для ацетону. По-перше, вам потрібно перетворити маси в кількість молей кожної сполуки, а для цього потрібно шукати атомні маси кожного з елементів періодичної таблиці.
Атомна маса вуглецю становить 12,0 аму (округлення до одного знака після коми), а хлору - 35,5 аму, тож один моль чотирихлористого вуглецю важить 154 грами. У вас 77 грам, що становить 77/154 = 0,5 моль.
Зазначаючи, що атомна маса водню дорівнює 1 аму, а кисню - 16 аму, молярна маса ацетону становить 58 грам. У вас 78 грам, що становить 1,34 молей. Це означає, що загальна кількість родимок у розчині становить 1,84. Тепер ви готові розрахувати мольні частки, використовуючи рівняння мольної частки.
\ text {мольна частка чотирихлористого вуглецю} = \ frac {0,5 \ text {молі}} {1,84 \ text {молі}} = 0,27 \\\ text {} \\\ text {мольна частка ацетону} = \ frac { 1,34 \ text {молі}} {1,84 \ text {молі}} = 0,73
