MOLÁRIS FRAKCIÓ: SZÁMÍTÁSÁNAK MÓDJA, PÉLDÁK, GYAKORLATOK - KÉMIA - 2026

A mólfrakció egy módszer, amellyel kifejezhető a vegyületben lévő elemek koncentrációja vagy a vegyület koncentrációja a keverékben.

A vegyület elemeinek mólarányát úgy kell meghatározni, hogy hányados legyen a vegyületben lévő különféle elemek móljainak száma és ezek mólaránya között.

Egyenlet a moláris frakció meghatározására. Forrás: Gabriel Bolívar.

Például: ha egy vegyületnek van A és B eleme, akkor A mólaránya A mólszámát osztja az A mólszámával plusz a B mólszámával. Hasonlóképpen, a B mólarányához Ugyanezt a műveletet hajtjuk végre, de a B. vakondát elhelyezzük.

Ez a művelet a fenti képen látható. A mólfrakciók összege 1 (egy). A mólfrakció egy dimenzió nélküli (dimenzió nélküli) szám. Sok törvény kifejezhető ezekben, például Dalton-törvény.

Jellemzők és szimbólum

A mólfrakció értéke független a hőmérséklettől, és ideális gázkeverékben felhasználható a gázkeverékben lévő egyes gázok parciális nyomásának kiszámításához; amint azt Dalton törvénye kimondja.

A mólfrakciót általában egy nagybetűs X betű (X) jelöli vagy jelöli, amelynek jobb oldali részénél az elem szimbóluma vagy a vegyületképlet helyezkedik el, ha vegyületek keveréke van.

Hogyan számolják

Ha az egyes vegyületeket alkotó elemek mindegyikének száma ismeretes, akkor az elemek moljai hozzáadásával megkaphatjuk a vegyületben lévõ molok számát.

Ezután az egyes elemek mólarányának megszerzése érdekében az anyagi molekulák számát el kell osztani a vegyületben lévő összes mól számmal. A különféle elemek mólarányának összege egyenlő az egységgel (1).

Példák

Az alábbiakban példákat mutatunk a mólfrakció alkalmazására.

1. példa

Az oldat molekulatömege, oldott anyag mol-jában kifejezve, víz kilogrammban kifejezve, átalakítható az oldott anyag mólfrakciójába. Ehhez 1000 g vizet vízmolokká alakítanak, egyszerűen elosztva az 1000 g víz tömegét a víz molekulatömegével (18 g / mol).

Ezután elosztva az oldott anyag móljainak számát a víz mólszámával és az oldott anyag móljával, megkapjuk az oldott anyag mólarányát.

Például az A anyag molekulatömege 0,03 m. Ez azt jelenti, hogy 0,3 mól A oldott egy kilogramm vízben. Egy kilogramm víz 55,55 mól víznek felel meg (1000 g ÷ 18 g / mol). Így az A mólaránya:

X (A) vagy X _A = 0,03 ÷ (55,55 + 0,03)

= 0,0005398 vagy 5,398 ^10-4

2. példa

A gázok parciális nyomásának kiszámítása moláris frakcióik függvényében. A részleges nyomás törvényét Dalton hirdette meg, és azt jelzi, hogy egy gázkeverékben minden gáz olyan nyomást gyakorol, mintha a gázkeverék teljes térfogatát elfoglalta.

A gázkeverék teljes nyomása a gázkeverék részét képező egyes gázok által külön-külön végrehajtott nyomások összege.

A légkört főként négy gáz keveréke alkotja: nitrogén, oxigén, szén-dioxid és vízgőz, mindegyik külön-külön a következő parciális nyomásokat fejti ki:

Nitrogén: 596 Hgmm

Oxigén: 158 Hgmm

Szén-dioxid: 0,3 Hgmm

Vízgőz: 5,7 mmHg.

Akkor a légköri nyomás értéke 760 Hgmm. Ezen gáznyomás felhasználásával kiszámíthatók mólarányuk alábbi értékei:

Nitrogén

X _N2 = 596 Hgmm / 760 Hgmm

= 0,7842

Oxigén

X _O2 = 158 Hgmm / 760 Hgmm

= 0,2079

Szén-dioxid

X _CO2 = 0,3 Hgmm / 760 Hgmm

= 0,00039

Vízgőz

X _H2O = 5,7 Hgmm / 760 Hgmm

= 0,075

Viszont a keverékben lévő egyes gázok parciális nyomását kiszámolhatjuk úgy, hogy megszorozzuk a molekularány értékét a gáznemű keverék által gyakorolt ​​teljes nyomással.

Feladatok

1. Feladat

Mi a móltörtje oldatot metanol (CH ₃ OH) és víz (H ₂ O) tartalmazó 145 g CH ₃ OH és 120 g H ₂ O? A molekulatömeg: CH ₃ OH = 32 g / mol, és a víz = 18 g / mol.

Először kiszámoljuk a metanol és a víz mólt:

Mol CH ₃ OH = 145 g · 1 mol CH ₃ OH ÷ 32 g CH ₃ OH

= 4,53 mol CH ₃ OH

H ₂ O móljai = 120 g · 1 mol H ₂ O - 18 g H ₂ O

= 6.67 mol H ₂ O

Ezután kiszámoljuk az összes molot:

Összesen mól CH ₃ OH és a H ₂ O = 4,53 + 6,67

= 11,2 mól

És így meghatározzuk a metanol és a víz mólarányát:

X (CH ₃ OH) = 4,53 mol / 11,2 mól

= 0,404

X (H ₂ O) = 6,67 mol / 11,2 mól

= 0,596

2. gyakorlat

Előállítása 1,56 mól nitrogén (N ₂), és 1,2 mól oxigén (O ₂) nyomást fejt ki a 0,8 atmoszféra (atm). Számítsa ki az egyes gázok által gyakorolt ​​parciális nyomást.

A probléma megoldásának első lépése a gázok molekularészeinek kiszámítása. A második lépésben megkapjuk a gázok által kifejtett parciális nyomást, megsokszorozva molekularányukat a gázkeverék által kifejtett teljes nyomással.

A nitrogén moláris frakciója:

X _N2 = 1,56 mol / (1,56 mol + 1,2 mol)

= 0,565

Az oxigén moláris frakciója:

X _O2 = 1,2 mol / (1,56 mol + 1,2 mol)

= 0,435

És végül kiszámoljuk az egyes gázok parciális nyomásait:

P _N2 = X _N2 P _T

= 0,565 · 0,8 atm

= 0,452 atm

P _O2 = X _O2 P _t

= 0,435 · 0,8 atm

= 0,348 atm

3. gyakorlat

Mi a móltörtje formaldehid (CH ₂ O), ha 23 g vegyületet feloldunk 4 mól szén-tetraklorid (CCl ₄)? CH ₂ O molekulatömeg = 30,03 g / mol.

Először kiszámoljuk a formaldehid mólokat:

CH ₂ O mól = 23 g CH ₂ O · 1 mól CH ₂ O - 30,03 g CH ₂ O

= 0,766 mól

És a másodikra ​​kiszámoljuk a mólfrakciót:

X _{CH 2OH} = 0,766 mól CH ₂ OH / (0,766 mól CH ₂ OH + 4 mól CCI ₄)

= 0,161

Irodalom

1. Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2020. február 11.). Mi az a vakond frakció? Helyreállítva: gondolat.com
3. Wikipedia. (2020). Mólarány. Helyreállítva: en.wikipedia.org
4. CK-12 Alapítvány. (2019. október 16.). Mole frakció. Kémia LibreTexts. Helyreállítva: chem.libretexts.org
5. Chris Deziel. (2018. november 12.). Hogyan számolhatunk egy mol frakciót? Helyreállítva: sciencing.com