Molski delež je način izražanja koncentracijo sedanjih elementov v spojino ali koncentracijo spojine v zmesi.
Moleni delež elementov spojine je določen kot količnik med številom molov vsakega od različnih elementov, ki so prisotni v spojini, in skupnim številom molov v njih.
Enačba za določitev molarne frakcije. Vir: Gabriel Bolívar.
Na primer: če ima spojina element A in element B, je molska frakcija A število molov A, deljeno s številom molov A in številom molov B. Podobno velja za molski delež B Ista operacija se izvaja, vendar dajanje molov B.
Ta operacija je predstavljena na zgornji sliki. Vsota molskih deležev je enaka 1 (ena). Molski delež je brezdimenzijsko (brezdimenzijsko) število. V njih se lahko izrazi veliko zakonov, na primer Daltonov zakon.
Značilnosti in simbol
Vrednost molske frakcije je neodvisna od temperature in v idealni plinski zmesi se lahko izračuna za parcialne tlake vsakega plina, ki je prisoten v plinski mešanici; kot je zapisano v Daltonovem zakonu.
Del mola je ponavadi predstavljen ali simboliziran z velikimi črkami X (X) na desni strani, kot podpis, simbol elementa ali sestavljena formula se postavi, če obstaja mešanica spojin.
Kako se izračuna
Če je znano število molov za vsakega izmed elementov, ki sestavljajo dano spojino, lahko z dodajanjem molov elementov dobimo skupno število molov, ki obstajajo v spojini.
Nato za pridobitev molskega deleža vsakega elementa število njegovih molov delimo s številom skupnih molov, ki so prisotni v spojini. Vsota vrednosti molskega deleža različnih elementov je enaka enoti (1).
Primeri
Sledijo primeri uporabe molske frakcije.
Primer 1
Molalnost raztopine, izražena kot moli topljenca na kilogram vode, se lahko pretvori v molni delež topljene snovi. Da bi to naredili, se 1000 g vode pretvori v molove vode, pri čemer preprosto maso 1000 g preprosto razdelimo na molekulsko maso vode (18 g / mol).
Nato z deljenjem števila molov topljenca s številom molov vode in tistimi topljenca dobimo molni delež topila.
Na primer, vsebnost A je molalnost 0,03 m. To pomeni, da imate 0,3 mola A, raztopljenega v enem kilogramu vode. En kilogram vode ustreza 55,55 molov vode (1.000 g ÷ 18 g / mol). Tako molski delež A postane:
X (A) ali X A = 0,03 ÷ (55,55 + 0,03)
= 0.0005398 ali 5.398 10 -4
Primer 2
Izračun parcialnih tlakov plinov kot funkcija njihovih molarnih frakcij. Zakon delnih tlakov je navedel Dalton in nakazuje, da v mešanici plinov vsak plin izvaja svoj pritisk, kot da zaseda celoten volumen mešanice plinov.
Skupni tlak plinske mešanice je vsota tlakov, ki jih vsak od plinov, ki so del plinske mešanice, izvaja ločeno.
Vzdušje je sestavljeno predvsem iz mešanice štirih plinov: dušika, kisika, ogljikovega dioksida in vodne pare, pri čemer vsak posebej ločeno pritiska:
Dušik: 596 mmHg
Kisik: 158 mmHg
Ogljikov dioksid: 0,3 mmHg
Vodna para: 5,7 mmHg.
Zaradi česar je vrednost atmosferskega tlaka 760 mmHg. Z uporabo teh tlakov plina je mogoče izračunati naslednje vrednosti njihovih molskih deležev:
Dušik
X N2 = 596 mmHg / 760 mmHg
= 0,7842
Kisik
X O2 = 158 mmHg / 760 mmHg
= 0.2079
Ogljikov dioksid
X CO2 = 0,3 mmHg / 760 mmHg
= 0.00039
Vodna para
X H2O = 5,7 mmHg / 760 mmHg
= 0,075
Vzajemno lahko delni tlak vsakega plina, ki je prisoten v zmesi, izračunamo tako, da množimo vrednost njegovega molskega deleža s skupnim tlakom, ki ga povzroča plinasta zmes.
Vaje
Vaja 1
Kaj je molski delež raztopine metanola (CH 3 OH) in vodo (H 2 O), ki vsebuje 145 g CH 3 OH in 120 g H 2 O? Molekularna teža: CH 3 OH = 32 g / mol in voda = 18 g / mol.
Najprej izračunamo molove metanola in vode:
Mol CH 3 OH = 145 g · 1 mol CH 3 OH ÷ 32 g CH 3 OH
= 4,53 mol CH 3 OH
Mola H 2 O = 120 g · 1 mol H 2 O ÷ 18 g H 2 O
= 6,67 mola H 2 O
Nato izračunamo skupni moli:
Skupaj mola CH 3 OH in H 2 O = 4,53 + 6,67
= 11,2 molov
In tako določimo molske dele metanola in vode:
X (CH 3 OH) = 4,53 molov / 11,2 molov
= 0.404
X (H 2 O) = 6,67 molov / 11.2 molov
= 0,596
Vaja 2
Zmes 1,56 molov dušika (N 2 ) in 1,2 mola kisika (O 2 ) deluje pri tlaku 0,8 atmosfere (atm). Izračunajte delni tlak vsakega od plinov.
Prvi korak pri reševanju problema je izračun molskih deležev plinov. Na drugi stopnji dobimo delne tlake plinov, pomnožimo njihov molski delež na skupni tlak plinske mešanice.
Molarni delež dušika:
X N2 = 1,56 molov / (1,56 molov + 1,2 mola)
= 0,565
Molarni delež kisika:
X O2 = 1,2 mola / (1,56 molov + 1,2 mola)
= 0,435
In na koncu izračunamo delne tlake vsakega plina:
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
Vaja 3
Kaj je molski delež formaldehida (CH 2 O), če se 23 g spojine raztopimo v 4 molov ogljikovega tetraklorida (CCL 4 )? CH 2 O molekulska masa = 30,03 g / mol.
Najprej izračunamo mole formaldehida:
Moli CH 2 O = 23 g CH 2 O · 1 mol CH 2 O ÷ 30,03 g CH 2 O
= 0,766 molov
In za drugo izračunamo delež molov:
X CH2OH = 0.766 molov CH 2 OH / (0.766 molov CH 2 OH + 4 molov CCI 4 )
= 0,161
Reference
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.
- Helmenstine, Anne Marie, dr. (11. februar 2020). Kaj je molek? Pridobljeno: misel.com
- Wikipedija. (2020). Mole frakcija. Pridobljeno: en.wikipedia.org
- Fundacija CK-12. (16. oktober 2019). Mole Frakcija. Kemija LibreTexts. Pridobljeno: chem.libretexts.org
- Chris Deziel. (12. november 2018). Kako izračunati frakcijo mola. Pridobljeno: sciaching.com