Molär fraktion hur det beräknas, exempel, övningar

De Molbraktion Det är ett sätt att uttrycka koncentrationen av de element som finns i en förening, eller koncentrationen av en förening i en blandning.

Den molära fraktionen av elementen i en förening definieras som ett förhållande mellan antalet mol för vart och ett av de olika elementen som finns i föreningen och det totala antalet mol av dem.

Ekvation för att bestämma den molära fraktionen. Källa: Gabriel Bolívar.

Till exempel: Om en förening har ett element A och ett element B är den molära fraktionen av A antal mol av en dividerad med antalet mol i ett plus antalet mol B. På liknande sätt utförs den molära fraktionen av B, samma operation men placerar mullvadarna B i telleren.

Denna operation representeras i den överlägsna bilden. Summan av molära fraktioner är lika med 1 (en). Den molära fraktionen är ett nummer utan dimensioner (dimensionslösa). Många lagar kan uttryckas enligt dem, till exempel Daltons lag.

[TOC]

Egenskaper och symbol

Värdet på den molära fraktionen är oberoende av temperaturen och i en blandning av idealiska gaser kan användas för att beräkna partiella tryck för var och en av gaserna som finns i gasblandningen; Som Daltons lag påpekar.

Den molära fraktionen representeras eller symboliseras vanligtvis med en stor bokstav (x) i vars högra del, till exempel ett abonnemang, symbolen för elementet eller föreningsformeln placeras om du har en blandning av föreningar.

Hur det beräknas

Om antalet mol är känt för vart och ett av elementen som bildar en specifik förening och lägger till elementens mol, kan antalet totala mol som finns i föreningen erhållas.

Kan tjäna dig: isóbaros

Sedan, för att erhålla den molära fraktionen för varje element, divideras antalet mullvadar med antalet totala mol som finns i föreningen. Summan av de molära fraktionsvärdena för de olika elementen är lika med enheten (1).

Exempel

Följande är exempel på molära fraktionsanvändningar.

Exempel 1

En lösningens malalitet, uttryckt som mullvadolöstning med kilo vatten, kan förvandlas till den molära fraktionen av lösta ämnet. För att göra detta konverterar den första.000 g vatten i mullvad med vatten, helt enkelt delar vattenmassan på 1.000 g mellan molekylvikten på vattnet (18 g/mol).

Sedan, dela antalet mol från lösta ämnet mellan antalet mol vatten plus de för lösta ämnet, kommer den molära fraktionen av lösta ämnet att erhållas.

Till exempel har substans A en moral på 0,03 m. Detta innebär att den har 0,3 mol upplöst i ett kilo vatten. Ett kilo vatten motsvarar 55,55 mol vatten (1.000 g ÷ 18g/mol). Således är den molära fraktionen av A:

X (a) eller x_TILL = 0,03 ÷ (55,55 + 0,03)

= 0,0005398 eller 5 398 · 10^-4

Exempel 2

Beräkning av partiellt tryck på gaser baserat på deras molära fraktioner. Lagen om partiellt tryck anges av Dalton och indikerar att i en blandning av gaser utövar varje gas sitt tryck som om den ockuperade hela volymen av gasblandningen.

Det totala trycket för gasblandningen är summan av de tryck som utövas, separat, för var och en av gaserna som ingår i gasblandningen.

Kan tjäna dig: tetrodotoxin: struktur, egenskaper, användningar, effekter

Atmosfären består huvudsakligen av en blandning av fyra gaser: kväve, syre, kolhydresid och vattenånga, som utövar var och en separat, följande partiella tryck:

Kväve: 596 mmHg

Syre: 158 mmHg

Karbonisk anhydrid: 0,3 mmHg

Vattenånga: 5,7 mmHg.

Som producerar ett 760 mmHg atmosfäriskt tryckvärde. Genom att använda dessa gastryck kan du beräkna följande värden på deras molfraktioner:

Kväve

X_N2 = 596 mmHg / 760 mmHg

= 0,7842

Syre

X_O2 = 158 mmHg / 760 mmHg

  = 0,2079

Karbonhydrid

X_CO2 = 0,3 mmHg / 760 mmHg

= 0,00039

Vattenång

X_H2O = 5,7 mmHg / 760 mmHg

= 0,075

I en ömsesidig form kan det partiella trycket för var och en av gaserna som finns i en blandning beräknas, vilket multiplicerar värdet på dess molära fraktion med det totala trycket som utövas av gasblandningen.

Övningar

Övning 1

Vad är den molära fraktionen av en metanollösning (CH₃OH) och vatten (h₂O) som innehåller 145 g Cho₃Åh och 120 g h₂ANTINGEN? Molekylära pesos: ch₃OH = 32 g/mol och vatten = 18 g/mol.

Vi beräknar först molen med metanol och vatten:

Mol ch₃OH = 145 g · 1 mol Cho₃Åh ÷ 32 g Cho₃Åh

= 4,53 mol cho₃Åh

Mol av h₂O = 120 g · 1 mol h₂Eller ÷ 18 g h₂ANTINGEN

= 6,67 mol h₂ANTINGEN

Sedan beräknar vi de totala molen:

Totala mol CH₃Åh och h₂O = 4,53 + 6,67

= 11,2 mol

Och så bestämmer vi molen av metanol och vatten:

X (ch₃OH) = 4,53 mol / 11,2 mol

= 0,404

X (h₂O) = 6,67 mol / 11,2 mol

= 0,596

Övning 2

En blandning av 1,56 mol kväve (N₂) och 1,2 mol syre (eller₂) utövar ett tryck på 0,8 atmosfärer (ATM). Beräkna det partiella tryck som utövas av var och en av gaserna.

Det kan tjäna dig: kalciumnitrat (CA (NO3) 2)

Det första steget i att lösa problemet är beräkningen av de molära fraktionerna av gaserna. I ett andra steg erhålls partiellt tryck som utövas av gaser, vilket multiplicerar sin molära fraktion med det totala trycket som utövas av gasblandningen.

Molär fraktion av kväve:

X_N2 = 1,56 mol / (1,56 mol +1,2 mol)

= 0,565

Molär fraktion av syre:

X_O2 = 1,2 mol / (1,56 mol + 1,2 mol)

= 0,435

Och slutligen beräknar vi deltrycket för varje gas:

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

Övning 3

Vad är den molära fraktionen av formaldehyden (ch₂O) Om 23 g av föreningen löses i 4 mol koltetraklorid (CCL₄)? Molekylvikt av CH₂O = 30,03 g/mol.

Vi beräknar först formaldehydmullvadarna:

Mol ch₂O = 23 g Cho₂Eller · 1 mol cho₂O ÷ 30,03 g Cho₂ANTINGEN

= O, 766 mol

Och för den andra beräknar vi den molära fraktionen:

X_Ch2OH = 0,766 mol cho₂OH / (0,766 MOLE CHO₂OH + 4 MOLLE CCL₄)

= 0,161

Referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan.). Cengage Learning.
2. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (11 februari 2020). Vad är en mullvadfraktion? Återhämtat sig från: tankco.com
3. Wikipedia. (2020). Molfraktion. Hämtad från: i.Wikipedia.org
4. CK-12 Foundation. (16 oktober 2019). Molfraktion. Kemi librettexts. Återhämtad från: kem.Librettexts.org
5. Chris Deziel. (12 november 2018). Hur man beräknar molfraktion. Återhämtat sig från: forskning.com