Výpočet počtu částic v roztoku

Ó výpočet počtu částic v řešení je pro nás základním aspektem měření kooperativní efekt (osmóza, kryoskopie, ebullioskopie a tonoskopie) způsobené přidáním rozpuštěné látky k určitému rozpouštědlu.

Čím větší je množství částic v rozpuštěné látce přítomný v řešení, tím intenzivnější je kogrativní efekt. Výpočet počtu částic bere v úvahu hlavně povahu přidané látky.

Klasifikace rozpuštěné látky ve vztahu k její povaze se provádí následovně:

• molekulární rozpuštěná látka

Je to solut neschopný trpět fenoménům disociace nebo ionizace, bez ohledu na rozpouštědlo, do kterého bylo přidáno. Příklady: glukóza, sacharóza, ethylenglykol atd.

Jelikož tedy molekulární rozpuštěná látka neionizuje ani disociuje, přidáme-li do rozpouštědla 15 jejích molekul (částic), budeme mít 15 rozpuštěných molekul.

• iontová látka

Je to solut, který po přidání do rozpouštědla prochází fenoménem ionizace (produkce kationů a aniontů) nebo disociace (uvolňování kationtů a aniontů). Příklady: kyseliny, zásady, soli atd.

Pokud tedy do rozpouštědla přidáme 15 molekul, máme 15 částic plus x částic.

Van't Hoffův korekční faktor

Vědec Van't Hoff vyvinul vzorec pro výpočet korekčního faktoru pro počet částic iontové rozpuštěné látky v řešení.

i = 1 + α. (q-1)

Bytost:

• i = Van't Hoffův korekční faktor.

• a = stupeň disociace nebo ionizace rozpuštěné látky;

• q = počet částic získaných disociací nebo ionizací rozpuštěné látky;

K vynásobení hodnoty nalezené pro. Musí být použit Van't Hoffův korekční faktor počet částic v roztoku. Pokud je například korekční faktor 1,5 a počet částic rozpuštěné látky v roztoku je 8,5.10²², budeme mít:

počet skutečných částic rozpuštěné látky v roztoku = 1,5. 8,5.10²²

počet reálných částic rozpuštěné látky v roztoku = 12,75.10²²

nebo

počet skutečných částic rozpuštěné látky v roztoku = 1 275,10²³

Příklady výpočtu počtu částic v roztoku

Příklad 1: Výpočet počtu částic přítomných v roztoku obsahujícím 45 gramů sacharózy (C₆H₁₂Ó₆) rozpuštěné v 500 ml vody.

Údaje o cvičení:

• Hmotnost rozpuštěné látky = 45 gramů;

• Objem rozpouštědla = 500 ml.

Udělej následující:

1^Ó Krok: určit molární hmotnost rozpuštěné látky.

Chcete-li určit hmotnost rozpuštěné látky, vynásobte atomovou hmotnost prvku počtem atomů v něm ve vzorci. Poté sečtěte všechny výsledky.

Uhlík = 12,12 = 144 g / mol
Vodík = 1,22 = 22 g / mol
Kyslík = 16,11 = 196 g / mol

Molární hmotnost = 144 + 22 + 196
Molární hmotnost = 342 g / mol

2^Ó Krok: Vypočítejte počet částic pomocí pravidla tří zahrnujících počet částic a hmotnost.

Abychom sestavili pravidlo tří, musíme si uvědomit, že v molární hmotnosti je hmotnost vždy spojena s Avogadrovou konstantou, která je 6,02,10²³ entity (například molekuly nebo atomy). Protože sacharóza má molekuly, protože je molekulární (tvořená kovalentní vazbou), musíme:

342 gramů sacharózy²³ molekuly
45 gramů sacharózy x

342.x = 45. 6,02.10²³

x = 270,9.10²³
342

x = 0,79,10²³ molekuly

nebo

x = 7.9.10²² molekuly

Příklad 2: Vypočítejte počet částic přítomných v roztoku, který obsahuje 90 gramů uhličitanu draselného (K.₂CO₃) rozpuštěné v 800 ml vody. S vědomím, že stupeň disociace této soli je 60%.

Údaje o cvičení:

• Hmotnost rozpuštěné látky = 90 gramů;

• Objem rozpouštědla = 800 ml;

• α = 60% nebo 0,6.

Pro určit počet rozpuštěných částic v tomto roztoku, je zajímavé, že byly vyvinuty následující kroky:

1^Ó Krok: určit molární hmotnost rozpuštěné látky.

Chcete-li určit hmotnost rozpuštěné látky, vynásobte atomovou hmotnost prvku počtem atomů v něm ve vzorci. Poté sečtěte všechny výsledky.

Draslík = 39,2 = 78 g / mol
Uhlík = 12,1 = 12 g / mol
Kyslík = 16,3 = 48 g / mol

Molární hmotnost = 144 + 22 + 196
Molární hmotnost = 138 g / mol

2^Ó Krok: vypočítat počet částic pomocí pravidla tří zahrnujících počet částic a hmotnost.

Abychom sestavili pravidlo tří, musíme si uvědomit, že v molární hmotnosti je hmotnost vždy spojena s Avogadrovou konstantou, která je 6,02,10²³ entity (iontový vzorec, molekuly nebo atomy, například). Protože uhličitan má iontový vzorec, protože je iontový (tvořený iontovou vazbou), musíme:

138 gramů uhličitanu 6.02.10²³ molekuly
90 gramů uhličitanu x

138 x = 90. 6,02.10²³

x = 541,8.10²³
138

x = 6,02.10²³ ionty vzorce (částice)

3^Ó Krok: vypočítat počet částic (q) z disociace soli.

V uhličitanu draselném máme ve vzorci (K.₂) a jednotka aniontu CO₃. Hodnota q pro tuto sůl je tedy 3.

q = 3

4^Ó Krok: vypočítat z Van't Hoffova korekčního faktoru.

i = 1 + α. (q-1)

i = 1 + 0,6. (3-1)

i = 1 + 0,6. (2)

i = 1 + 1,2

i = 2,2

5^Ó Krok:určit počet skutečných částic přítomný v řešení.

Chcete-li určit počet skutečných částic v tomto řešení, jednoduše vynásobte počet částic vypočítaný v 2^Ó krok korekčním faktorem počítaným v 4^Ó krok:

y = 6,02,10²³. 2,2

y = 13 244,10²³ částice

Podle mě. Diogo Lopes Dias

Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-numero-particulas-uma-solucao.htm