Berechnung der Teilchenanzahl in einer Lösung

Ö Berechnung der Teilchenanzahl in einer Lösung ist für uns ein grundlegender Aspekt, um die kolligativer Effekt (Osmoskopie, Kryoskopie, Ebblioskopie und Tonoskopie) verursacht durch die Zugabe eines gelösten Stoffes zu einem bestimmten Lösungsmittel.

Je größer die Menge an Partikeln im gelösten Stoff in der Lösung vorhanden ist, desto intensiver ist der kolligative Effekt. Bei der Berechnung der Partikelanzahl wird hauptsächlich die Art des zugesetzten gelösten Stoffes berücksichtigt.

Die Klassifizierung eines gelösten Stoffes in Bezug auf seine Natur erfolgt wie folgt:

• molekularer gelöster Stoff

Es ist das Gelöste, das nicht in der Lage ist, die Phänomene von. zu erleiden Dissoziation oder Ionisation, unabhängig davon, zu welchem ​​Lösungsmittel es hinzugefügt wurde. Beispiele: Glucose, Saccharose, Ethylenglykol etc.

Da also ein molekularer gelöster Stoff nicht ionisiert oder dissoziiert, werden wir 15 gelöste Moleküle haben, wenn wir dem Lösungsmittel 15 Moleküle (Partikel) hinzufügen.

• ionischer gelöster Stoff

Es ist der gelöste Stoff, der, wenn er dem Lösungsmittel zugesetzt wird, das Phänomen der Ionisierung (Produktion von Kationen und Anionen) oder der Dissoziation (Freisetzung von Kationen und Anionen) erfährt. Beispiele: Säuren, Basen, Salze usw.

Wenn wir also 15 Moleküle davon zum Lösungsmittel hinzufügen, haben wir 15 Partikel plus x Partikel.

Van't Hoff Korrekturfaktor

Der Wissenschaftler Van't Hoff entwickelte eine Formel zur Berechnung des Korrekturfaktors für Anzahl der Teilchen eines ionischen gelösten Stoffes in einer Lösung.

i = 1 + α.(q-1)

Sein:

• i = Van't Hoff-Korrekturfaktor.

• α = Grad der Dissoziation oder Ionisierung des gelösten Stoffes;

• q = Anzahl der Teilchen, die durch Dissoziation oder Ionisierung eines gelösten Stoffes erhalten werden;

Der Van't Hoff-Korrekturfaktor muss verwendet werden, um den gefundenen Wert für die zu multiplizieren Anzahl der Partikel in der Lösung. Wenn also beispielsweise der Korrekturfaktor 1,5 beträgt und die Teilchenzahl des gelösten Stoffes in der Lösung 8,5.10. beträgt²², wir werden haben:

Anzahl der realen Teilchen des gelösten Stoffes in Lösung = 1,5. 8,5.10²²

Anzahl der realen Teilchen des gelösten Stoffes in Lösung = 12.75.10²²

oder

Anzahl der realen Teilchen des gelösten Stoffes in Lösung = 1.275,10²³

Beispiele für die Berechnung der Partikelanzahl in einer Lösung

Beispiel 1: Berechnung der Partikelanzahl in einer Lösung mit 45 Gramm Saccharose (C₆H₁₂Ö₆) in 500 ml Wasser gelöst.

Übungsdaten:

• Masse des gelösten Stoffes = 45 Gramm;

• Lösungsmittelvolumen = 500 ml.

Mach Folgendes:

1^Ö Schritt: Bestimmen Sie die Molmasse des gelösten Stoffes.

Um die Masse des gelösten Stoffes zu bestimmen, multiplizieren Sie einfach die Atommasse des Elements mit der Anzahl der darin enthaltenen Atome in der Formel. Dann addieren Sie alle Ergebnisse.

Kohlenstoff = 12,12 = 144 g/mol
Wasserstoff = 1,22 = 22 g/mol
Sauerstoff = 16,11 = 196 g/mol

Molmasse =144 + 22 + 196
Molmasse = 342 g/mol

2^Ö Schritt: Berechnen Sie die Anzahl der Partikel mit einer Dreierregel, die die Anzahl der Partikel und die Masse beinhaltet.

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Um die Dreierregel zusammenzustellen, müssen wir uns daran erinnern, dass bei einer Molmasse die Masse immer auf die Avogadro-Konstante bezogen ist, die 6.02.10²³ Einheiten (zum Beispiel Moleküle oder Atome). Da Saccharose also Moleküle hat, da sie molekular ist (durch eine kovalente Bindung gebildet), müssen wir:

342 Gramm Saccharose6.02.10²³ Moleküle
45 Gramm Saccharose x

342.x = 45. 6,02.10²³

x = 270,9.10²³
342

x = 0,79,10²³ Moleküle

oder

x = 7.9.10²² Moleküle

Beispiel 2: Berechnen Sie die Anzahl der Partikel in einer Lösung, die 90 Gramm Kaliumcarbonat enthält (K₂CO₃) in 800 ml Wasser gelöst. Zu wissen, dass der Dissoziationsgrad dieses Salzes 60% beträgt.

Übungsdaten:

• Masse des gelösten Stoffes = 90 Gramm;

• Lösungsmittelvolumen = 800 ml;

• α = 60 % oder 0,6.

Zum Bestimmen Sie die Anzahl der gelösten Teilchen in dieser Lösung, Es ist interessant, dass die folgenden Schritte entwickelt werden:

1^Ö Schritt: Bestimmen Sie die Molmasse des gelösten Stoffes.

Um die Masse des gelösten Stoffes zu bestimmen, multiplizieren Sie einfach die Atommasse des Elements mit der Anzahl der darin enthaltenen Atome in der Formel. Dann addieren Sie alle Ergebnisse.

Kalium = 39,2 = 78 g/mol
Kohlenstoff = 12,1 = 12 g/mol
Sauerstoff = 16,3 = 48 g/mol

Molmasse =144 + 22 + 196
Molmasse = 138 g/mol

2^Ö Schritt: Berechnen Sie die Anzahl der Partikel mit einem Dreisatz, der die Anzahl der Partikel und die Masse umfasst.

Um die Dreierregel zusammenzustellen, müssen wir uns daran erinnern, dass bei einer Molmasse die Masse immer auf die Avogadro-Konstante bezogen ist, die 6.02.10²³ Entitäten (z. B. Ionenformel, Moleküle oder Atome). Da das Carbonat also eine Ionenformel hat, weil es ionisch ist (durch eine Ionenbindung gebildet), müssen wir:

138 Gramm Karbonat 6.02.10²³ Moleküle
90 Gramm Karbonat x

138.x = 90. 6,02.10²³

x = 541,8.10²³
138

x = 6.02.10²³ Formel-Ionen (Partikel)

3^Ö Schritt: Berechnen Sie die Teilchenzahl (q) aus der Dissoziation des Salzes.

In Kaliumcarbonat haben wir die Anwesenheit von zwei Kaliumatomen in der Formel (K₂) und eine Einheit des Anions CO₃. Der Wert von q für dieses Salz ist also 3.

q = 3

4^Ö Schritt: aus dem Van't Hoff-Korrekturfaktor berechnen.

i = 1 + α.(q-1)

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

i = 1 + 0,6.(2)

i = 1 + 1,2

ich = 2,2

5^Ö Schritt:bestimme die Anzahl der realen Teilchen in der Lösung vorhanden.

Um die Anzahl der realen Partikel in dieser Lösung zu bestimmen, multiplizieren Sie einfach die Anzahl der Partikel, die in 2. berechnet wurden^Ö Schritt für Korrekturfaktor berechnet in 4^Ö Schritt:

y = 6.02.10²³. 2,2

y = 13.244.10²³ Partikel

Von mir. Diogo Lopes Dias