Ο υπολογισμός του αριθμού των σωματιδίων σε μια λύση είναι μια θεμελιώδης πτυχή για να μετρήσουμε το συνεργατική επίδραση (οσμωσκόπηση, κρυοσκόπηση, ebullioscopy και τονοσκόπηση) που προκαλείται από την προσθήκη διαλυμένης ουσίας σε συγκεκριμένο διαλύτη.
Όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα σωματιδίων στη διαλυμένη ουσία παρόντες στη λύση, τόσο πιο έντονο είναι το συνεργικό αποτέλεσμα. Ο υπολογισμός του αριθμού των σωματιδίων λαμβάνει κυρίως υπόψη τη φύση της διαλυμένης ουσίας που προστέθηκε.
Η ταξινόμηση μιας διαλυμένης ουσίας σε σχέση με τη φύση της πραγματοποιείται ως εξής:
μοριακή διαλυμένη ουσία
Είναι η διαλυμένη ουσία ανίκανη να υποφέρει τα φαινόμενα διαχωρισμός ή ιονισμός, ανεξάρτητα από τον διαλύτη στον οποίο προστέθηκε. Παραδείγματα: γλυκόζη, σακχαρόζη, αιθυλενογλυκόλη κ.λπ.
Έτσι, καθώς μια μοριακή διαλυμένη ουσία δεν ιονίζεται ή αποσυντίθεται, εάν προσθέσουμε 15 μόρια (σωματίδια) αυτού στον διαλύτη, θα έχουμε 15 διαλυμένα μόρια.
ιοντική διαλυμένη ουσία
Είναι η διαλυμένη ουσία που, όταν προστίθεται στον διαλύτη, υφίσταται το φαινόμενο ιονισμού (παραγωγή κατιόντων και ανιόντων) ή αποσύνδεσης (απελευθέρωση κατιόντων και ανιόντων). Παραδείγματα: οξέα, βάσεις, άλατα κ.λπ.
Αν προσθέσουμε 15 μόρια στον διαλύτη, έχουμε 15 σωματίδια συν x σωματίδια.
Συντελεστής διόρθωσης Van't Hoff
Ο επιστήμονας Van't Hoff ανέπτυξε έναν τύπο για τον υπολογισμό του παράγοντα διόρθωσης για αριθμός σωματιδίων ιονικής διαλυμένης ουσίας σε μια λύση.
i = 1 + α. (q-1)
Να εισαι:
i = Συντελεστής διόρθωσης Van't Hoff.
α = βαθμός διαχωρισμού ή ιονισμού της διαλυμένης ουσίας ·
q = αριθμός σωματιδίων που λαμβάνονται σε διαχωρισμό ή ιονισμό μιας διαλυμένης ουσίας ·
Ο συντελεστής διόρθωσης Van't Hoff πρέπει να χρησιμοποιηθεί για τον πολλαπλασιασμό της τιμής που βρέθηκε για το αριθμός σωματιδίων στο διάλυμα. Έτσι, εάν, για παράδειγμα, ο διορθωτικός συντελεστής είναι 1,5 και ο αριθμός των σωματιδίων της διαλυμένης ουσίας στο διάλυμα είναι 8,5.1022, θα έχουμε:
αριθμός πραγματικών σωματιδίων διαλυμένης ουσίας σε διάλυμα = 1.5. 8,5.1022
αριθμός πραγματικών σωματιδίων διαλυμένης ουσίας σε διάλυμα = 12.75.1022
ή
αριθμός πραγματικών σωματιδίων διαλυμένης ουσίας σε διάλυμα = 1.275.1023
Παραδείγματα υπολογισμού του αριθμού των σωματιδίων σε ένα διάλυμα
Παράδειγμα 1: Υπολογισμός του αριθμού των σωματιδίων που υπάρχουν σε ένα διάλυμα που περιέχει 45 γραμμάρια σακχαρόζης (C6Η12Ο6) διαλυμένο σε 500 mL νερού.
Δεδομένα άσκησης:
Μάζα διαλυμένης ουσίας = 45 γραμμάρια.
Όγκος διαλύτη = 500 ml.
Κάντε τα εξής:
1Ο Βήμα: προσδιορίστε τη μοριακή μάζα της διαλυμένης ουσίας.
Για να προσδιορίσετε τη μάζα της διαλυμένης ουσίας, πολλαπλασιάστε απλώς την ατομική μάζα του στοιχείου με τον αριθμό ατόμων σε αυτόν στον τύπο. Στη συνέχεια, προσθέστε όλα τα αποτελέσματα.
Άνθρακας = 12,12 = 144 g / mol
Υδρογόνο = 1,22 = 22 g / mol
Οξυγόνο = 16,11 = 196 g / mol
Μοριακή μάζα = 144 + 22 + 196
Μοριακή μάζα = 342 g / mol
2Ο Βήμα: Υπολογίστε τον αριθμό των σωματιδίων χρησιμοποιώντας έναν κανόνα των τριών που περιλαμβάνει τον αριθμό των σωματιδίων και τη μάζα.
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση;)
Για να συναρμολογήσουμε τον κανόνα των τριών, πρέπει να θυμόμαστε ότι, σε μια μοριακή μάζα, η μάζα σχετίζεται πάντα με τη σταθερά του Avogadro, που είναι 6.02.1023 οντότητες (για παράδειγμα μόρια ή άτομα). Έτσι, καθώς η σακχαρόζη έχει μόρια, καθώς είναι μοριακή (σχηματίζεται από έναν ομοιοπολικό δεσμό), πρέπει:
342 γραμμάρια σακχαρόζης 6.02.1023 μόρια
45 γραμμάρια σακχαρόζης x
342.x = 45. 6,02.1023
x = 270,9.1023
342
x = 0.79.1023 μόρια
ή
x = 7.9.1022 μόρια
Παράδειγμα 2: Υπολογίστε τον αριθμό των σωματιδίων που υπάρχουν σε ένα διάλυμα που περιέχει 90 γραμμάρια ανθρακικού καλίου (Κ2CO3) διαλυμένο σε 800 ml νερού. Γνωρίζοντας ότι ο βαθμός διαχωρισμού αυτού του άλατος είναι 60%.
Δεδομένα άσκησης:
Μάζα διαλυμένης ουσίας = 90 γραμμάρια.
Όγκος διαλύτη = 800 ml;
α = 60% ή 0,6.
Για προσδιορίστε τον αριθμό των σωματιδίων διαλυμένης ουσίας σε αυτό το διάλυμα, είναι ενδιαφέρον ότι αναπτύσσονται τα ακόλουθα βήματα:
1Ο Βήμα: προσδιορίστε τη μοριακή μάζα της διαλυμένης ουσίας.
Για να προσδιορίσετε τη μάζα της διαλυμένης ουσίας, πολλαπλασιάστε απλώς την ατομική μάζα του στοιχείου με τον αριθμό ατόμων σε αυτόν στον τύπο. Στη συνέχεια, προσθέστε όλα τα αποτελέσματα.
Κάλιο = 39,2 = 78 g / mol
Άνθρακας = 12.1 = 12 g / mol
Οξυγόνο = 16,3 = 48 g / mol
Μοριακή μάζα = 144 + 22 + 196
Μοριακή μάζα = 138 g / mol
2Ο Βήμα: υπολογίστε τον αριθμό των σωματιδίων χρησιμοποιώντας έναν κανόνα των τριών που περιλαμβάνει τον αριθμό των σωματιδίων και τη μάζα.
Για να συναρμολογήσουμε τον κανόνα των τριών, πρέπει να θυμόμαστε ότι, σε μια μοριακή μάζα, η μάζα σχετίζεται πάντα με τη σταθερά του Avogadro, που είναι 6.02.1023 οντότητες (τύπος ιόντων, μόρια ή άτομα, για παράδειγμα). Έτσι, καθώς το ανθρακικό έχει ιόντα τύπο επειδή είναι ιοντικό (σχηματίζεται από ιοντικό δεσμό), πρέπει:
138 γραμμάρια ανθρακικού άλατος 6.02.1023 μόρια
90 γραμμάρια ανθρακικού άλατος x
138.χ = 90. 6,02.1023
x = 541,8.1023
138
x = 6.02.1023 ιόντα τύπου (σωματίδια)
3Ο Βήμα: υπολογίστε τον αριθμό των σωματιδίων (q) από τη διάσταση του άλατος.
Στο ανθρακικό κάλιο, έχουμε την παρουσία δύο ατόμων καλίου στον τύπο (Κ2) και μια μονάδα του ανιόντος CO3. Έτσι, η τιμή του q για αυτό το αλάτι είναι 3.
q = 3
4Ο Βήμα: υπολογίστε από τον συντελεστή διόρθωσης Van't Hoff.
i = 1 + α. (q-1)
i = 1 + 0,6. (3-1)
i = 1 + 0,6. (2)
i = 1 + 1.2
i = 2.2
5Ο Βήμα:προσδιορίστε τον αριθμό των πραγματικών σωματιδίων παρόν στο διάλυμα.
Για να προσδιορίσετε τον αριθμό των πραγματικών σωματιδίων σε αυτήν τη λύση, απλώς πολλαπλασιάστε τον αριθμό των σωματιδίων που υπολογίζονται σε 2Ο βήμα προς βήμα συντελεστή διόρθωσης που υπολογίζεται στο 4Ο βήμα:
y = 6.02.1023. 2,2
y = 13.244.1023 σωματίδια
Από μένα. Diogo Lopes Dias
