Osakeste arvu arvutamine lahuses

O osakeste arvu arvutamine lahendus on meie jaoks oluline aspekt selle mõõtmiseks kolligatiivne efekt (osmoskoopia, krüoskoopia, ebullioskoopia ja tonoskoopia), mis on põhjustatud soluudi lisamisest teatud lahustile.

Mida suurem on osakeste kogus soluutis lahuses, seda intensiivsem on kolligatiivne efekt. Osakeste arvu arvutamisel võetakse peamiselt arvesse lisatud lahustunud aine omadusi.

Soluudi klassifitseerimine selle olemuse suhtes toimub järgmiselt:

• molekulaarne lahustunud aine

See on soluut, kes ei suuda kannatada nähtusi dissotsiatsioon või ionisatsioonsõltumata lahustist, kuhu see lisati. Näited: glükoos, sahharoos, etüleenglükool jne.

Seega, kuna molekulaarne lahustunud aine ei ioniseeru ega lahku, kui lisame lahustisse selle 15 molekuli (osakest), on meil 15 lahustunud molekuli.

• iooniline lahustunud aine

Lahustisse lisamisel toimub lahustunud aine ionisatsiooni (katioonide ja anioonide tootmine) või dissotsiatsiooni (katioonide ja anioonide vabanemine) nähtus. Näited: happed, alused, soolad jne.

Nii et kui lisame lahustisse selle 15 molekuli, on meil 15 osakest pluss x osakest.

Van't Hoffi parandustegur

Teadlane Van't Hoff töötas välja valemi korrigeerimisteguri arvutamiseks ioonse lahustunud aine osakeste arv lahuses.

i = 1 + α. (q-1)

Olles:

• i = Van't Hoffi parandustegur.

• α = lahustunud aine dissotsieerumise või ionisatsiooni aste;

• q = lahustunud aine dissotsieerumisel või ioniseerimisel saadud osakeste arv;

Leitud väärtuse korrutamiseks tuleb kasutada Van't Hoffi parandustegurit osakeste arv lahuses. Niisiis, kui näiteks parandustegur on 1,5 ja soluudi osakeste arv lahuses on 8,5,10²², me saame:

lahustunud aine tegelike osakeste arv = 1,5. 8,5.10²²

lahustunud aine tegelike osakeste arv = 12.75.10²²

või

lahustunud aine tegelike osakeste arv = 1,275,10²³

Näited lahuses olevate osakeste arvu arvutamisest

Näide 1: 45 grammi sahharoosi (C2) sisaldavas lahuses sisalduvate osakeste arvu arvutamine₆H₁₂O₆) lahustati 500 ml vees.

Treeningu andmed:

• Soluudi mass = 45 grammi;

• Lahusti maht = 500 ml.

Tehke järgmist.

1^O Samm: määratakse lahustunud aine molaarmass.

Soluudi massi määramiseks korrutage elemendi aatommass valemis sisalduvate aatomite arvuga. Seejärel liidetakse kõik tulemused.

Süsinik = 12,12 = 144 g / mol
Vesinik = 1,22 = 22 g / mol
Hapnik = 16,11 = 196 g / mol

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

2^O Samm: Arvutage osakeste arv, kasutades reeglit kolm, mis hõlmab osakeste arvu ja massi.

Kolme reegli koostamiseks peame meeles pidama, et molaarmassis on mass alati seotud Avogadro konstandiga, mis on 6.02.10²³ üksused (näiteks molekulid või aatomid). Seega, kuna sahharoosil on molekule, kuna see on molekulaarne (moodustub kovalentsest sidemest), peame:

342 grammi sahharoosi6.02.10²³ molekulid
45 grammi sahharoosi x

342.x = 45. 6,02.10²³

x = 270,9.10²³
342

x = 0,79,10²³ molekulid

või

x = 7,9,10²² molekulid

Näide 2: Arvutage osakeste arv lahuses, mis sisaldab 90 grammi kaaliumkarbonaati (K₂CO₃) lahustati 800 ml vees. Teades, et selle soola dissotsiatsiooniaste on 60%.

Treeningu andmed:

• Soluudi mass = 90 grammi;

• Lahusti maht = 800 ml;

• a = 60% või 0,6.

Sest määrata lahustunud aine osakeste arv selles lahuses, on huvitav, et töötatakse välja järgmised sammud:

1^O Samm: määratakse lahustunud aine molaarmass.

Soluudi massi määramiseks korrutage elemendi aatommass valemis sisalduvate aatomite arvuga. Seejärel liidetakse kõik tulemused.

Kaalium = 39,2 = 78 g / mol
Süsinik = 12,1 = 12 g / mol
Hapnik = 16,3 = 48 g / mol

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

2^O Samm: arvutage osakeste arv, kasutades kolme reeglit, mis hõlmab osakeste arvu ja massi.

Kolme reegli koostamiseks peame meeles pidama, et molaarmassis on mass alati seotud Avogadro konstandiga, mis on 6.02.10²³ üksused (näiteks ioonivalem, molekulid või aatomid). Seega, kuna karbonaadil on ioonvalem, kuna see on ioonne (moodustub ioonse sideme abil), peame:

138 grammi karbonaati 6.02.10²³ molekulid
90 grammi karbonaati x

138.x = 90. 6,02.10²³

x = 541,8.10²³
138

x = 6.02,10²³ valemi ioonid (osakesed)

3^O Samm: arvutage soola dissotsieerumisel saadud osakeste arv (q).

Kaaliumkarbonaadis on valemis (K₂) ja aniooni CO ühik₃. Seega on selle soola q väärtus 3.

q = 3

4^O Samm: arvutage Van't Hoffi parandusteguri järgi.

i = 1 + α. (q-1)

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

i = 1 + 0,6. (2)

i = 1 + 1,2

i = 2,2

5^O Samm:määrata tegelike osakeste arv lahuses.

Selle lahuse reaalsete osakeste arvu määramiseks korrutage lihtsalt 2-ga arvutatud osakeste arv^O korrigeerimiskoefitsient arvutatakse 4^O samm:

y = 6.02.10²³. 2,2

y = 13 244,10²³ osakesed

Minu poolt. Diogo Lopes Dias

Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-numero-particulas-uma-solucao.htm