Liuoksen hiukkasten määrän laskeminen

O hiukkasten määrän laskeminen ratkaisussa on olennainen näkökohta meille kolligatiivinen vaikutus (osmoskopia, kryoskopia, ebullioskopia ja tonoskopia), jonka aiheuttaa liuenneen aineen lisääminen tiettyyn liuottimeen.

Mitä suurempi hiukkasten määrä liuenneessa aineessa liuoksessa, sitä voimakkaampi kolligatiivinen vaikutus. Hiukkasten määrän laskemisessa otetaan pääasiassa huomioon lisätyn liuenneen aineen luonne.

Liukeneva aine luokitellaan sen luonteen mukaan seuraavasti:

• molekyyliliuosta

Se on solutta, joka ei kykene kärsimään dissosiaatio tai ionisaatioriippumatta liuottimesta, johon se on lisätty. Esimerkkejä: glukoosi, sakkaroosi, etyleeniglykoli jne.

Siten, koska molekyyliliuosta ei ionisoida tai dissosiaatiota, jos lisätään 15 molekyyliä (hiukkasia) liuottimeen, meillä on 15 liuenneita molekyylejä.

• ioninen liuotin

Liuottimeen liuenneeksi aineeksi joutuu ionisaatio (kationien ja anionien tuotanto) tai dissosiaatio (kationien ja anionien vapautuminen). Esimerkkejä: hapot, emäkset, suolat jne.

Joten jos lisätään 15 molekyyliä liuottimeen, meillä on 15 hiukkaa plus x hiukkasia.

Van't Hoffin korjauskerroin

Tutkija Van't Hoff kehitti kaavan korjauskertoimen laskemiseksi ionisen liuenneen aineen hiukkasten määrä ratkaisussa.

i = 1 + α. (q-1)

Oleminen:

• i = Van't Hoffin korjauskerroin.

• a = liuenneen aineen dissosiaation tai ionisaation aste;

• q = liuenneen aineen dissosiaatiosta tai ionisaatiosta saatujen hiukkasten lukumäärä;

Van't Hoff -korjauskerrointa on käytettävä kerrottu arvolle hiukkasten määrä liuoksessa. Joten jos esimerkiksi korjauskerroin on 1,5 ja liuenneen aineen hiukkasten määrä on 8,5,10²², meillä tulee olemaan:

liuenneen aineen todellisten hiukkasten lukumäärä = 1,5. 8,5.10²²

liuenneen aineen todellisten hiukkasten lukumäärä = 12.75.10²²

tai

liuenneen aineen todellisten hiukkasten määrä liuoksessa = 1275,10²³

Esimerkkejä hiukkasten määrän laskemisesta liuoksessa

Esimerkki 1: Lasketaan hiukkasten lukumäärä liuoksessa, joka sisältää 45 grammaa sakkaroosia (C.₆H₁₂O₆) liuotettuna 500 ml: aan vettä.

Harjoitustiedot:

• Liuenneen aineen massa = 45 grammaa;

• Liuotinmäärä = 500 ml.

Tee seuraava:

1^O Vaihe: määritetään liuenneen aineen moolimassa.

Määritä liuenneen aineen massa kertomalla elementin atomimassa sen kaavassa olevan atomien määrällä. Lisää sitten kaikki tulokset.

Hiili = 12,12 = 144 g / mol
Vety = 1,22 = 22 g / mol
Happi = 16,11 = 196 g / mol

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

2^O Vaihe: Laske hiukkasten määrä käyttämällä kolmen säännön sääntöä, joka sisältää hiukkasten määrän ja massan.

Kolmen säännön kokoamiseksi on muistettava, että moolimassaan massa liittyy aina Avogadron vakioon, joka on 6.02.10²³ entiteettejä (esimerkiksi molekyylejä tai atomeja). Siksi, koska sakkaroosilla on molekyylejä, koska se on molekyyli (muodostuu kovalenttisesta sidoksesta), meidän on:

342 grammaa sakkaroosia 6.02.10²³ molekyylejä
45 grammaa sakkaroosia x

342.x = 45. 6,02.10²³

x = 270,9.10²³
342

x = 0,79,10²³ molekyylejä

tai

x = 7,9,10²² molekyylejä

Esimerkki 2: Laske hiukkasten määrä liuoksessa, joka sisältää 90 grammaa kaliumkarbonaattia (K₂CO₃) liuotettuna 800 ml: aan vettä. Tietäen, että tämän suolan dissosiaatioaste on 60%.

Harjoitustiedot:

• Liuenneen aineen massa = 90 grammaa;

• Liuottimen tilavuus = 800 ml;

• a = 60% tai 0,6.

Sillä määritetään liuenneiden aineiden hiukkasmäärä, on mielenkiintoista, että kehitetään seuraavat vaiheet:

1^O Vaihe: määritetään liuenneen aineen moolimassa.

Määritä liuenneen aineen massa kertomalla elementin atomimassa sen kaavassa olevan atomien määrällä. Lisää sitten kaikki tulokset.

Kalium = 39,2 = 78 g / mol
Hiili = 12,1 = 12 g / mol
Happi = 16,3 = 48 g / mol

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

2^O Vaihe: Laske hiukkasten määrä kolmen säännön mukaan, johon sisältyy hiukkasten lukumäärä ja massa.

Kolmen säännön kokoamiseksi on muistettava, että moolimassaan massa liittyy aina Avogadron vakioon, joka on 6.02.10²³ (esimerkiksi ionikaava, molekyylit tai atomit). Siksi, koska karbonaatilla on ionikaava, koska se on ioninen (muodostuu ionisidoksesta), meidän on:

138 grammaa karbonaattia 6.02.10²³ molekyylejä
90 grammaa karbonaattia x

138.x = 90. 6,02.10²³

x = 541,8.10²³
138

x = 6.02,10²³ kaava-ionit (hiukkaset)

3^O Vaihe: Laske hiukkasten lukumäärä (q) suolan dissosiaatiosta.

Kaliumkarbonaatissa meillä on läsnä kaksi kaliumatomia kaavassa (K₂) ja anionin CO-yksikkö₃. Joten q arvo tälle suolalle on 3.

q = 3

4^O Vaihe: lasketaan Van't Hoff -korjauskertoimesta.

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 Vaihe:määritä todellisten hiukkasten lukumäärä liuoksessa.

Määritä todellisten hiukkasten lukumäärä tässä liuoksessa yksinkertaisesti kertomalla 2: een laskettu hiukkasten määrä^O vaiheittain korjauskerroin laskettuna luvussa 4^O vaihe:

y = 6.02.10²³. 2,2

y = 13 244,10²³ hiukkasia

Minun luona. Diogo Lopes Dias

Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-numero-particulas-uma-solucao.htm