O a részecskék számának kiszámítása egy megoldás alapvető szempont számunkra a kolligatív hatás (ozmoszkópia, krioszkópia, ebullioszkópia és tonoszkópia), amelyet egy oldószer adott oldószerhez történő hozzáadása okoz.
Minél nagyobb a az oldott anyagban lévő részecskék mennyisége az oldatban jelen van, annál intenzívebb a kolligatív hatás. A részecskék számának kiszámítása elsősorban a hozzáadott oldott anyag jellegét veszi figyelembe.
Az oldott anyag jellegét tekintve az alábbiak szerint osztályozható:
molekuláris oldott anyag
Ez az oldott anyag képtelen elszenvedni a jelenségeket disszociáció vagy ionizációoldószertől függetlenül, amelyhez hozzáadták. Példák: glükóz, szacharóz, etilén-glikol stb.
Így, mivel a molekuláris oldott anyag nem ionizálódik és nem disszociál, ha hozzáadunk 15 molekulát (részecskét) az oldószerhez, akkor 15 oldott molekula lesz.
ionos oldott anyag
Az oldott anyag az oldószerhez adva az ionizáció (kationok és anionok termelődése) vagy disszociáció (kationok és anionok felszabadulása) jelenségén megy keresztül. Példák: savak, bázisok, sók stb.
Tehát, ha hozzáadunk 15 molekulát az oldószerhez, akkor 15 részecske és x részecske van.
Van't Hoff korrekciós tényező
Van't Hoff tudós kifejlesztett egy képletet a korrekciós tényező kiszámításához egy ionos oldott anyag részecskéinek száma oldatban.
i = 1 + α. (q-1)
Lény:
i = Van't Hoff korrekciós tényező.
α = az oldott anyag disszociációs vagy ionizációs foka;
q = az oldott anyag disszociációjából vagy ionizálásából nyert részecskék száma;
A Van't Hoff korrekciós tényezőt kell használni a az oldatban lévő részecskék száma. Tehát, ha például a korrekciós tényező 1,5, és az oldott oldott anyag részecskéinek száma 8,5,1022, nekünk lesz:
az oldott oldott anyag valós részecskéinek száma = 1,5. 8,5.1022
az oldott oldott anyag valós részecskéinek száma = 12.75.1022
vagy
az oldott oldott anyag valós részecskéinek száma = 1,275,1023
Példák az oldatban lévő részecskék számának kiszámítására
1. példa: A 45 gramm szacharózt (C) tartalmazó oldatban jelen lévő részecskék számának kiszámítása6H12O6500 ml vízben oldva.
Gyakorlati adatok:
Oldott anyag tömege = 45 gramm;
Oldószer térfogata = 500 ml.
Csináld a következőt:
1O Lépés: meghatározzuk az oldott anyag moláris tömegét.
Az oldott anyag tömegének meghatározásához csak szorozzuk meg az elem atomtömegét a benne lévő atomok számával a képletben. Ezután adja össze az összes eredményt.
Szén = 12,12 = 144 g / mol
Hidrogén = 1,22 = 22 g / mol
Oxigén = 16,11 = 196 g / mol
Moláris tömeg = 144 + 22 + 196
Molekulatömeg = 342 g / mol
2O Lépés: Számítsa ki a részecskék számát egy három szabály alkalmazásával, amely magában foglalja a részecskék számát és tömegét.
A három szabály összeállításához emlékeznünk kell arra, hogy egy moláris tömegben a tömeg mindig kapcsolatban áll Avogadro állandójával, amely 10.02.1023 entitások (például molekulák vagy atomok). Tehát, mivel a szacharóznak vannak molekulái, mivel molekuláris (kovalens kötés által alkotott), meg kell tennünk:
342 gramm szacharóz 6.02.1023 molekulák
45 gramm szacharóz x
342.x = 45. 6,02.1023
x = 270,9.1023
342
x = 0,79,1023 molekulák
vagy
x = 7,9,1022 molekulák
2. példa: Számítsa ki a 90 gramm kálium-karbonátot (K2CO3) 800 ml vízben feloldva. Tudva, hogy ennek a sónak a disszociációja 60%.
Gyakorlati adatok:
Oldott anyag tömege = 90 gramm;
Oldószer térfogata = 800 ml;
a = 60% vagy 0,6.
Mert meghatározza az oldott oldott részecskék számát, érdekes, hogy a következő lépéseket fejlesztették ki:
1O Lépés: meghatározzuk az oldott anyag moláris tömegét.
Az oldott anyag tömegének meghatározásához csak szorozzuk meg az elem atomtömegét a benne lévő atomok számával a képletben. Ezután adja össze az összes eredményt.
Kálium = 39,2 = 78 g / mol
Szén = 12,1 = 12 g / mol
Oxigén = 16,3 = 48 g / mol
Moláris tömeg = 144 + 22 + 196
Molekulatömeg = 138 g / mol
2O Lépés: számítsa ki a részecskék számát egy három szabály alkalmazásával, amely magában foglalja a részecskék számát és tömegét.
A három szabály összeállításához emlékeznünk kell arra, hogy egy moláris tömegben a tömeg mindig kapcsolatban áll Avogadro állandójával, amely 10.02.1023 entitások (például ion-képlet, molekulák vagy atomok). Tehát, mivel a karbonátnak van ion-képlete, mivel ionos (ionos kötés által képződik), meg kell tennünk:
138 gramm karbonát 6.02.1023 molekulák
90 gramm karbonát x
138.x = 90. 6,02.1023
x = 541,8.1023
138
x = 6.02.1023 formula ionok (részecskék)
3O Lépés: számítsa ki a (q) részecskék számát a só disszociációjából.
A kálium-karbonátban két káliumatom van jelen a (K.) Képletben2) és az anion CO egysége3. Tehát ennek a sónak a q értéke 3.
q = 3
4O Lépés: számítsuk ki a Van't Hoff korrekciós tényezőből.
i = 1 + α. (q-1)
i = 1 + 0,6. (3-1)
i = 1 + 0,6. (2)
i = 1 + 1,2
i = 2,2
5O Lépés:meghatározza a valós részecskék számát jelen van az oldatban.
Az oldatban lévő valós részecskék számának meghatározásához egyszerűen szorozzuk meg a 2-ben kiszámított részecskék számátO 4-ben számított korrekciós tényező lépésenkéntO lépés:
y = 6.02.1023. 2,2
y = 13 244,1023 részecskék
Általam. Diogo Lopes Dias
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-numero-particulas-uma-solucao.htm