חישוב מספר החלקיקים בתמיסה

או חישוב מספר החלקיקים בפתרון הוא היבט בסיסי עבורנו למדוד את אפקט קולגיטיבי (אוסמוסקופיה, קריוסקופיה, אבוליוסקופיה ו טונוסקופיה) נגרמת על ידי תוספת של מומס לממס מסוים.

ככל שהגודל גדול יותר כמות החלקיקים במומס נוכח בפתרון, ככל שהאפקט הקולגיטיבי חזק יותר. חישוב מספר החלקיקים לוקח בחשבון בעיקר את אופי המומס שנוסף.

סיווג המומס ביחס לאופיו מתבצע כדלקמן:

• מומס מולקולרי

זהו המומס שאינו מסוגל לסבול את התופעות של דיסוציאציה או יינון, ללא קשר לממס שאליו התווסף. דוגמאות: גלוקוז, סוכרוז, אתילן גליקול וכו '.

לפיכך, מכיוון שמומס מולקולרי אינו מיינן או מתנתק, אם נוסיף 15 מולקולות (חלקיקים) ממנו לממס, יהיו לנו 15 מולקולות מומסות.

• מומס יוני

המומס הוא שכאשר מוסיפים אותו לממס, הוא עובר תופעה של יינון (ייצור קטיונים ואניונים) או דיסוציאציה (שחרור קטיונים ואניונים). דוגמאות: חומצות, בסיסים, מלחים וכו '.

אז אם נוסיף 15 מולקולות ממנו לממס, יש לנו 15 חלקיקים בתוספת x חלקיקים.

גורם התיקון של ואן הוף

המדען ואן הוף פיתח נוסחה לחישוב גורם התיקון עבור מספר החלקיקים של מומס יוני בפתרון.

i = 1 + α. (q-1)

להיות:

• i = גורם התיקון של Van't Hoff.

• α = מידת דיסוציאציה או יינון של המומס;

• q = מספר החלקיקים המתקבלים בדיסוציאציה או יינון של מומס;

יש להשתמש במקדם התיקון של Van't Hoff כדי להכפיל את הערך שנמצא עבור ה- מספר החלקיקים בתמיסה. אז אם, למשל, גורם התיקון הוא 1.5 ומספר החלקיקים של המומס בתמיסה הוא 8.5.10²², תהיה לנו:

מספר החלקיקים האמיתיים של המומס בתמיסה = 1.5. 8,5.10²²

מספר החלקיקים האמיתיים של המומס בתמיסה = 12.75.10²²

אוֹ

מספר חלקיקים אמיתיים של מומס בתמיסה = 1,275.10²³

דוגמאות לחישוב מספר החלקיקים בתמיסה

דוגמה 1: חישוב מספר החלקיקים הקיימים בתמיסה המכילה 45 גרם סוכרוז (C₆ה₁₂או₆) מומס ב 500 מ"ל מים.

נתוני התרגיל:

• מסה מומסת = 45 גרם;

• נפח ממס = 500 מ"ל.

תעשה את הדברים הבאים:

1^או שלב: לקבוע את המסה הטוחנת של המומס.

כדי לקבוע את מסת המומס, פשוט הכפל את המסה האטומית של היסוד במספר האטומים בו בנוסחה. ואז הוסיפו את כל התוצאות.

פחמן = 12.12 = 144 גרם למול
מימן = 1.22 = 22 גרם למול
חמצן = 16.11 = 196 גרם למול

מסה טוחנת = 144 + 22 + 196
מסה טוחנת = 342 גרם / מול

2^או שלב: חישבו את מספר החלקיקים בעזרת כלל שלושה הכולל את מספר החלקיקים והמסה.

כדי להרכיב את הכלל של שלוש, עלינו לזכור שבמסה טוחנת, המסה קשורה תמיד לקבוע של אבוגדרו, שהוא 6.02.10²³ ישויות (מולקולות או אטומים, למשל). לפיכך, מכיוון שיש לסוכרוז מולקולות, שכן הוא מולקולרי (נוצר על ידי קשר קוולנטי), עלינו:

342 גרם סוכרוז 6.02.10²³ מולקולות
45 גרם סוכרוז x

342.x = 45. 6,02.10²³

x = 270,9.10²³
342

x = 0.79.10²³ מולקולות

אוֹ

x = 7.9.10²² מולקולות

דוגמה 2: חשב את מספר החלקיקים הקיימים בתמיסה המכילה 90 גרם אשלגן פחמתי (K₂שיתוף₃) מומס ב 800 מ"ל מים. בידיעה שמידת הדיסוציאציה של מלח זה היא 60%.

נתוני התרגיל:

• מסה מומסת = 90 גרם;

• נפח ממס = 800 מ"ל;

• α = 60% או 0.6.

ל לקבוע את מספר החלקיקים המומסים בתמיסה זו, מעניין שהשלבים הבאים מפותחים:

1^או שלב: לקבוע את המסה הטוחנת של המומס.

כדי לקבוע את מסת המומס, פשוט הכפל את המסה האטומית של היסוד במספר האטומים בו בנוסחה. ואז הוסיפו את כל התוצאות.

אשלגן = 39.2 = 78 גרם למול
פחמן = 12.1 = 12 גרם למול
חמצן = 16.3 = 48 גרם למול

מסה טוחנת = 144 + 22 + 196
מסה טוחנת = 138 גרם / מול

2^או שלב: לחשב את מספר החלקיקים באמצעות כלל שלושה הכולל את מספר החלקיקים והמסה.

כדי להרכיב את הכלל של שלוש, עלינו לזכור שבמסה טוחנת, המסה קשורה תמיד לקבוע של אבוגדרו, שהוא 6.02.10²³ ישויות (נוסחת יונים, מולקולות או אטומים, למשל). לפיכך, מכיוון שלקרבונט יש נוסחת יונים מכיוון שהוא יוני (נוצר על ידי קשר יוני), עלינו:

138 גרם פחמתי 6.02.10²³ מולקולות
90 גרם פחמתי x

138.x = 90. 6,02.10²³

x = 541,8.10²³
138

x = 6.02.10²³ פורמולי יונים (חלקיקים)

3^או שלב: לחשב את מספר החלקיקים (q) מהניתוק של המלח.

באשלגן קרבונט, יש לנו נוכחות של שני אטומי אשלגן בנוסחה (K₂) ויחידה של CO אניון₃. אז הערך של q עבור המלח הזה הוא 3.

q = 3

4^או שלב: לחשב ממקדם התיקון של 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

5^או שלב:לקבוע את מספר החלקיקים האמיתיים נוכח בפתרון.

כדי לקבוע את מספר החלקיקים האמיתיים בתמיסה זו, פשוט הכפל את מספר החלקיקים המחושב ב -2^או שלב אחר גורם תיקון המחושב ב -4^או שלב:

y = 6.02.10²³. 2,2

y = 13,244.10²³ חלקיקים

על ידי. דיוגו לופס דיאס

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-numero-particulas-uma-solucao.htm