ხსნარში ნაწილაკების რაოდენობის გაანგარიშება

ო ნაწილაკების რაოდენობის გაანგარიშება გამოსავალი ჩვენთვის ფუნდამენტური ასპექტია, რომ გავზომოთ კოლეგიალური ეფექტი (ოსმოსკოპია, კრიოსკოპია, ebullioscopy და ტონოსკოპია) გამოწვეულია ხსნადი ნივთიერების დამატებით გარკვეულ გამხსნელში.

რაც უფრო დიდია ხსნადში ნაწილაკების რაოდენობა ხსნარში არსებული, უფრო ინტენსიურია კოლიგატური ეფექტი. ნაწილაკების რაოდენობის გაანგარიშება ძირითადად ითვალისწინებს დამატებული ხსნადის ხასიათს.

ხსნადი ნივთიერების კლასიფიკაცია მის ბუნებასთან დაკავშირებით ხორციელდება შემდეგნაირად:

• მოლეკულური ხსნადი ნივთიერება

ეს არის ხსნადი ნივთიერება, რომელსაც არ შეუძლია განიცადოს ფენომენები დისოციაცია ან იონიზაციამიუხედავად იმისა, თუ რა გამხსნელი დაემატა მას. მაგალითები: გლუკოზა, საქაროზა, ეთილენგლიკოლი და ა.შ.

ამრიგად, რადგან მოლეკულური ხსნადი არ იონიზირებს და არ განიცდის დისოცირებას, თუ გამხსნელს დავამატებთ მის 15 მოლეკულას (ნაწილაკებს), გვექნება 15 გახსნილი მოლეკულა.

• იონური ხსნადი ნივთიერება

ეს არის ხსნადი ნივთიერება, რომელიც გამხსნელს ემატება, განიცდის იონიზაციის (კატიონებისა და ანიონების წარმოება) ან დისოციაციის (კათიონებისა და ანიონების გამოყოფა) ფენომენს. მაგალითები: მჟავები, ბაზები, მარილები და ა.შ.

ასე რომ, თუ მის 15 მოლეკულას გამხსნელს დავუმატებთ, გვაქვს 15 ნაწილაკი, პლუს x ნაწილაკი.

Van't Hoff მაკორექტირებელი ფაქტორი

მეცნიერმა ვანტ ჰოფმა შეიმუშავა ფორმულა კორექციის ფაქტორის გამოსათვლელად იონური ხსნადი ნაწილაკების რაოდენობა ხსნარში.

i = 1 + α. (q-1)

ყოფნა:

• i = ვანტ ჰოფის კორექციის ფაქტორი.

• α = გამხსნელის დისოციაციის ან იონიზაციის ხარისხი;

• q = ნაწილაკების რაოდენობა, რომელიც მიიღება ხსნადი ნივთიერების დისოცირების ან იონიზაციის შედეგად;

Van't Hoff– ის კორექციის ფაქტორი უნდა იქნას გამოყენებული, რომ ნაპოვნი მნიშვნელობის გასამრავლებლად ხსნარში ნაწილაკების რაოდენობა. ასე რომ, თუ, მაგალითად, კორექციის კოეფიციენტია 1.5 და ხსნადში ხსნადი ნაწილაკების რაოდენობაა 8.5.10²², გვექნება:

ხსნადში გახსნილი ხსნარის რეალური ნაწილაკების რაოდენობა = 1.5. 8,5.10²²

ხსნადში გახსნილი ხსნარის რეალური ნაწილაკების რაოდენობა = 12.75.10²²

ან

ხსნადში გახსნილი ხსნარის ნამდვილი ნაწილაკების რაოდენობა = 1,275,10²³

ხსნარში ნაწილაკების რაოდენობის გამოთვლის მაგალითები

მაგალითი 1: 45 გრამი საქაროზას შემცველ ხსნარში არსებული ნაწილაკების გაანგარიშება (C₆ჰ₁₂ო₆) გახსნილია 500 მლ წყალში.

სავარჯიშო მონაცემები:

• ხსნადი მასა = 45 გრამი;

• გამხსნელის მოცულობა = 500 მლ.

გააკეთე შემდეგი:

1^ო ნაბიჯი: განსაზღვრავს ხსნადი ნივთიერების მოლური მასა.

გამხსნელის მასის დასადგენად, უბრალოდ გამრავლეთ ელემენტის ატომური მასა მასში ატომების რაოდენობაზე ფორმულაში. შემდეგ დაამატეთ ყველა შედეგი.

ნახშირბადი = 12,12 = 144 გ / მოლი
წყალბადის = 1,22 = 22 გ / მოლ
ჟანგბადი = 16.11 = 196 გ / მოლი

მოლური მასა = 144 + 22 + 196
მოლური მასა = 342 გ / მოლ

2^ო ნაბიჯი: გამოთვალეთ ნაწილაკების რაოდენობა სამი წესის გამოყენებით, რომელიც მოიცავს ნაწილაკების რაოდენობასა და მასას.

სამის წესის შესადგენად უნდა გვახსოვდეს, რომ მოლურ მასაში, მასა ყოველთვის უკავშირდება ავოგადროს მუდმივას, რომელიც არის 6.02.10²³ პირები (მაგალითად, მოლეკულები ან ატომები). ამრიგად, რამდენადაც საქაროზას აქვს მოლეკულები, რადგან იგი მოლეკულურია (კოვალენტური კავშირით წარმოქმნილი), ჩვენ უნდა:

342 გრამი საქაროზა 6.02.10²³ მოლეკულები
45 გრამი საქაროზა x

342.x = 45. 6,02.10²³

x = 270,9.10²³
342

x = 0.79.10²³ მოლეკულები

ან

x = 7.9.10²² მოლეკულები

მაგალითი 2: გამოთვალეთ ნაწილაკების რაოდენობა იმ ხსნარში, რომელიც შეიცავს 90 გრამ კალიუმის კარბონატს (K₂კომპანია₃) გახსნილია 800 მლ წყალში. იცის რომ ამ მარილის დისოციაციის ხარისხი 60% -ია.

სავარჯიშო მონაცემები:

• ხსნადი მასა = 90 გრამი;

• გამხსნელის მოცულობა = 800 მლ;

• α = 60% ან 0.6.

ამისთვის განსაზღვრეთ ხსნარში ხსნადი ნაწილაკების რაოდენობა, საინტერესოა, რომ შემუშავებულია შემდეგი ნაბიჯები:

1^ო ნაბიჯი: განსაზღვრავს ხსნადი ნივთიერების მოლური მასა.

გამხსნელის მასის დასადგენად, უბრალოდ გამრავლეთ ელემენტის ატომური მასა მასში ატომების რაოდენობაზე ფორმულაში. შემდეგ დაამატეთ ყველა შედეგი.

კალიუმი = 39,2 = 78 გ / მოლი
ნახშირბადი = 12,1 = 12 გ / მოლი
ჟანგბადი = 16,3 = 48 გ / მოლი

მოლური მასა = 144 + 22 + 196
მოლური მასა = 138 გ / მოლი

2^ო ნაბიჯი: გამოთვალეთ ნაწილაკების რაოდენობა სამი წესის გამოყენებით, რომელიც მოიცავს ნაწილაკების რაოდენობასა და მასას.

სამის წესის შესადგენად უნდა გვახსოვდეს, რომ მოლურ მასაში, მასა ყოველთვის უკავშირდება ავოგადროს მუდმივას, რომელიც არის 6.02.10²³ პირები (მაგალითად, იონის ფორმულა, მოლეკულები ან ატომები). ამრიგად, რადგან კარბონატს აქვს იონ-ფორმულა, რადგან ის არის იონური (იონური კავშირით წარმოქმნილი), ჩვენ უნდა:

138 გრამი კარბონატი 6.02.10²³ მოლეკულები
90 გრამი კარბონატი x

138.x = 90. 6,02.10²³

x = 541,8.10²³
138

x = 6.02.10²³ ფორმულის იონები (ნაწილაკები)

3^ო ნაბიჯი: გამოთვალეთ ნაწილაკების რაოდენობა (q) მარილის დისოციაციიდან.

კალიუმის კარბონატში ფორმულაში გვაქვს კალიუმის ორი ატომის არსებობა (K₂) და ანიონის CO ერთეული₃. ამრიგად q ამ მარილის ღირებულებაა 3.

q = 3

4^ო ნაბიჯი: გამოთვალეთ Van't Hoff- ის კორექციის ფაქტორიდან.

i = 1 + α. (q-1)

i = 1 + 0.6. (3-1)

i = 1 + 0.6. (2)

i = 1 + 1.2

მე = 2.2

5^ო ნაბიჯი:განსაზღვრავს რეალური ნაწილაკების რაოდენობას ხსნარში იმყოფება.

ამ ხსნარში რეალური ნაწილაკების რაოდენობის დასადგენად, უბრალოდ გავამრავლოთ 2 – ში გამოთვლილი ნაწილაკების რაოდენობა^ო 4-ით გაანგარიშებული კორექციის ფაქტორი ეტაპობრივად^ო ნაბიჯი:

y = 6.02.10²³. 2,2

y = 13,244.10²³ ნაწილაკები

ჩემ მიერ. დიოგო ლოპეს დიასი

წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-numero-particulas-uma-solucao.htm