Skaičiuojant dalelių skaičių tirpale

O dalelių skaičiaus apskaičiavimas sprendimas yra pagrindinis aspektas, kad galėtume įvertinti koligatyvinis poveikis (osmoskopija, krioskopija, ebulioskopija ir tonoskopija), kurį sukelia tirpalo pridėjimas prie konkretaus tirpiklio.

Kuo didesnis dalelių kiekis ištirpusiame tirpale esantis tirpale, tuo intensyvesnis koligatyvinis poveikis. Skaičiuojant dalelių skaičių, daugiausia atsižvelgiama į pridėto tirpalo pobūdį.

Tirpiklis yra klasifikuojamas pagal jo pobūdį taip:

• molekulinis tirpalas

Tai yra solidi, nepajėgi kentėti disociacija arba jonizacija, nepriklausomai nuo tirpiklio, į kurį jis buvo pridėtas. Pavyzdžiai: gliukozė, sacharozė, etilenglikolis ir kt.

Taigi, kadangi molekulinis tirpalas nejonizuojasi ir neatsiriboja, jei į tirpiklį įdėsime 15 jo molekulių (dalelių), turėsime 15 ištirpusių molekulių.

• joninis tirpalas

Tai yra ištirpusios medžiagos, kuri, įpylus į tirpiklį, patiria jonizacijos (katijonų ir anijonų gamyba) arba disociacijos (katijonų ir anijonų išsiskyrimas) reiškinį. Pavyzdžiai: rūgštys, bazės, druskos ir kt.

Taigi, jei į tirpiklį įpilame 15 jo molekulių, turime 15 dalelių plius x daleles.

Van't Hoffo korekcijos koeficientas

Mokslininkas Van't Hoffas sukūrė formulę, skirtą apskaičiuoti korekcijos koeficientą joninio tirpinio dalelių skaičius tirpale.

i = 1 + α. (q-1)

Esamas:

• i = Van't Hoffo korekcijos koeficientas.

• α = tirpinio disociacijos arba jonizacijos laipsnis;

• q = dalelių, gautų disocijuojant arba jonizuojant ištirpintą medžiagą, skaičius;

Norint padauginti rastą reikšmę, turi būti naudojamas Van't Hoffo korekcijos koeficientas dalelių skaičius tirpale. Taigi, jei, pavyzdžiui, korekcijos koeficientas yra 1,5, o ištirpusios medžiagos dalelių skaičius yra 8,5,10²², turėsime:

tikrųjų ištirpusio tirpalo dalelių skaičius = 1,5. 8,5.10²²

tikrųjų ištirpusio tirpalo dalelių skaičius = 12.75.10²²

arba

tikrųjų ištirpusio tirpalo dalelių skaičius = 1,275,10²³

Dalelių skaičiaus tirpale skaičiavimo pavyzdžiai

1 pavyzdys: Dalelių, esančių tirpale, kuriame yra 45 g sacharozės (C₆H₁₂O₆), ištirpintą 500 ml vandens.

Pratimų duomenys:

• Tirpios medžiagos masė = 45 gramai;

• Tirpiklio tūris = 500 ml.

Atlikite šiuos veiksmus:

1^O Žingsnis: nustatyti ištirpusios medžiagos molinę masę.

Norėdami nustatyti ištirpusios medžiagos masę, tiesiog padauginkite elemento atominę masę iš jame esančių atomų skaičiaus formulėje. Tada susumuokite visus rezultatus.

Anglis = 12,12 = 144 g / mol
Vandenilis = 1,22 = 22 g / mol
Deguonis = 16,11 = 196 g / mol

Molinė masė = 144 + 22 + 196
Molinė masė = 342 g / mol

2^O Žingsnis: Apskaičiuokite dalelių skaičių naudodami trijų taisyklę, apimančią dalelių skaičių ir masę.

Norėdami surinkti trijų taisyklę, turime prisiminti, kad molinė masė visada yra susijusi su Avogadro konstanta, kuri yra 6.02.10²³ esybės (pavyzdžiui, molekulės ar atomai). Taigi, kadangi sacharozė turi molekulių, ji yra molekulinė (susidaro kovalentiniu ryšiu), todėl turime:

342 gramai sacharozės 6.02.10²³ molekulės
45 gramai sacharozės x

342.x = 45. 6,02.10²³

x = 270,9.10²³
342

x = 0,79,10²³ molekulės

arba

x = 7,9,10²² molekulės

2 pavyzdys: Apskaičiuokite dalelių, esančių tirpale, kuriame yra 90 g kalio karbonato (K₂CO₃), ištirpintą 800 ml vandens. Žinant, kad šios druskos disociacijos laipsnis yra 60%.

Pratimų duomenys:

• Tirpios medžiagos masė = 90 gramų;

• Tirpiklio tūris = 800 ml;

• α = 60% arba 0,6.

Dėl nustatyti ištirpusios medžiagos dalelių skaičių tame tirpale, įdomu tai, kad yra sukurti šie žingsniai:

1^O Žingsnis: nustatyti ištirpusios medžiagos molinę masę.

Norėdami nustatyti ištirpusios medžiagos masę, tiesiog padauginkite elemento atominę masę iš jame esančių atomų skaičiaus formulėje. Tada susumuokite visus rezultatus.

Kalis = 39,2 = 78 g / mol
Anglis = 12,1 = 12 g / mol
Deguonis = 16,3 = 48 g / mol

Molinė masė = 144 + 22 + 196
Molinė masė = 138 g / mol

2^O Žingsnis: apskaičiuokite dalelių skaičių naudodami trijų taisyklę, apimančią dalelių skaičių ir masę.

Norėdami surinkti trijų taisyklę, turime prisiminti, kad molinė masė visada yra susijusi su Avogadro konstanta, kuri yra 6.02.10²³ esybės (pavyzdžiui, jonų formulė, molekulės ar atomai). Taigi, kadangi karbonatas turi jonų formulę, nes jis yra joninis (susidaro dėl joninio ryšio), turime:

138 gramai karbonato 6.02.10²³ molekulės
90 gramų karbonato x

138.x = 90. 6,02.10²³

x = 541,8.10²³
138

x = 6.02.10²³ formulės jonai (dalelės)

3^O Žingsnis: apskaičiuokite dalelių skaičių (q) iš druskos disociacijos.

Kalio karbonate mes turime du kalio atomus formulėje (K₂) ir anijono CO vienetas₃. Taigi šios druskos q vertė yra 3.

q = 3

4^O Žingsnis: apskaičiuokite pagal Van't Hoffo korekcijos koeficientą.

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 Žingsnis:nustatyti tikrųjų dalelių skaičių esančių tirpale.

Norėdami nustatyti realių dalelių skaičių šiame tirpale, paprasčiausiai padauginkite iš 2 apskaičiuotą dalelių skaičių^O pakopinis korekcijos koeficientas, apskaičiuotas pagal 4^O žingsnis:

y = 6.02.10²³. 2,2

y = 13 244,10²³ dalelės

Mano. Diogo Lopes Dias

Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-numero-particulas-uma-solucao.htm