Izračun števila delcev v raztopini

O izračun števila delcev v rešitvi je za nas temeljni vidik merjenja koligativni učinek (osmoskopija, krioskopija, ebulioskopija in tonoskopija), ki ga povzroči dodajanje topljene snovi določenemu topilu.

Večja kot je količina delcev v topljeni snovi prisotna v raztopini, močnejši koligativni učinek je. Izračun števila delcev v glavnem upošteva naravo dodane topljene snovi.

Razvrstitev topljene snovi glede na njeno naravo se izvede na naslednji način:

• molekularna raztopljena snov

To je topljeno sredstvo, ki ni sposobno trpeti pojavov disociacija ali ionizacija, ne glede na topilo, ki mu je bilo dodano. Primeri: glukoza, saharoza, etilen glikol itd.

Ker se torej molekulska raztopina ne ionizira in ne disociira, če v topilo dodamo 15 molekul (delcev) le-tega, bomo imeli 15 raztopljenih molekul.

• ionska topljena snov

To topljeno sredstvo je, ko se doda topilu, pojavi ionizacija (tvorba kationov in anionov) ali disociacija (sproščanje kationov in anionov). Primeri: kisline, baze, soli itd.

Torej, če topilu dodamo 15 molekul, imamo 15 delcev plus x delcev.

Van't Hoffov korekcijski faktor

Znanstvenik Van't Hoff je razvil formulo za izračun korekcijskega faktorja za število delcev ionske topljene snovi v raztopini.

i = 1 + α. (q-1)

Biti:

• i = Van't Hoffov korekcijski faktor.

• α = stopnja disociacije ali ionizacije topljene snovi;

• q = število delcev, dobljenih pri disociaciji ali ionizaciji topljene snovi;

Za pomnožitev vrednosti, ugotovljene za, je treba uporabiti Van't Hoffov korekcijski faktor število delcev v raztopini. Torej, če je na primer korekcijski faktor 1,5 in število delcev topljene snovi v raztopini 8,5,10²², bomo imeli:

število realnih delcev topljene snovi v raztopini = 1,5. 8,5.10²²

število realnih delcev topljene snovi v raztopini = 12.75.10²²

ali

število realnih delcev topljene snovi v raztopini = 1.275,10²³

Primeri izračuna števila delcev v raztopini

Primer 1: Izračun števila delcev, prisotnih v raztopini, ki vsebuje 45 gramov saharoze (C₆H₁₂O₆) raztopljen v 500 ml vode.

Podatki o vadbi:

• Masa topljene snovi = 45 gramov;

• Prostornina topila = 500 ml.

Naredite naslednje:

1^O Korak: določite molsko maso topljene snovi.

Če želite določiti maso topljene snovi, v formuli samo pomnožite atomsko maso elementa s številom atomov v njem. Nato seštejte vse rezultate.

Ogljik = 12,12 = 144 g / mol
Vodik = 1,22 = 22 g / mol
Kisik = 16,11 = 196 g / mol

Molska masa = 144 + 22 + 196
Molska masa = 342 g / mol

2^O Korak: Izračunajte število delcev po pravilu treh, ki vključuje število delcev in maso.

Če želimo sestaviti pravilo treh, se moramo spomniti, da je masa v molski masi vedno povezana z Avogadrovo konstanto, ki je 6.02.10²³ entitete (na primer molekule ali atomi). Ker ima saharoza molekule, saj je molekularna (tvori jo kovalentna vez), moramo:

342 gramov saharoze 6.02.10²³ molekul
45 gramov saharoze x

342.x = 45. 6,02.10²³

x = 270,9.10²³
342

x = 0,79,10²³ molekul

ali

x = 7.9.10²² molekul

2. primer: Izračunajte število delcev, prisotnih v raztopini, ki vsebuje 90 gramov kalijevega karbonata (K₂CO₃) raztopljen v 800 ml vode. Če vemo, da je stopnja disociacije te soli 60%.

Podatki o vadbi:

• Masa topljene snovi = 90 gramov;

• Prostornina topila = 800 ml;

• α = 60% ali 0,6.

Za določite število delcev topljene snovi v tej raztopini, zanimivo je, da se razvijejo naslednji koraki:

1^O Korak: določite molsko maso topljene snovi.

Če želite določiti maso topljene snovi, v formuli samo pomnožite atomsko maso elementa s številom atomov v njem. Nato seštejte vse rezultate.

Kalij = 39,2 = 78 g / mol
Ogljik = 12,1 = 12 g / mol
Kisik = 16,3 = 48 g / mol

Molska masa = 144 + 22 + 196
Molska masa = 138 g / mol

2^O Korak: izračunajte število delcev po pravilu treh, ki vključuje število delcev in maso.

Če želimo sestaviti pravilo treh, se moramo spomniti, da je masa v molski masi vedno povezana z Avogadrovo konstanto, ki je 6.02.10²³ entitete (na primer ionska formula, molekule ali atomi). Ker ima karbonat ionsko formulo, ker je ionska (tvorjena je z ionsko vezjo), moramo:

138 gramov karbonata 6.02.10²³ molekul
90 gramov karbonata x

138.x = 90. 6,02.10²³

x = 541,8.10²³
138

x = 6.02.10²³ ioni formule (delci)

3^O Korak: izračunajte število delcev (q) iz disociacije soli.

V kalijevem karbonatu imamo v formuli dva kalijeva atoma (K₂) in enoto aniona CO₃. Torej je vrednost q za to sol 3.

q = 3

4^O Korak: izračunajte iz Van't Hoffovega korekcijskega faktorja.

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 Korak:določite število pravih delcev prisoten v raztopini.

Če želite določiti število realnih delcev v tej raztopini, preprosto pomnožite število delcev, izračunano v 2^O korak za korekcijskim faktorjem, izračunanim v 4^O korak:

y = 6.02.10²³. 2,2

y = 13.244,10²³ delcev

Jaz, Diogo Lopes Dias

Vir: Brazilska šola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-numero-particulas-uma-solucao.htm