О обчислення кількості частинок в рішенні є основним аспектом для нас, щоб виміряти колігативний ефект (осмоскопія, кріоскопія, ебуліоскопія і тоноскопія), спричинені додаванням розчиненої речовини до певного розчинника.
Чим більше кількість частинок у розчиненій речовині присутній у розчині, тим інтенсивніший колігативний ефект. Розрахунок кількості частинок головним чином враховує природу доданої розчиненої речовини.
Класифікація розчиненої речовини щодо її природи проводиться наступним чином:
молекулярна розчинена речовина
Це розчинена речовина, не здатна страждати від явищ дисоціація або іонізаціянезалежно від розчинника, до якого його додавали. Приклади: глюкоза, сахароза, етиленгліколь тощо.
Таким чином, оскільки молекулярна розчинена речовина не іонізує та не дисоціює, якщо до розчинника додати 15 молекул (частинок), у нас з’явиться 15 розчинених молекул.
іонна розчинена речовина
Це розчинена речовина, яка при додаванні до розчинника зазнає явища іонізації (утворення катіонів та аніонів) або дисоціації (виділення катіонів та аніонів). Приклади: кислоти, основи, солі тощо.
Отже, якщо ми додаємо до розчинника 15 його молекул, у нас буде 15 частинок плюс х частинок.
Фактор корекції Вант-Гоффа
Вчений Вант Хофф розробив формулу для розрахунку поправочного коефіцієнта кількість частинок іонної розчиненої речовини у розчині.
i = 1 + α. (q-1)
Буття:
i = коефіцієнт коригування Van't Hoff.
α = ступінь дисоціації або іонізації розчиненої речовини;
q = кількість частинок, отриманих в результаті дисоціації або іонізації розчиненої речовини;
Коефіцієнт Van't Hoff повинен використовуватися для множення знайденого значення для кількість частинок у розчині. Отже, якщо, наприклад, поправочний коефіцієнт дорівнює 1,5, а кількість частинок розчиненої речовини в розчині 8,5,1022, ми матимемо:
кількість реальних частинок розчиненої речовини в розчині = 1,5. 8,5.1022
кількість реальних частинок розчиненої речовини в розчині = 12,75,1022
або
кількість реальних частинок розчиненої речовини в розчині = 1275,1023
Приклади розрахунку кількості частинок у розчині
Приклад 1: Розрахунок кількості частинок, присутніх у розчині, що містить 45 грам сахарози (C6H12О6) розчиняють у 500 мл води.
Дані вправи:
Маса розчиненої речовини = 45 грам;
Об’єм розчинника = 500 мл.
Виконайте наступне:
1О Крок: визначити молярну масу розчиненої речовини.
Щоб визначити масу розчиненої речовини, просто помножте атомну масу елемента на кількість атомів у ньому у формулі. Потім складіть усі результати.
Вуглець = 12,12 = 144 г / моль
Водень = 1,22 = 22 г / моль
Кисень = 16,11 = 196 г / моль
Молярна маса = 144 + 22 + 196
Молярна маса = 342 г / моль
2О Крок: Обчисліть кількість частинок, використовуючи правило трьох, що включає кількість частинок і масу.
Щоб скласти правило трьох, ми повинні пам’ятати, що в молярній масі маса завжди пов’язана з константою Авогадро, яка становить 6.02.1023 сутності (молекули або атоми, наприклад). Отже, оскільки сахароза має молекули, оскільки вона молекулярна (утворена ковалентним зв’язком), ми повинні:
342 грами сахарози 6.02.1023 молекули
45 грам сахарози х
342.x = 45. 6,02.1023
x = 270,9.1023
342
х = 0,79,1023 молекули
або
х = 7.9.1022 молекули
Приклад 2: Обчисліть кількість частинок, присутніх у розчині, який містить 90 грам карбонату калію (K2CO3) розчиняють у 800 мл води. Знаючи, що ступінь дисоціації цієї солі становить 60%.
Дані вправи:
Маса розчиненої речовини = 90 грам;
Об’єм розчинника = 800 мл;
α = 60% або 0,6.
Для визначити кількість частинок розчиненої речовини в цьому розчині, цікаво, що розробляються наступні кроки:
1О Крок: визначити молярну масу розчиненої речовини.
Щоб визначити масу розчиненої речовини, просто помножте атомну масу елемента на кількість атомів у ньому у формулі. Потім складіть усі результати.
Калій = 39,2 = 78 г / моль
Вуглець = 12,1 = 12 г / моль
Кисень = 16,3 = 48 г / моль
Молярна маса = 144 + 22 + 196
Молярна маса = 138 г / моль
2О Крок: обчисліть кількість частинок, використовуючи правило трьох, що включає кількість частинок і масу.
Щоб скласти правило трьох, ми повинні пам’ятати, що в молярній масі маса завжди пов’язана з константою Авогадро, яка становить 6.02.1023 сутності (іон-формула, молекули або атоми, наприклад). Отже, оскільки карбонат має іонну формулу, оскільки він є іонним (утвореним іонним зв’язком), ми маємо:
138 грам карбонату 6.02.1023 молекули
90 грамів карбонату х
138.x = 90. 6,02.1023
x = 541,8.1023
138
х = 6.02.1023 формула іонів (частинок)
3О Крок: обчислити кількість частинок (q) від дисоціації солі.
У карбонаті калію ми маємо присутність у формулі двох атомів калію (K2) і одиниця аніону CO3. Отже, значення q для цієї солі дорівнює 3.
q = 3
4О Крок: обчислити за коефіцієнтом Вант-Гоффа.
i = 1 + α. (q-1)
i = 1 + 0,6. (3-1)
i = 1 + 0,6. (2)
i = 1 + 1,2
i = 2,2
5О Крок:визначити кількість реальних частинок присутній у розчині.
Щоб визначити кількість реальних частинок у цьому розчині, просто помножте кількість частинок, розраховане на 2О крок за коефіцієнтом корекції, розрахований у 4О крок:
y = 6.02.1023. 2,2
y = 13 244,1023 частинки
Мені Діого Лопес Діас
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-numero-particulas-uma-solucao.htm
