MOLINĖ FRAKCIJA: KAIP JI APSKAIČIUOJAMA, PAVYZDŽIAI, PRATIMAI - CHEMIJA - 2025

Mol frakcija yra išreikšti, kad šie elementai yra koncentruojama junginio, arba apie mišinyje junginio koncentracija būdas.

Junginio elementų molinė frakcija yra apibrėžiama kaip kiekvieno iš junginyje esančių skirtingų elementų molinių skaičių ir bendro jų sumų santykis.

Molinės frakcijos nustatymo lygtis. Šaltinis: Gabrielis Bolívaras.

Pvz .: jei junginys turi elementą A ir elementą B, A molinė frakcija yra A molių skaičius, padalytas iš A molių skaičiaus, pridėjus B molių skaičių. Panašiai, B molinių dalių frakcija. Ta pati operacija atliekama, bet dedant B apgamus.

Ši operacija pavaizduota aukščiau esančiame paveikslėlyje. Molio frakcijų suma lygi 1 (vienai). Molinė frakcija yra be matmenų (be matmenų) skaičius. Daugelį įstatymų galima išreikšti jais, pavyzdžiui, Daltono įstatymas.

Charakteristikos ir simbolis

Molinės frakcijos vertė nepriklauso nuo temperatūros, o idealiame dujų mišinyje ji gali būti naudojama apskaičiuojant kiekvienos iš dujų mišinyje esančių dujų dalinius slėgius; kaip teigiama Daltono įstatyme.

Molinė frakcija paprastai vaizduojama arba simbolizuojama didžioji X raidė (X), kurios dešinėje pusėje, jei yra junginių mišinys, kaip indeksas nurodomas elemento simbolis arba junginio formulė.

Kaip jis apskaičiuojamas

Jei yra žinomas kiekvieno elemento, sudarančio tam tikrą junginį, molių skaičius, pridėjus elementų molių, galima gauti bendrą molių, esančių junginyje, skaičių.

Tada, norint gauti kiekvieno elemento molinę frakciją, jo molių skaičius padalijamas iš bendro junginyje esančių molių skaičiaus. Skirtingų elementų molinės frakcijos verčių suma yra lygi vienybei (1).

Pavyzdžiai

Toliau pateikiami molinių frakcijų naudojimo pavyzdžiai.

1 pavyzdys

Tirpalo moliškumas, išreikštas tirpios medžiagos moliais vienam vandens kilogramui, gali būti transformuojamas į tirpios medžiagos molinę frakciją. Tam tikslui 1000 g vandens paverčiama vandens moliais, paprasčiausiai padalijant 1000 g vandens masę iš vandens molekulinės masės (18 g / mol).

Tada, padalytą ištirpintos molių skaičių iš vandens molių skaičiaus pridėjus pjaustytos medžiagos molių skaičių, bus gauta tirpios molio frakcija.

Pvz., Medžiagos A molalis yra 0,03 m. Tai reiškia, kad jūs turite 0,3 molio A ištirpintą viename kilograme vandens. Vienas kilogramas vandens atitinka 55,55 molio vandens (1000 g ÷ 18 g / mol). Taigi A molinė frakcija tampa:

X (A) arba X _A = 0,03 ÷ (55,55 + 0,03)

= 0,0005398 arba 5 398 ^10–4

2 pavyzdys

Dalinių dujų slėgio apskaičiavimas atsižvelgiant į jų molines frakcijas. Dalinio slėgio dėsnį perrašė Daltonas ir jis rodo, kad dujų mišinyje kiekvienos dujos daro savo slėgį, tarsi užimtų visą dujų mišinio tūrį.

Bendras dujų mišinio slėgis yra slėgio, kurį atskirai daro kiekvienos dujos, kurios yra dujų mišinio dalis, suma.

Atmosferą daugiausia sudaro keturių dujų: azoto, deguonies, anglies dioksido ir vandens garų mišinys, kiekvienas iš jų atskirai veikiantis šiais daliniais slėgiais:

Azotas: 596 mmHg

Deguonis: 158 mmHg

Anglies dioksidas: 0,3 mmHg

Vandens garai: 5,7 mmHg.

Dėl to atmosferos slėgio vertė yra 760 mmHg. Naudojant šiuos dujų slėgį, galima apskaičiuoti šias jų molinių frakcijų vertes:

Azotas

X _N2 = 596 mmHg / 760 mmHg

= 0,7842

Deguonis

X _O2 = 158 mmHg / 760 mmHg

= 0,2079

Anglies dvideginis

X _CO2 = 0,3 mmHg / 760 mmHg

= 0,00039

Vandens garai

X _H2O = 5,7 mmHg / 760 mmHg

= 0,075

Atitinkamai kiekvienos mišinyje esančios dujos dalinį slėgį galima apskaičiuoti padauginus jo molinės frakcijos vertę iš bendro slėgio, kurį daro dujinis mišinys.

Pratimai

1 pratimas

Kas yra mol frakcija iš tirpalą metanolyje (CH ₃ OH) ir vandens (H ₂ O), kurių sudėtyje yra 145 g CH ₃ OH ir 120 g H ₂ O? Molekulinės masės: CH ₃ OH = 32 g / mol ir = 18 g / mol vandens.

Pirmiausia apskaičiuojame metanolio ir vandens molius:

Molių CH ₃ OH = 145 g · 1 mol CH ₃ OH ÷ 32 g CH ₃ OH

= 4.53 mol CH ₃ OH

H ₂ O moliai = 120 g · 1 mol H ₂ O ÷ 18 g H ₂ O

= 6.67 mol H ₂ O

Tada mes apskaičiuojame bendrą apgamų skaičių:

Iš viso molių CH ₃ OH ir H ₂ O = 4.53 + 6.67

= 11,2 apgamai

Taigi mes nustatome metanolio ir vandens molines frakcijas:

X (CH ₃ OH) = 4.53 molių / 11,2 apgamai

= 0,404

X (H ₂ O) = 6.67 mol / 11.2 apgamai

= 0,596

2 pratimas

1,56 molio azoto (N ₂ ) ir 1,2 molio deguonies (O ₂ ) mišinys sukuria 0,8 atmosferos (atm) slėgį. Apskaičiuokite dalinį slėgį, kurį patiria kiekviena iš dujų.

Pirmasis žingsnis sprendžiant problemą yra dujų molinių frakcijų apskaičiavimas. Antrame etape gaunamas dalinis dujų slėgis, padauginus jų molinę frakciją iš bendro slėgio, kurį veikia dujų mišinys.

Azoto molinė frakcija:

X _N2 = 1,56 mol / ((1,56 mol + 1,2 mol)

= 0,565

Molinė deguonies frakcija:

X _O2 = 1,2 mol / ((1,56 mol + 1,2 mol)

= 0,435

Ir galiausiai mes apskaičiuojame kiekvienų dujų dalinį slėgį:

P _N2 = X _N2 P _T

= 0,565 · 0,8 atm

= 0,452 atm

P _O2 = X _O2 P _t

= 0,435 · 0,8 atm

= 0,348 atm

3 pratimas

Kokia yra formaldehido (CH ₂ O) molinė frakcija, jei 23 g junginio yra ištirpinama 4 moluose anglies tetrachlorido (CCl ₄ )? CH ₂ O molekulinė masė = 30,03 g / mol.

Pirmiausia apskaičiuojame formaldehido molius:

Moliai CH ₂ O = 23 g CH ₂ O · 1 mol CH ₂ O - 30,03 g CH ₂ O

= 0,766 mol

Ir antrą kartą mes apskaičiuojame molinę frakciją:

X _CH2OH = 0.766 mol> CH ₂ OH / (0.766 molių CH ₂ OH + 4 apgamai CCl ₄ )

= 0,161

Nuorodos

1. Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. (2008). Chemija (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2020 m. Vasario 11 d.). Kas yra apgamo frakcija? Atgauta iš: thinkco.com
3. Vikipedija. (2020). Molinė frakcija. Atkurta iš: en.wikipedia.org
4. CK-12 fondas. (2019 m. Spalio 16 d.). Molio frakcija. Chemija „LibreTexts“. Atkurta iš: chem.libretexts.org
5. Chrisas Dezielis. (2018 m. Lapkričio 12 d.). Kaip apskaičiuoti molinę frakciją. Atgauta iš: sciencing.com