MOLAR KESIR: NASIL HESAPLANIR, ÖRNEKLER, ALIŞTIRMALAR - KIMYA - 2025

Mol fraksiyonu bir bileşikte elemanları konsantrasyonunu, veya bunların bir karışımı içinde, bir bileşiğin konsantrasyonunu ifade etmenin bir yoludur.

Bir bileşiğin elementlerinin mol fraksiyonu, bileşikte bulunan farklı elementlerin her birinin mol sayısı ile bunların toplam mol sayısı arasındaki bir bölüm olarak tanımlanır.

Molar fraksiyonun belirlenmesi için denklem. Kaynak: Gabriel Bolívar.

Örneğin: bir bileşik bir A ve bir B elemanına sahipse, A'nın mol fraksiyonu, A'nın mol sayısının A'nın mol sayısı artı B'nin mol sayısına bölünmesiyle elde edilir. Benzer şekilde, B'nin mol fraksiyonu için Aynı işlem yapılır, ancak B.

Bu işlem yukarıdaki resimde gösterilmektedir. Mol fraksiyonlarının toplamı 1'e (bir) eşittir. Mol kesri boyutsuz (boyutsuz) bir sayıdır. Dalton Yasası gibi birçok yasa bunlarla ifade edilebilir.

Özellikler ve sembol

Mol fraksiyonunun değeri sıcaklıktan bağımsızdır ve ideal bir gaz karışımında, gaz karışımında bulunan gazların her birinin kısmi basınçlarını hesaplamak için kullanılabilir; Dalton yasasında belirtildiği gibi.

Mol fraksiyonu genellikle sağ tarafında büyük bir X harfi (X) ile temsil edilir veya sembolize edilir; bunun sağ tarafında, bir alt simge olarak, bileşiklerin bir karışımı varsa element sembolü veya bileşik formül yerleştirilir.

Nasıl hesaplanır

Belirli bir bileşiği oluşturan elementlerin her biri için mol sayısı biliniyorsa, elementlerin mollerinin eklenmesi bileşikte var olan toplam mol sayısını verebilir.

Daha sonra, her bir elementin mol fraksiyonunu elde etmek için, mol sayısı bileşikte bulunan toplam mol sayısına bölünür. Farklı elementlerin mol fraksiyonunun değerlerinin toplamı, birliğe (1) eşittir.

Örnekler

Aşağıdakiler mol fraksiyonunun kullanım örnekleridir.

örnek 1

Bir kilogram su başına çözünen mol olarak ifade edilen bir çözeltinin molalitesi, çözünen maddenin mol fraksiyonuna dönüştürülebilir. Bunu yapmak için, 1.000 g su mol suya dönüştürülür, bu da 1.000 g su kütlesi suyun moleküler ağırlığına (18 g / mol) bölünür.

Daha sonra, çözünen maddenin mol sayısının suyun mol sayısı artı çözünen maddenin mol sayısına bölünmesiyle çözünen maddenin mol fraksiyonu elde edilecektir.

Örneğin, A maddesinin molalitesi 0,03 m'dir. Bu, bir kilogram suda çözünmüş 0,3 mol A'ya sahip olduğunuz anlamına gelir. Bir kilogram su, 55.55 mol suya (1.000 g ÷ 18 g / mol) karşılık gelir. Böylece, A'nın mol kesri şöyle olur:

X (A) veya X _A = 0.03 ÷ (55.55 + 0.03)

= 0.0005398 veya 5.398 ^10-4

Örnek 2

Molar fraksiyonlarının bir fonksiyonu olarak gazların kısmi basınçlarının hesaplanması. Kısmi Basınçlar Yasası, Dalton tarafından ifade edildi ve bir gaz karışımında her bir gazın, gaz karışımının tüm hacmini işgal ediyormuş gibi basıncını uyguladığını belirtir.

Gaz karışımının toplam basıncı, gaz karışımının parçası olan gazların her biri tarafından ayrı ayrı uygulanan basınçların toplamıdır.

Atmosfer esas olarak dört gazın karışımından oluşur: azot, oksijen, karbondioksit ve su buharı, her biri aşağıdaki kısmi basınçları ayrı ayrı uygular:

Azot: 596 mmHg

Oksijen: 158 mmHg

Karbondioksit: 0,3 mmHg

Su buharı: 5,7 mmHg.

Bu, 760 mmHg'lik bir atmosferik basınç değeri üretir. Bu gaz basınçlarını kullanarak, mol fraksiyonlarının aşağıdaki değerleri hesaplanabilir:

Azot

X _N2 = 596 mmHg / 760 mmHg

= 0.7842

Oksijen

X _O2 = 158 mmHg / 760 mmHg

= 0.2079

Karbon dioksit

X _CO2 = 0,3 mmHg / 760 mmHg

= 0.00039

Su buharı

X _H2O = 5,7 mmHg / 760 mmHg

= 0.075

Karşılıklı olarak, bir karışımda bulunan gazların her birinin kısmi basıncı, mol fraksiyonunun değeri, gazlı karışım tarafından uygulanan toplam basınç ile çarpılarak hesaplanabilir.

Egzersizler

1. Egzersiz

Bir metanol çözeltisi (CH mol fraksiyonu ne ₃ , OH) ve su (H ₂ O) CH 145 gr ihtiva eden ₃ OH ve H, 120 gr ₂ O? Molekül ağırlıkları: CH ₃ , OH = = 18 g / mol 32 g / mol arasında ve su.

Önce metanol ve suyun mollerini hesaplıyoruz:

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

= 4.53 mol CH ₃ OH

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

= 6.67 mol H ₂ O

Sonra toplam molleri hesaplıyoruz:

CH toplam mol ₃ OH ve H ₂ O = 4.53 + 6.67

= 11,2 mol

Ve böylece metanol ve suyun mol fraksiyonlarını belirleriz:

X, (CH ₃ OH) 4.53 mol / 11.2 mol =

= 0.404

X (H ₂ O) = 6.67 mol / 11.2 mol

= 0.596

Egzersiz 2

Nitrojen 1.56 mol (K eden bir karışım, ₂ ) ve bir oksijen 1.2 mol (O ₂ ) 0.8 atmosfer (atm) arasında bir basınç uygular. Gazların her biri tarafından uygulanan kısmi basıncı hesaplayın.

Problemi çözmenin ilk adımı, gazların mol fraksiyonlarının hesaplanmasıdır. İkinci bir aşamada, gazların uyguladığı kısmi basınçlar, bunların mol fraksiyonu, gaz karışımının uyguladığı toplam basınç ile çarpılarak elde edilir.

Azotun molar fraksiyonu:

X _N2 = 1.56 mol / (1.56 mol + 1.2 mol)

= 0,565

Molar oksijen fraksiyonu:

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

= 0.435

Ve son olarak, her bir gazın kısmi basınçlarını hesaplıyoruz:

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

Egzersiz 3

Formaldehit mol fraksiyonu ne (CH ₂ O) bileşik 23 g karbon tetraklorür 4 mol (CCI içinde çözülür ise ₄ )? CH ₂ O molekül ağırlığı = 30.03 g / mol.

İlk önce formaldehitin mollerini hesaplıyoruz:

Mol CH ₂ O = 23 g CH ₂ O · 1 mol CH ₂ O ÷ 30.03 gr, CH ₂ O

= 0.766 mol

Ve ikincisi için mol oranını hesaplıyoruz:

X, _CH2OH = 0.766 mol CH ₂ , OH / (0.766 mol CH ₂ -OH + 4 mol CCI ₄ )

= 0.161

Referanslar

1. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. (2008). Kimya (8. baskı). CENGAGE Öğrenme.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 Şubat 2020). Köstebek Fraksiyonu Nedir? Kurtarıldı: thinkco.com
3. Vikipedi. (2020 yılında). Köstebek fraksiyonu. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
4. CK-12 Vakfı. (16 Ekim 2019). Köstebek Fraksiyonu. Kimya LibreTexts. Chem.libretexts.org adresinden kurtarıldı
5. Chris Deziel. (12 Kasım 2018). Bir Mol Kesri Nasıl Hesaplanır. Kurtarıldı: sciencing.com