Tema "Balansas"
Paprastai šios temos problemos pasirodo sudėtingos, nes specifinės chemijos žinios pačios savaime nepadeda jų išspręsti; tačiau iš pareiškėjo reikalaujama "matematinės vizijos" problemos ir cheminių dydžių (mol) vertimo į gana paprastas algebrines išraiškas. Ne visi pasiruošę tam, kad chemijos egzamine nereikės prisiminti to, ką išmoko mintinai, o mąstyti „matematiškai“.
Žemiau pateiktos užduotys paimtos iš rinkinio: Kuzmenko N.E., Ereminas V.V., Churanov S.S., Konkursinių chemijos užduočių rinkinys - M .: Egzaminas, 2001 - 576 p. ; [laužtiniuose skliaustuose] yra puslapiai, kuriuose yra sąlygos ir sprendimai (atsakymai).
Užduotys
1. (Khimfak-97, programinės įrangos versija-97-1 [p. 290])
Vienas molis amoniako buvo patalpintas į 20 litrų talpos indą ir pakaitintas iki 600 0 C. Slėgis inde buvo 435 kPa. Apskaičiuokite amoniako skilimo laipsnį.
2. (Chimfak-spring-98; VKNM-98; Chemfak-correspondence-99, variantas SO-98-1 [p. 93])
Sumaišyti trys moliai medžiagų A, B, C. Nustačius pusiausvyrą A + B = 2C, sistemoje rasta 5 mol medžiagos C. Apskaičiuokite pusiausvyros konstantą. Nustatykite mišinio, gauto sumaišius medžiagas A, B, C moliniu santykiu 3:2:1 toje pačioje temperatūroje, pusiausvyros sudėtį (moliniais %).
3. (Chemija-Pavasaris-93; Chemijos fakultetas-korespondencija-94; Chemijos fakultetas-Pavasaris-94; VKNM-96, versija 171-94-2 [p. 55]. Tai vienas sunkiausių konkursinių užduočių Maskvos valstybinio universiteto Chemijos fakultetas)
Yra azoto ir vandenilio mišinys, kuris yra 5% lengvesnis nei helis. Perleidus mišinį per įkaitintą katalizatorių, susidarė amoniakas, dėl to mišinys tokiomis pačiomis sąlygomis tapo sunkesnis už helią. Apskaičiuokite reakcijos išėjimo tolerancijos diapazoną.
Tema "Balansas"
1
. [Kolekcija, p. 560]
Dujų kiekis (mol) po reakcijos: PV / RT \u003d 435 * 20 / (8,31 * 873) \u003d 1,20 mol
Jei suskilo x molis amoniako, tada skilimo schema: NH 3 (1-x) N 2 (x / 2) + H 2 (3x / 2)
Iš lygties: 1,20 mol = (1-x) + x/2 + 3x/2 = 1+x
gauname x = 0,2 mol.
Atsakymas: Amoniako skilimo laipsnis 20%
2 . [Rinkinys, p. 412]
K \u003d (1 + 2x) 2 / ((3-x) (2-x)) \u003d 6,25
x = 1,115
Atsakymas: Medžiagų molinės dalys pusiausvyros mišinyje:
(A) \u003d (3–1,115) / 6 \u003d 0,314
;
(B) \u003d (2–1,115) / 6 \u003d 0,148
;
(C)= 0,538
3
. [Rinkinys, p. 371]
Tegul pradiniame mišinyje yra X mol N 2 ir Y mol H 2.
Vidutinė mišinio molinė masė yra 5% lengvesnė nei helio arba 0,95 * 4:
M plg. \u003d (28X + 2Y) / (X + Y) = 0,95 * 4 \u003d 3,8;
Tada Y = 13,44X
Reakcija: N 2 + 3 H 2 = 2 NH 3
Jei sureagavo molis N 2 ir 3a mol H 2, po reakcijos gauname:
(X - a) + (Y - 3a) + 2a = 14,44X - 2a (mol)
Mišinio masė po reakcijos (išreiškiame X, nes Y = 13,44X):
28X + 2Y = 54,9 X g
Vidutinė mišinio molinė masė po reakcijos yra > 4 g/mol (pagal būklę):
M plg. = 54,9X/(14,44X - 2a) > 4;
tada: a > 0,3575X
Reakcijos išeiga yra sureagavusio azoto dalis (1 reakcijos koeficientas): a/X;
Mišinys taps sunkesnis už helią (Mavg > 4), kai a/X > 35,75 %
Atsakymas: amoniako išeiga yra daugiau nei 35,75%
Tema "Pusiausvyra tirpaluose"
Užduotys
Tema „Tirpalų pusiausvyra“ laikoma sudėtinga, nes joje vartojamos sąvokos, kurios įtrauktos tik į mokymo programas mokykloms ir klasėms, kuriose nuodugniai studijuojama chemija – tirpumo ir pH sandauga. Tačiau pagrindinis sunkumas yra ne pačiose gana paprastose formulėse, o galimybėje jas naudoti įvairiomis probleminėmis sąlygomis.
2002 m. užduotys paimtos iš Chemijos fakultete kasmet leidžiamo praėjusių mokslo metų užduočių rinkinio: „Maskvos valstybinio universiteto chemijos egzaminas raštu-2002“ Khim. Maskvos valstybinio universiteto fakultetas, 2002 m.
Užduotys
1) (Chemijos skyrius, 2002) 500 ml sočiojo Zn 3 (PO 4) 2 tirpalo yra 2,47 * 10 -7 mol fosfato jonų. Apskaičiuokite druskos tirpumą mol/l ir Zn 3 (PO 4) 2 tirpumo sandaugą
2) (VKNM-96, versija YuM-96-1, [p. 240]) Nustatykite sočiojo geležies (II) hidroksido tirpalo molinę koncentraciją esant 25 0 С, jei jo tirpumo sandauga šioje temperatūroje yra 1 * 10 -15
3) (Khim. Ft., 1993, versija 171-93-4 [p. 49]) Acto rūgštis, sverianti 25 g, ištirpinama vandenyje, o tirpalo tūris nustatomas iki 1 litro. Nustatykite H + jonų koncentraciją gautame tirpale, jei acto rūgšties disociacijos konstanta yra 1,8 * 10 -5. Neatsižvelgti į rūgšties koncentracijos pokytį disociacijos metu.
4) (Fundamentaliosios medicinos fakultetas – 2002 m.) Acto rūgšties disociacijos konstanta yra 1,75 * 10 -5. Apskaičiuokite: a) šios rūgšties 0,1 M tirpalo pH; b) tirpalo, kuriame yra 0,1 mol/l šios rūgšties ir 0,1 mol/l natrio acetato, pH
Sprendimai:
1) (2002 m. rinkinys, p. 44)
1 litre yra fosfato jonų: 2,47 * 10 -7 (1000/500) \u003d 4,94 * 10 -7 mol / l. Tirpale bus 2 kartus mažiau nei fosfato jonų, cinko fosfato Zn 3 (PO 4) 2 formulės vienetai: 4,94 * 10 -7 / 2 = 2,47 * 10 -7 mol / l
Tirpumo produktas apibrėžiamas kaip nevienalytės pusiausvyros konstanta, darant prielaidą, kad blogai tirpi medžiaga į tirpalą patenka tik jonų pavidalu.
Tada apie procesą:
klysti dėl Su Geležies hidroksido molinė koncentracija, gauname:
(s)(2s) 2 = 4s 3 = 1*10 –15
Tada c \u003d (0,25, 10 -15) 1/3 \u003d (250, 10 -18) 1/3 \u003d 6,3. 10–6 (mol/l)
Atsakymas: c (Fe (OH) 2) \u003d 6,3 * 10 -6 mol / l
3.
[Rinkinys, p. 361]
Acto rūgštis yra silpna, o H + jonų koncentracija jos tirpale nėra lygi rūgšties koncentracijai, kaip ir skiestų stiprių rūgščių tirpaluose.
Acto rūgšties disociaciją galima tiesiog parašyti kaip pusiausvyrą: CH 3 COOH H + + CH 3 COO -
Pusiausvyros konstanta, ji taip pat yra disociacijos konstanta:
K d = () /
1 litre yra 25/60 = 0,417 molio jums; pažymėkime jo disociacijos laipsnį, kuris lygus disocijuotų molekulių ir bendro molekulių skaičiaus tirpale santykiui. H + jonų koncentracija (mol / l) nustatoma pagal rūgšties koncentraciją ir jos disociacijos laipsnį: = Su.Kadangi reikšmė mums nežinoma, ji turi būti išreikšta žinomais dydžiais - rūgšties c koncentracija ir jos disociacijos konstanta K d.
Jei rūgšties koncentracija c, tada atsiribojus gauname Su molio H + jonų ir tiek pat CH 3 COO - jonų. Sprendime liks (1-) Su mol CH 3 COOH.
Tada disociacijos konstanta:
| K d = | (Su)*(c) ; |
| (1-)c |
Esant žemam disociacijos laipsniui (<< 1) можно
приближенно считать, что (1-)Su yra lygus Su. Tada K d 2 s; (K d / s) 1/2:
(K d / s) 1/2 \u003d 6.6. 10–3; = c = 6,6. 10–3. 0,417 \u003d 2,74 * 10 -3 mol / l
Atsakymas: 2,74*10 -3 mol/l
4) (2002 m. rinkinys, p. 59)
Tai tipinė užduotis tema „Buferiniai sprendimai“. Tačiau vargu ar kandidatai žino (ir neprivalo žinoti) paruoštas buferinių tirpalų pH apskaičiavimo formules - tokios temos nėra nei mokyklos programoje, nei stojantiesiems į Maskvos valstybinį universitetą programoje. Todėl skaičiavimams turi būti naudojamos tik žinomos silpnos rūgšties pusiausvyros konstantos, vandens joninio produkto vertės ir pH nustatymo išraiškos: pH = - lg, kur įrašas laužtiniuose skliaustuose reiškia, kad koncentracijos yra išreikštas mol/l.
a) Acto rūgšties disociacijos konstanta:
K d = /
Kadangi = , galime rašyti: 2 = K d . Kadangi acto rūgštis yra silpnas elektrolitas su maža disociacijos konstanta, galime nepaisyti fakto, kad dalis pradinės rūgšties atsiskyrė, ir pusiausvyros konstantos išraiškoje esančią rūgšties koncentraciją prilyginti pradinei (bendrai) koncentracijai: С CH3COOH .
Tada gauname: 2 \u003d K d C CH3COOH;
\u003d (K d C CH3COOH) 1/2 \u003d (1,75, 10 -5, 10 -1) 1/2 \u003d 1,32. 10–3; pH = - lg = 2,88
b) Natrio acetatas (druska), skirtingai nei acto rūgštis, visiškai disocijuoja. Todėl pusiausvyrą apibūdinančioje disociacijos konstantos formulėje gauname: K d = / ;
Su CH3COOH; = CCH3COONa = 0,1 mol/l.
Tada: = K d. C CH3COOH / C CH3COONa = 1,75. 10–5 . 10 -1 / 10 -1 \u003d 1,75. 10–5;
pH = 4,76
Atsakymas: a) pH = 2,88; b) pH = 4,76
Ilgio ir atstumo keitiklis Masės keitiklis Masinio maisto ir maisto tūrio keitiklis Ploto tūrio ir recepto vienetų keitiklis Temperatūros keitiklis Slėgis, įtampa, Youngo modulio keitiklis Energijos ir darbo keitiklis Galios keitiklis Jėgos keitiklis Laiko keitiklis Linijinio greičio keitiklis Šilumos efektyvumo keitiklis Plokščio kampo keitiklis skaičių skirtingose skaičių sistemose Informacijos kiekio matavimo vienetų keitiklis Valiutų kursai Moteriškų drabužių ir avalynės matmenys Vyriškų drabužių ir avalynės matmenys Kampinio greičio ir sukimosi dažnio keitiklis Pagreičio keitiklis Kampinio pagreičio keitiklis Tankio keitiklis Specifinio tūrio keitiklis Inercijos momento keitiklis Momentas jėgos keitiklis Sukimo momento keitiklis Specifinio šilumingumo keitiklis (pagal masę) Energijos tankio ir specifinio šilumingumo keitiklis (pagal tūrį) Temperatūros skirtumo keitiklis Koeficiento keitiklis Šiluminio plėtimosi koeficiento šiluminės varžos keitiklis Šiluminio laidumo keitiklis Savitosios šilumos talpos keitiklis Energijos ekspozicija ir spinduliuotės galios keitiklis Šilumos srauto tankio keitiklis Šilumos perdavimo koeficiento keitiklis Tūrio srauto keitiklis Masės srauto keitiklis Molinis srauto keitiklis Masės srauto keitiklis Molinis srauto keitiklis Masės keitiklis srauto keitiklis, masių tankis Kinematinės klampos keitiklis Paviršiaus įtempimo keitiklis Garų pralaidumo keitiklis Vandens garų srauto tankio keitiklis Garso lygio keitiklis Mikrofono jautrumo keitiklis Garso slėgio lygio (SPL) keitiklis Garso slėgio lygio keitiklis su pasirenkamu atskaitos slėgio keitiklis Slėgio ryškumo keitiklis Šviesos intensyvumo keitiklis Kompiuterio dažnio keitiklis Apšvietimo bangos keitiklis Galia dioptrijomis ir židinio nuotolis Atstumo galia dioptrijomis ir objektyvo padidinimas (×) Elektros įkrovos keitiklis Linijinio krūvio tankio keitiklis Paviršiaus įkrovos tankio keitiklis Tūrinis įkrovos tankio keitiklis Elektros srovės keitiklis Linijinės srovės tankio keitiklis Paviršiaus srovės tankio keitiklis Elektros lauko stiprumo keitiklis Elektros lauko stiprumo keitiklis Elektros lauko stiprumo keitiklis ir įtampos keitiklis Atsparumo elektros laidumo keitiklis Elektros laidumo keitiklis Talpos induktyvumo keitiklis JAV laidų matuoklio keitiklio lygiai dBm (dBm arba dBm), dBV (dBV), vatais ir kt. vnt. Magnetovaros jėgos keitiklis Magnetinio lauko stiprumo keitiklis Magnetinio srauto keitiklis Magnetinės indukcijos keitiklis Spinduliuotė. Jonizuojančiosios spinduliuotės sugertos dozės greičio keitiklio radioaktyvumas. Radioaktyvaus skilimo keitiklio spinduliuotė. Ekspozicijos dozės keitiklio spinduliuotė. Sugertosios dozės keitiklis Dešimtainio priešdėlio keitiklis Duomenų perdavimo tipografijos ir vaizdo apdorojimo vieneto keitiklis Medienos tūrio vieneto keitiklis D. I. Mendelejevo cheminių elementų molinės masės periodinės lentelės apskaičiavimas
1 mol litre [mol/l] = 1000 mol vienam metrui³ [mol/m³]
Pradinė vertė
Konvertuota vertė
molių metre³ molių litre molių centimetre³ molių milimetre decimetras molinis milimolinis mikromolinis nanomolinis pikomolinis femtomoliarinis attomolinis zeptomolinis yoktomolaris
Daugiau apie molinę koncentraciją
Bendra informacija
Tirpalo koncentraciją galima išmatuoti įvairiais būdais, pavyzdžiui, tirpios medžiagos masės ir viso tirpalo tūrio santykiu. Šiame straipsnyje mes apžvelgsime molinė koncentracija, kuris matuojamas kaip santykis tarp medžiagos kiekio moliais ir viso tirpalo tūrio. Mūsų atveju medžiaga yra tirpi medžiaga, ir mes matuojame viso tirpalo tūrį, net jei jame yra ištirpusios kitos medžiagos. Medžiagos kiekis yra elementariųjų sudedamųjų dalių, tokių kaip medžiagos atomai arba molekulės, skaičius. Kadangi net ir nedideliame medžiagos kiekyje dažniausiai yra daug elementariųjų komponentų, medžiagos kiekiui matuoti naudojami specialūs vienetai – moliai. Vienas apgamas yra lygus atomų skaičiui 12 g anglies-12, tai yra, tai yra maždaug 6 × 10²³ atomų.
Kandžius patogu naudoti, jei dirbame su tokiu mažu medžiagos kiekiu, kad jo kiekį būtų galima nesunkiai išmatuoti buitiniais ar pramoniniais prietaisais. Priešingu atveju tektų dirbti su labai dideliais skaičiais, o tai nepatogu, arba su labai mažais svoriais ar tūriais, kuriuos sunku rasti be specializuotos laboratorinės įrangos. Atomai dažniausiai naudojami dirbant su apgamais, nors gali būti naudojamos ir kitos dalelės, pavyzdžiui, molekulės ar elektronai. Reikėtų atsiminti, kad jei nenaudojami atomai, tai turi būti nurodyta. Kartais taip pat vadinama molinė koncentracija moliškumas.
Moliarumo nereikėtų painioti su molalumas. Skirtingai nuo moliškumo, moliškumas yra tirpios medžiagos kiekio ir tirpiklio masės santykis, o ne viso tirpalo masės santykis. Kai tirpiklis yra vanduo, o ištirpintos medžiagos kiekis yra mažas, palyginti su vandens kiekiu, tada moliškumas ir moliškumas yra panašios reikšmės, bet kitu atveju jie paprastai skiriasi.
Veiksniai, turintys įtakos molinei koncentracijai
Molinė koncentracija priklauso nuo temperatūros, nors ši priklausomybė vieniems stipresnė, kitiems – silpnesnė, priklausomai nuo to, kokios medžiagos juose ištirpusios. Kai kurie tirpikliai plečiasi kylant temperatūrai. Tokiu atveju, jei šiuose tirpikliuose ištirpusios medžiagos su tirpikliu nesiplečia, tai viso tirpalo molinė koncentracija mažėja. Kita vertus, kai kuriais atvejais, kylant temperatūrai, tirpiklis išgaruoja, o tirpios medžiagos kiekis nekinta – tokiu atveju tirpalo koncentracija padidės. Kartais nutinka priešingai. Kartais temperatūros pokytis turi įtakos tirpios medžiagos tirpimui. Pavyzdžiui, dalis arba visa ištirpusi medžiaga nustoja tirpti ir tirpalo koncentracija sumažėja.
Vienetai
Molinė koncentracija matuojama moliais tūrio vienete, pvz., moliais litre arba moliais kubiniame metre. Moliai kubiniame metre yra SI vienetas. Moliškumas taip pat gali būti matuojamas naudojant kitus tūrio vienetus.
Kaip rasti molinę koncentraciją
Norėdami sužinoti molinę koncentraciją, turite žinoti medžiagos kiekį ir tūrį. Medžiagos kiekį galima apskaičiuoti naudojant tos medžiagos cheminę formulę ir informaciją apie bendrą tos medžiagos masę tirpale. Tai yra, norėdami sužinoti tirpalo kiekį moliais, iš periodinės lentelės sužinome kiekvieno tirpale esančio atomo atominę masę, o tada bendrą medžiagos masę padaliname iš bendros atomų masės. molekulė. Prieš sudėdami atominę masę, įsitikinkite, kad kiekvieno atomo masę padauginame iš nagrinėjamos molekulės atomų skaičiaus.
Taip pat galite atlikti skaičiavimus atvirkštine tvarka. Jei žinoma tirpalo molinė koncentracija ir ištirpusios medžiagos formulė, galite sužinoti tirpiklio kiekį moliais ir gramais.
Pavyzdžiai
Raskite 20 litrų vandens ir 3 šaukštų sodos tirpalo moliškumą. Viename šaukšte – apie 17 gramų, o trijuose – 51 gramą. Kepimo soda yra natrio bikarbonatas, kurio formulė yra NaHCO₃. Šiame pavyzdyje moliarumui apskaičiuoti naudosime atomus, todėl rasime natrio (Na), vandenilio (H), anglies (C) ir deguonies (O) sudedamųjų dalių atomines mases.
Na: 22,989769
H: 1,00794
C: 12,0107
O: 15.9994
Kadangi formulėje deguonis yra O₃, reikia deguonies atominę masę padauginti iš 3. Gauname 47,9982. Dabar pridėkite visų atomų mases ir gaukite 84.006609. Atominė masė periodinėje lentelėje nurodoma atominės masės vienetais arba a. e. m. Mūsų skaičiavimai taip pat yra šiuose vienetuose. Vienas a. e.m. yra lygus vieno molio medžiagos masei gramais. Tai yra, mūsų pavyzdyje vieno molio NaHCO₃ masė yra 84,006609 gramai. Mūsų užduotyje - 51 gramas sodos. Molinę masę randame 51 gramą padalinę iš vieno molio masės, tai yra iš 84 gramų, ir gauname 0,6 molio.
Pasirodo, mūsų tirpalas yra 0,6 molio sodos, ištirpintos 20 litrų vandens. Šį sodos kiekį padalijame iš viso tirpalo tūrio, tai yra, 0,6 mol / 20 l \u003d 0,03 mol / l. Kadangi tirpale buvo naudojamas didelis kiekis tirpiklio ir nedidelis kiekis tirpiklio, jo koncentracija yra maža.
Panagrinėkime kitą pavyzdį. Raskite vieno cukraus kubelio molinę koncentraciją arbatos puodelyje. Stalo cukrus sudarytas iš sacharozės. Pirmiausia suraskime vieno molio sacharozės svorį, kurio formulė yra C12H22O11. Naudodami periodinę lentelę randame atomines mases ir nustatome vieno molio sacharozės masę: 12 × 12 + 22 × 1 + 11 × 16 = 342 gramai. Viename cukraus kube yra 4 gramai cukraus, tai duoda mums 4/342 = 0,01 molio. Viename puodelyje yra apie 237 mililitrai arbatos, taigi cukraus koncentracija viename arbatos puodelyje yra 0,01 molio / 237 mililitrai × 1000 (mililitrus paversti litrais) = 0,049 molio litre.
Taikymas
Molinė koncentracija plačiai naudojama su cheminėmis reakcijomis susijusiems skaičiavimams. Vadinama chemijos šaka, kuri skaičiuoja santykius tarp medžiagų cheminėse reakcijose ir dažnai dirba su moliais stechiometrija. Molinę koncentraciją galima rasti pagal galutinio produkto cheminę formulę, kuri vėliau tampa tirpia medžiaga, kaip ir sodos tirpalo pavyzdyje, bet taip pat pirmiausia galite rasti šią medžiagą pagal cheminės reakcijos, kurios metu ji susidaro, formules. Norėdami tai padaryti, turite žinoti šioje cheminėje reakcijoje dalyvaujančių medžiagų formules. Išsprendę cheminės reakcijos lygtį, išsiaiškiname ištirpusios medžiagos molekulės formulę, o tada naudodamiesi periodine lentele, kaip aukščiau pateiktuose pavyzdžiuose, randame molekulės masę ir molinę koncentraciją. Žinoma, galima atlikti skaičiavimus atvirkštine tvarka, naudojant informaciją apie medžiagos molinę koncentraciją.
Panagrinėkime paprastą pavyzdį. Šį kartą sodą sumaišome su actu, kad pamatytume įdomią cheminę reakciją. Tiek acto, tiek sodos nesunku rasti – tikriausiai jų turite savo virtuvėje. Kaip minėta aukščiau, kepimo sodos formulė yra NaHCO₃. Actas nėra gryna medžiaga, o 5% acto rūgšties tirpalas vandenyje. Acto rūgšties formulė yra CH₃COOH. Acto rūgšties koncentracija acte gali būti didesnė arba mažesnė nei 5%, priklausomai nuo gamintojo ir šalies, kurioje ji pagaminta, nes acto koncentracija įvairiose šalyse skiriasi. Šiame eksperimente jūs neturite jaudintis dėl cheminių vandens reakcijų su kitomis medžiagomis, nes vanduo nereaguoja su soda. Vandens tūris mums rūpi tik tada, kai vėliau apskaičiuojame tirpalo koncentraciją.
Pirmiausia išsprendžiame cheminės reakcijos tarp sodos ir acto rūgšties lygtį:
NaHCO₃ + CH3COOH → NaC2H3O2 + H2CO3
Reakcijos produktas yra H₂CO3, medžiaga, kuri dėl mažo stabilumo vėl patenka į cheminę reakciją.
H₂CO3 → H2O + CO₂
Dėl reakcijos gauname vandenį (H₂O), anglies dioksidą (CO₂) ir natrio acetatą (NaC2H3O2). Gautą natrio acetatą sumaišome su vandeniu ir randame šio tirpalo molinę koncentraciją, lygiai taip pat, kaip anksčiau nustatėme cukraus koncentraciją arbatoje ir sodos koncentraciją vandenyje. Skaičiuojant vandens tūrį, būtina atsižvelgti į vandenį, kuriame ištirpinta acto rūgštis. Natrio acetatas yra įdomi medžiaga. Jis naudojamas cheminiuose šildymo pagalvėlėse, pavyzdžiui, rankų šildytuvuose.
Naudojant stechiometriją apskaičiuojant medžiagų, kurios patenka į cheminę reakciją, arba reakcijos produktų, kurių molinę koncentraciją vėliau rasime, kiekį, reikia pažymėti, kad tik ribotas medžiagos kiekis gali reaguoti su kitomis medžiagomis. Tai taip pat turi įtakos galutinio produkto kiekiui. Jei žinoma molinė koncentracija, tada, priešingai, pradinių produktų kiekį galima nustatyti atvirkštiniu skaičiavimo metodu. Šis metodas dažnai naudojamas praktikoje, atliekant skaičiavimus, susijusius su cheminėmis reakcijomis.
Naudojant receptus, tiek gaminant maistą, tiek gaminant vaistus, tiek kuriant idealią aplinką akvariumo žuvims, būtina žinoti koncentraciją. Kasdieniame gyvenime dažniausiai patogu vartoti gramus, tačiau farmacijoje ir chemijoje dažniau naudojama molinė koncentracija.
Farmacijoje
Kuriant vaistus, molinė koncentracija yra labai svarbi, nes nuo jos priklauso, kaip vaistas veikia organizmą. Jei koncentracija per didelė, vaistai gali būti net mirtini. Kita vertus, jei koncentracija per maža, vadinasi, vaistas neveiksmingas. Be to, koncentracija yra svarbi keičiantis skysčiais per kūno ląstelių membranas. Nustatant skysčio, kuris turi praeiti arba, atvirkščiai, nepraeiti per membranas, koncentraciją, naudojama arba molinė koncentracija, arba ji naudojama norint rasti osmosinė koncentracija. Osmosinė koncentracija naudojama dažniau nei molinė koncentracija. Jei medžiagos, pvz., vaisto, koncentracija vienoje membranos pusėje yra didesnė nei kitoje membranos pusėje, pavyzdžiui, akies viduje, tada labiau koncentruotas tirpalas judės per membraną ten, kur yra koncentracija. žemesnė. Šis tirpalo srautas per membraną dažnai yra problemiškas. Pavyzdžiui, jei skystis pateks į ląstelės vidų, pavyzdžiui, į kraujo ląstelę, gali būti, kad dėl šio skysčio perpildymo membrana bus pažeista ir plyš. Skysčio nutekėjimas iš ląstelės taip pat yra problemiškas, nes tai sutrikdys ląstelės veikimą. Pageidautina, kad būtų išvengta bet kokio vaisto sukelto skysčio srauto per membraną iš ląstelės arba į ląstelę, todėl siekiama, kad vaisto koncentracija būtų panaši į skysčio koncentraciją organizme, pavyzdžiui, kraujyje.
Verta paminėti, kad kai kuriais atvejais molinė ir osmosinė koncentracija yra vienoda, tačiau taip būna ne visada. Tai priklauso nuo to, ar vandenyje ištirpusi medžiaga proceso metu suskilo į jonus elektrolitinė disociacija. Skaičiuojant osmosinę koncentraciją, apskritai atsižvelgiama į daleles, o skaičiuojant molinę koncentraciją, atsižvelgiama tik į tam tikras daleles, pavyzdžiui, molekules. Todėl, jei, pavyzdžiui, dirbame su molekulėmis, bet medžiaga suskilo į jonus, tada molekulių bus mažiau nei bendras dalelių skaičius (įskaitant ir molekules, ir jonus), todėl molinė koncentracija bus mažesnė nei osmosinis. Norėdami konvertuoti molinę koncentraciją į osmosinę koncentraciją, turite žinoti fizines tirpalo savybes.
Gamindami vaistus vaistininkai atsižvelgia ir į toniškumas sprendimas. Toniškumas yra tirpalo savybė, kuri priklauso nuo koncentracijos. Skirtingai nuo osmosinės koncentracijos, toniškumas yra medžiagų, kurių membrana nepraleidžia, koncentracija. Dėl osmoso proceso didesnės koncentracijos tirpalai pereina į mažesnės koncentracijos tirpalus, tačiau jei membrana neleidžia šiam judėjimui, nepraleisdama tirpalo, tada membrana patiria spaudimą. Toks spaudimas dažniausiai yra problemiškas. Jei vaistas turi patekti į kraują ar kitą kūno skystį, vaisto toniškumas turi būti subalansuotas su kūno skysčio toniškumu, kad būtų išvengta osmosinio slėgio ant kūno membranų.
Siekiant subalansuoti toniškumą, vaistai dažnai ištirpinami izotoninis tirpalas. Izotoninis tirpalas – valgomosios druskos (NaCL) tirpalas vandenyje, kurio koncentracija subalansuoja skysčio organizme ir šio tirpalo bei vaisto mišinio tonusą. Paprastai izotoninis tirpalas laikomas steriliuose induose ir infuzuojamas į veną. Kartais jis naudojamas gryna forma, o kartais - kaip mišinys su vaistais.
Ar jums sunku išversti matavimo vienetus iš vienos kalbos į kitą? Kolegos pasiruošusios jums padėti. Paskelbkite klausimą TCTerms ir per kelias minutes gausite atsakymą.
Klasė: 8
Tikslas: Supažindinti studentus su „medžiagos kiekio“, „molinės masės“ sąvokomis, kad susidarytų supratimas apie Avogadro konstantą. Parodykite ryšį tarp medžiagos kiekio, dalelių skaičiaus ir Avogadro konstantos, taip pat ryšį tarp medžiagos molinės masės, masės ir kiekio. Išmokite atlikti skaičiavimus.
Pamokos tipas: mokymosi ir pirminio naujų žinių įtvirtinimo pamoka.
Per užsiėmimus
I. Organizacinis momentas
II. Tikrinama d / z tema: "Cheminių reakcijų tipai"
III. Naujos medžiagos mokymasis
1. Medžiagos kiekis – molis
Medžiagos reaguoja griežtai nustatytomis proporcijomis. Pavyzdžiui, norint gauti vandens medžiagą, reikia paimti tiek vandenilio ir deguonies, kad kiekvienai dviem vandenilio molekulėms būtų viena deguonies molekulė:
2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O
Norint gauti geležies sulfido medžiagą, reikia paimti tiek geležies ir sieros, kad kiekvienam geležies atomui būtų vienas sieros atomas.
Norint gauti fosforo oksido medžiagą, reikia paimti tiek daug fosforo ir deguonies molekulių, kad keturioms fosforo molekulėms būtų penkios deguonies molekulės.
Nustatyti atomų, molekulių ir kitų dalelių skaičiaus praktiškai neįmanoma – jie per maži ir nematomi plika akimi. Norint nustatyti struktūrinių vienetų (atomų, molekulių) skaičių chemijoje, naudojama speciali reikšmė - medžiagos kiekis ( v - nuogas). Medžiagos kiekio vienetas yra apgamas.
- Molis – tai medžiagos kiekis, kuriame yra tiek struktūrinių dalelių (atomų, molekulių), kiek atomų yra 12 g anglies.
Eksperimentiškai nustatyta, kad 12 g anglies yra 6·10 23 atomai. Tai reiškia, kad viename molyje bet kurios medžiagos, neatsižvelgiant į jos agregacijos būseną, yra tiek pat dalelių – 6 10 23.
- 1 molyje deguonies (O 2) yra 6 10 23 molekulės.
- 1 molyje vandenilio (H 2) yra 6 10 23 molekulės.
- 1 molyje vandens (H 2 O) yra 6 10 23 molekulės.
- 1 molyje geležies (Fe) yra 6 10 23 molekulės.
Pratimas: Naudodamiesi gauta informacija atsakykite į šiuos klausimus:
a) kiek deguonies atomų yra 1 molyje deguonies?
– 6 10 23 2 = 12 10 23 atomai.
b) kiek vandenilio ir deguonies atomų yra 1 molyje vandens (H 2 O)?
– 6 10 23 2 = 12 10 23 vandenilio atomai ir 6 10 23 deguonies atomai.
Skaičius 6 10 23 vadinama Avogadro konstanta XIX amžiaus italų mokslininko garbei ir pavadintas NA. Matavimo vienetai yra atomai / mol arba molekulės / mol.
2. Medžiagos kiekio nustatymo uždavinių sprendimas
Dažnai reikia žinoti, kiek medžiagos dalelių yra tam tikrame medžiagos kiekyje. Arba rasti medžiagos kiekį pagal žinomą molekulių skaičių. Šiuos skaičiavimus galima atlikti naudojant formulę:
kur N yra molekulių skaičius, NA yra Avogadro konstanta, v- medžiagos kiekis. Pagal šią formulę galite išreikšti medžiagos kiekį.
| v= N / NA |
1 užduotis. Kiek atomų yra 2 moliuose sieros?
N = 2 6 10 23 = 12 10 23 atomai.
2 užduotis. Kiek atomų yra 0,5 molio geležies?
N = 0,5 6 10 23 = 3 10 23 atomai.
3 užduotis. Kiek molekulių yra 5 moliuose anglies dioksido?
N = 5 6 10 23 = 30 10 23 molekulės.
4 užduotis. Kiek medžiagos sudaro 12 10 23 šios medžiagos molekulės?
v= 12 10 23 / 6 10 23 \u003d 2 mol.
5 užduotis. Koks medžiagos kiekis yra 0,6 10 23 šios medžiagos molekulės?
v= 0,6 10 23 / 6 10 23 \u003d 0,1 mol.
6 užduotis. Kiek medžiagos sudaro 3 10 23 šios medžiagos molekulės?
v= 3 10 23 / 6 10 23 \u003d 0,5 mol.
3. Molinė masė
Cheminėms reakcijoms reikia atsižvelgti į medžiagos kiekį moliuose.
K: Bet kaip praktiškai išmatuoti 2 arba 2,5 molio medžiagos? Koks yra geriausias medžiagų masės matavimo vienetas?
Patogumui chemijoje naudojama molinė masė.
Molinė masė yra vieno molio medžiagos masė.
Jis žymimas - M. Matuojamas g / mol.
Molinė masė yra lygi medžiagos masės ir atitinkamo medžiagos kiekio santykiui.
Molinė masė yra pastovi vertė. Molinės masės skaitinė reikšmė atitinka santykinės atominės arba santykinės molekulinės masės reikšmę.
K: Kaip galiu rasti santykinį atominį arba santykinį molekulinį masę?
ponas(S) = 32; M (S) \u003d 32 g / mol - tai atitinka 1 molį sieros
ponas (H2O) = 18; M (H 2 O) \u003d 18 g / mol - tai atitinka 1 molį vandens.
4. Materijos masės nustatymo uždavinių sprendimas
7 užduotis. Nustatykite 0,5 molio geležies masę.
8 užduotis. Nustatykite 0,25 molio vario masę
9 užduotis. Nustatykite 2 molių anglies dioksido (CO 2) masę
10 užduotis. Kiek molių vario oksido - CuO sudaro 160 g vario oksido?
v= 160/80 = 8 mol
11 užduotis. Kiek molių vandens atitinka 30 g vandens
v= 30/18 = 1,66 mol
12 užduotis. Kiek molių magnio atitinka jo 40 gramų?
v= 40/24 = 1,66 mol
IV. Inkaravimas
Priekinė apklausa:
- Koks yra medžiagos kiekis?
- Kam lygus 1 molis bet kurios medžiagos?
- Kas yra molinė masė?
- Ar yra skirtumas tarp terminų „molekulių molis“ ir „atomų molis“?
- Paaiškinkite naudodamiesi amoniako molekulės NH3 pavyzdžiu.
- Kodėl sprendžiant uždavinius svarbu žinoti formules?
Užduotys:
- Kiek molekulių yra 180 gramų vandens?
- Kiek molekulių sudaro 80 g anglies dioksido?
V. Namų darbai
Išstudijuokite pastraipos tekstą, atlikite dvi užduotis: rasti medžiagos kiekį; rasti medžiagos masę.
Literatūra:
- Gara N.N. Chemija. Pamokos 8 klasėje: Mokytojo vadovas. _ M.: Švietimas, 2009 m.
- Rudzytės G.E., Feldmanas F.G. Chemija. 8 klasė: Vadovėlis bendrojo ugdymo įstaigoms - M .: Ugdymas, 2009 m.
Dahlio aiškinamasis žodynas
Moteris amaras (nuo mažo) mažytė prieblanda (drugelis), šluota; jo vikšras, galandantis kailius ir vilnonius drabužius, Tinca. Yra kailinių kandis, drabužių kandis, sūrio kandis, duonos kandis, daržovių kandis. Iš apynių nyksta kandis, kamparas. | Kandžių daržovė, amaras, kandis, ...... Dahlio aiškinamasis žodynas
1. MOL ir; gerai. Nedidelis drugelis, kurio vikšras yra vilnonių daiktų, grūdų ir augalų kenkėjas. 2. MOL, ir; f.; MOLE, aš; m. Spec. Mediena plaustais plaukiama upe su rąstais, nesurištais į plaustą. M plūduriavo palei upę.Klaidžiojo valtimi ... ... enciklopedinis žodynas
MOL- medžiagos kiekio vienetas SI, apibrėžiamas kaip medžiagos kiekis, turintis tiek šios medžiagos formulės (struktūrinių) vienetų (atomų, molekulių, jonų, elektronų ir kt.), kiek atomų yra 12 g anglies izotopas 12 (12C); Didžioji politechnikos enciklopedija
Išvargintas kandžių .. Rusų sinonimų ir panašios reikšmės posakių žodynas. pagal. red. N. Abramova, M .: Rusų žodynai, 1999. kandis amaras, kandis Rusų sinonimų žodynas ... Sinonimų žodynas
1) alaus pavadinimas Nimwegen. 2) vilnonis audinys. 3) bitininkams: rezginys avilio viršuje. Užsienio žodžių žodynas, įtrauktas į rusų kalbą. Chudinovas A.N., 1910. mol 1 it. molle soft) muzika. toks pat kaip 1 minor (priešingai dur). 2…… Rusų kalbos svetimžodžių žodynas
apgamas- Vienetas. prekių skaičius, t.y. vertybes, įvertinimą. turinio skaičius fizinėje sistema yra identiška. struktūrų, elementų (atomų, molekulių, jonų ir kitų dalelių ar jų specifinių grupių), m. yra lygus sistemos daiktų skaičiui, kuriuose yra. tiek daug konstrukcinių elementų...... Techninis vertėjo vadovas
MOL (Mohl) Hugo von (1805-1872), vokiečių botanikas, augalų ląstelių anatomijos ir fiziologijos tyrimo pradininkas. Jis suformulavo hipotezę, kad ląstelės branduolys yra apsuptas granuliuotos koloidinės medžiagos, kurią 1846 m. pavadino ... ... Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas
MOL, ir, žmonos. Nedidelis drugelis, spiečiaus vikšras, yra kailių, vilnos, javų grūdų ir augalų kenkėjas. Kandžiai suėsti (dar verčiama: apie ką N. aiškiai pasenęs, pasenęs; neod.). | adj. malda, oi, oi. II. MOLE, aš, vyras. (specialistas.). Miško lydinys ...... Aiškinamasis Ožegovo žodynas
- (mol, mol), vienetas SI skaičius va. 1 M. molekulių (atomų, jonų ar kitų struktūrinių elementų c.l. va) yra tiek, kiek atomų yra 0,012 kg 12C (anglies nuklido, kurio atominė masė 12) (žr. AVOGADRO KONSTANTĄ). Fizinis…… Fizinė enciklopedija
MOL, prasme. nekeičiamas adj. (muzika). Tas pats kaip kurmis. Sonata apgamas. Ušakovo aiškinamasis žodynas. D.N. Ušakovas. 1935 1940... Ušakovo aiškinamasis žodynas
Knygos
- Kandis ponui L Kupidonui Lidijai Skriabin. Tai psichologinis romanas apie meilę, apie pinigus ir apie meilę pinigams. Apie tai, kaip anksčiau uždraustos ir pasmerktos švelniai saldžios „asmeninio praturtėjimo“ idėjos įsiveržė į šiuolaikinį gyvenimą ...
Vienas iš pagrindinių Tarptautinės vienetų sistemos (SI) vienetų yra medžiagos kiekio vienetas yra molis.
apgamas – tai toks medžiagos kiekis, kuriame yra tiek tam tikros medžiagos struktūrinių vienetų (molekulių, atomų, jonų ir kt.), kiek anglies atomų yra 0,012 kg (12 g) anglies izotopo. 12 SU .
Atsižvelgiant į tai, kad anglies absoliučios atominės masės vertė yra m(C) \u003d 1,99 10 26 kg, galite apskaičiuoti anglies atomų skaičių N A yra 0,012 kg anglies.
Bet kurios medžiagos molyje yra tiek pat šios medžiagos dalelių (struktūrinių vienetų). Struktūrinių vienetų, esančių medžiagoje, kurios kiekis yra vienas molis, skaičius yra 6,02 10 23 ir paskambino Avogadro numeris (N A ).
Pavyzdžiui, viename molyje vario yra 6,02 10 23 vario atomai (Cu), o viename molyje vandenilio (H 2) yra 6,02 10 23 vandenilio molekulės.
molinė masė(M) yra medžiagos, paimtos 1 mol kiekiu, masė.
Molinė masė žymima raide M ir turi vienetą [g/mol]. Fizikoje naudojamas matmuo [kg/kmol].
Bendruoju atveju medžiagos molinės masės skaitinė reikšmė skaitiniu būdu sutampa su jos santykinės molekulinės (santykinės atominės) masės reikšme.
Pavyzdžiui, santykinė vandens molekulinė masė yra:
ponas (H 2 O) \u003d 2Ar (H) + Ar (O) \u003d 2 ∙ 1 + 16 \u003d 18 val.
Vandens molinė masė yra tokia pati, bet išreiškiama g/mol:
M (H 2 O) = 18 g/mol.
Taigi vandens molis, kuriame yra 6,02 10 23 vandens molekulės (atitinkamai 2 6,02 10 23 vandenilio atomai ir 6,02 10 23 deguonies atomai), yra 18 gramų masės. 1 molyje vandens yra 2 moliai vandenilio atomų ir 1 molis deguonies atomų.
1.3.4. Medžiagos masės ir jos kiekio santykis
Žinant medžiagos masę ir jos cheminę formulę, taigi ir jos molinės masės reikšmę, galima nustatyti medžiagos kiekį ir, atvirkščiai, žinant medžiagos kiekį, galima nustatyti jos masę. Tokiems skaičiavimams turėtumėte naudoti formules:
čia ν yra medžiagos kiekis, [mol]; m yra medžiagos masė [g] arba [kg]; M yra medžiagos molinė masė [g/mol] arba [kg/kmol].
Pavyzdžiui, norėdami rasti natrio sulfato (Na 2 SO 4) masę 5 mol kiekiu, randame:
1) Na 2 SO 4 santykinės molekulinės masės vertė, kuri yra santykinių atominių masių suapvalintų verčių suma:
ponas (Na 2 SO 4) \u003d 2Ar (Na) + Ar (S) + 4Ar (O) \u003d 142,
2) medžiagos molinės masės vertė, skaitinė jai lygi:
M (Na 2 SO 4) = 142 g/mol,
3) ir galiausiai 5 mol natrio sulfato masė:
m = ν M = 5 mol 142 g/mol = 710 g
Atsakymas: 710.
1.3.5. Medžiagos tūrio ir jos kiekio santykis
Įprastomis sąlygomis (n.o.), t.y. esant slėgiui R , lygus 101325 Pa (760 mm Hg), ir temperatūra T, lygus 273,15 K (0 С), vienas molis įvairių dujų ir garų užima tą patį tūrį, lygų 22,4 l.
Tūris, kurį užima 1 molis dujų arba garų, esant n.o., vadinamas molinis tūrisdujų ir jo matmuo yra litras vienam moliui.
V mol \u003d 22,4 l / mol.
Žinant dujinės medžiagos kiekį (ν ) ir molinė tūrio vertė (V mol) galite apskaičiuoti jo tūrį (V) įprastomis sąlygomis:
V = ν V mol,
čia ν yra medžiagos kiekis [mol]; V – dujinės medžiagos tūris [l]; V mol \u003d 22,4 l / mol.
Ir atvirkščiai, žinant garsumą ( V) dujinės medžiagos normaliomis sąlygomis, galite apskaičiuoti jos kiekį (ν) :
