מחשבון מולריות

למרות שאתה אולי יושב ליד השולחן שלך, אתה תראה דברים רבים סביבך. רבים מהחומרים הללו יכולים להיות אך אינם טהורים. הם תערובות.

תערובות מורכבות ממגוון תרכובות. יש מקרים שבהם מספר האלמנטים יכול להיות גבוה או נמוך. אבל כל עוד יש יותר מאלמנט אחד באובייקט, זו תערובת. אתה יכול לערבב מיץ תפוזים עם תה, קפה או חומרי ניקוי בשירותים.

תערובות אינן מוגבלות לנוזלים. מוצקים או גזים יכולים לשמש גם בתערובות. אפילו אורגניזמים ביולוגיים מכילים תערובות מורכבות של מולקולות, יונים וגזים שהומסו למים.

ישנם שני סוגים.

תוכן הוא פרמטר שחשוב מאוד לכל מי שעובד בתגובות כימיות או עם חומרים כימיים. הוא מודד כמה מהחומר מומס בתוך נפח נתון.

כימאים משתמשים ביחידות רבות ושונות לתיאור הריכוז. השיטה הנפוצה ביותר לביטוי ריכוז היא מולריות. יחידת השומה של מגיבים מאפשרת לכתוב אותם במספרים שלמים עבור תגובות כימיות. זה מקל על העבודה עם הכמויות שלהם. בואו נתחיל בבחינה מקרוב של שומות כדי שנוכל להמשיך למולריות.

יחידת השומה SI משמשת למדידת כמות החומר. ההגדרה הנוכחית מבוססת על פחמן-12 ואומצה בשנת 1971. היא אומרת:

"החפרפרת מתייחסת לכמות החומר במערכת המכילה אלמנטים יסודיים רבים כמו שיש אטומי פחמן-12 ב-0.012 ק"ג. הסמל לכך הוא "מול". ניתן להשתמש בשומה רק בישויות היסודיות שצוינו. יכולים להיות אטומים ומולקולות, יונים או אלקטרונים."

ברור שהמשקל המולרי של פחמן-12 שווה ל-12 גרם למול. M(12C), = 12g/mol. על מנת להיות מסוגל לזהות את החומר המשמש ליישום מסוים (למשל, כמות הפחמן הדו חמצני (CO2)) יש להחליף את המילה "חומר", בהגדרה בשמו. חיוני לציין את הישות המעורבת בכל מקרה (כאמור בפסקה השנייה של תיאור השומה). ניתן להשיג זאת על ידי מתן הנוסחה הכימית האמפירית.

הגדרת השומה לפי המוסכמות העדכניות ביותר (בתוקף 20 במאי 2019) היא ששומה מתייחסת למספר החומרים הכימיים המכילים 6.2214076 x 10^23 חלקים, כגון אטומים ומולקולות. מספר זה ידוע בקבוע של אבוגדרו. הוא מיוצג על ידי NA (או L). מספר Avogadro מאפשר לך לחשב בקלות את משקל החומרים ואת התשואה התיאורטית של תגובות כימיות. שומות הן דרך לקרוא במהירות את המשקל מטבלה מחזורית.

עם היחס n (X) = N (X) / NA, נוכל לקשר את מספר N של ישויות X במדגם ספציפי - N(X), ואת המולות של X - n (X). N(X), יש את יחידות SI מול.

כדי להבטיח שלא תתבלבלו עם מונחים כימיים דומים, מולריות מתייחסת לאותו דבר בדיוק כמו ריכוז מולארי (M). מולריות מתארת את ריכוז התמיסה. הוא מוגדר כמספר מולים של חומר, או מומס, המומס בליטר תמיסה (לא לליטר ממס).

ריכוז = מספר שומות/נפח

אתה יכול למצוא את המולריות בתמיסה באמצעות המשוואה הבאה:

מולריות = ריכוז / מסה מולרית

ריכוז התמיסה מציין את מסת התמיסה, מבוטאת ביחידות צפיפות. (בדרך כלל g/l או mg/ml).

מסה מולרית מייצגת את המסה של שומה אחת (או יותר) של המומס. זה מתבטא בגרמים/שומה. זוהי תכונה קבועה שיש לכל חומר - למשל, המשקל המולרי של מים הוא 18 גרם/מול.

אתה יכול להשתמש במחשבון כדי למצוא את המסה והריכוז של כל חומר שיש להוסיף לתמיסה שלך.

מסה / נפח = ריכוז = מולריות * מסה מולרית

משקל מציין את מסת החומר (החומר), הנמדדת בגרמים. נפח מייצג את הנפח הכולל של התמיסה בליטרים.

שומות/סמ"מ היא יחידת התוכן הטוחנות. הם mol/dm3 או (מבוטא "טוחנות"). לפעמים ניתן לקצר את ריכוז המומסים המולרי בסוגריים מרובעים המקיפים את הנוסחה הכימית. למשל, ריכוז אניוני הידרוקסיד יכול להיכתב ב-[OH-]. ישנן יחידות רבות ושונות של תמיסות טוחנות. שומות לליטר (מול/ליטר). זכור כי מטר מעוקב אחד שווה ליטר אחד, ולכן המספרים הללו הם אותם ערכים מספריים.

בעבר נהגו כימאים לציין ריכוזים במונחים של מומס/נפח. שומה החליפה את הדרך המסורתית יותר לצטט את כמות החומר הכימי.

לפעמים מבלבלים בין מולריות לבין מולריות. ניתן לכתוב מולאליות באות קטנה m ומולריות באות גדולה M. ההבדלים בין שני אלו מוסברים להלן בפסקה.

בואו נסתכל על ההבדלים בין שני המושגים הכימיים הללו. מולקולריות, ומולאליות. אנו מקווים שלא יהיו לך ספקות לאחר קריאת פסקה זו.

שני המונחים משמשים לסירוגין כדי לציין את ריכוז התמיסה, אך יש הבדל חשוב. מולקולריות מציינת את כמות החומר ליחידת נפח, ואילו מולאליות מתייחסת לכמות החומר ליחידת משקל של הממס. מולאליות היא פשוט מספר השומות (חומר מומס), לכל קילוגרם של ממס שבו הממס מומס.

אפשר להמיר מולאליות ממולריות ולהיפך. ניתן להשתמש בנוסחה שלהלן כדי לחשב תזוזה זו:

מולריות = (מולאליות * צפיפות מסה של התמיסה) / (1+ (מולאליות * מסה מולרית של מומס))

נפח מולרי הוא כמה שומה אחת של חומר לוקחת בטמפרטורות ולחצים מסוימים. הוא נקבע על ידי חלוקת המסות הטוחנות של החומר בצפיפות שלו באותו טמפרטורה/לחץ.

מודולריות אינה זהה בדיוק לריכוז. עם זאת, הם מאוד דומים. ריכוז הוא המדד לכמה שומות חומר יכול להתמוסס בנפח נתון של נוזל. זה יכול להיקרא גם יחידות נפח. ניתן לתאר מולריות כשומות/ליטר.

מים הם 55.5M. 1 ליטר מים שוקל 1000 גרם. מכיוון שהמולריות מודדת את מספר השומות לליטר, אותו הדבר נעשה כדי למצוא את המולריות. 1000 / 18.02 = 55.55 M.

המדד המועיל של moLARITY משמש לדיון בריכוז. ריכוז יכול להגיע בגדלים רבים. מננוגרם לליטר לטון/ליטר, כך שזה מקל על מדד מבוסס המאפשר להשוות במהירות בין הריכוזים. זוהי מולריות או M, שהיא מולריות למיליליטר.