Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Määritelmä myyrä
- Moolijakeyhtälön käyttäminen
- Moolijae-esimerkki-ongelma
Liuoksia analysoidessaan kemistit mittaavat komponenttien pitoisuudet mooloissa. Liuenneen aineen moolifraktio on kyseisen liuenneen aineen moolien lukumäärän suhde liuenneen liuenneen aineen ja liuottimen moolien kokonaismäärään. Koska moolijake on moolien ja moolien välinen suhde, se on mitaton luku, ja tietysti se on aina pienempi kuin yksi.
Moolijaekaava on suoraviivainen. Missä tahansa liuoksessa liuenneen aineen A moolijake on = (A moolia) ÷ (kokonaismoolia) ja liuottimen moolijake = (liuottimen moolia) ÷ (moolien kokonaismäärä). Joissakin tilanteissa sinulle ei ehkä anneta suoraan moolien lukumäärää. Voit laskea sen, jos tiedät yhdisteiden kemialliset kaavat ja niiden painot tai tilavuudet. Tämän tekeminen auttaa tietämään, mikä moli on.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Moolijakekaava liuokselle, joka sisältää yhden tai useamman liuenneen aineen, on: Kunkin liuenneen aineen moolijae = kyseisen liuenneen aineen moolien lukumäärä jaettuna kaikkien liuenneiden aineiden ja liuottimen moolien kokonaismäärällä.
Määritelmä myyrä
Kaikilla jaksotaulukon elementeillä on ominaismassa ja tämän perusteella jokaisella yhdisteellä on myös ominaismassa. Atomitasolla massa mitataan atomismassayksiköinä, mutta kemit tarvitsevat tavan ilmaista massa makroskooppisina termeinä. Tätä varten he määrittelevät minkä tahansa alkuaineen tai yhdisteiden moolin Avogadros-lukuna (6,022 × 1023) atomien tai molekyylien. Näiden monien hiukkasten massa grammoina mitattuna on sama luku kuin molekyylimassa, mitattuna atomimassayksiköinä.
Molin määritelmä on siis minkä tahansa yhdisteen massa grammoina mitattuna, joka on yhtä suuri kuin komponenttielementtien massat mitattuina atomimassayksiköinä. Laskeaksesi käsilläsi olevan yhdisteen moolien lukumäärän jaat massan yhdisteen yhden moolin massalla, jonka voit laskea jaksollisesta taulukosta.
Moolijakeyhtälön käyttäminen
Moolijaekaava on erityisen helppo ymmärtää ja käyttää, jos tiedät kaikkien liuenneiden aineiden ja liuottimien moolimäärä.Oletetaan esimerkiksi, että sinulla on 2 moolia hiilitetrakloridia (CCl4), 3 moolia bentseeniä (C6H6) ja 4 moolia asetonia (C3H6O). Moolien lukumäärä liuoksessa on 9. Moolijake yhtälö kertoo, että hiilitetrakloridin moolijae on 2/9 = 0,22. Samoin bentseenin moolijae on 3/9 = 0,33 ja asetonin moolijae on 4/9 = 0,44.
Asiat monimutkaistuvat, jos tiedät vain yhden tai useamman ratkaisun komponentin massan, mutta vain hiukan enemmän. Ainoa mitä sinun täytyy tehdä, on muuntaa komponentin massa moolimääräksi, ja se on suoraviivainen aritmeettinen ongelma, kunhan tiedät kemiallisen kaavan.
Moolijae-esimerkki-ongelma
Oletetaan, että liuotat 77 grammaa hiilitetrakloridia (CCl4) 78 grammassa asetonia (C3H6O). Mitkä ovat kunkin liuoksen moolijakeet liuoksessa?
Vastusta kehotusta jakaa hiilitetrakloridin massa asetonin massalla. Koska ne ovat melkein samat, tulos olisi 0,5 jokaiselle yhdisteelle, ja se antaisi asetonille väärän tuloksen. Ensinnäkin, sinun on muunnettava massat kunkin yhdisteen moolimääräksi, ja tehdäksesi se, sinun on etsittävä jaksotaulukon kunkin elementin atomimassat.
Hiilen atomimassa on 12,0 amu (pyöristetty yhden desimaalin tarkkuudella) ja kloorin osuus on 35,5 amu, joten yksi mooli tetrakloorihiiltä painoi 154 grammaa. Sinulla on 77 grammaa, mikä on 77/154 = 0,5 moolia.
Kun otetaan huomioon, että vedyn atomimassa on 1 amu ja hapen 16 amu, asetonin moolimassa on 58 grammaa. Sinulla on 78 grammaa, mikä on 1,34 moolia. Tämä tarkoittaa, että moolien lukumäärä liuoksessa on 1,84. Nyt olet valmis laskemaan moolijakeita käyttämällä moolijake yhtälöä.
Hiilitetrakloridin moolifraktio = 0,5 moolia / 1,84 moolia = 0,27
Asetonin moolijae = 1,34 moolia / 1,84 moolia = 0,73