Sisältö
Useimmat kemialliset kaavat sisältävät alaindeksejä, jotka ovat numeroita. Vaikka näitä lukuja ei seuraa kaavassa kirjoitetut yksiköt, ne ovat tosiasiassa yksiköiden suuruisia. Siksi kemiallisiin kaavoihin sisältyy muuntokertoimien välttämättömyys, jotka ovat murto-osia, jotka muuntavat yksikön toiseksi, kun se kerrotaan mittauksella. Muuntokertoimien käyttöprosessi tunnetaan dimensioanalyysinä, ja se on välttämätöntä kemiallisten kaavojen ja yhtälöiden tutkimiseksi.
Yhdisteiden moolit elementtimooliin
Moli on määrän mittayksikkö. Jos kokonaisluku näkyy alaindeksinä kemiallisessa kaavassa, se edustaa kaavan alaindeksiä välittömästi edeltävän elementin moolien lukumäärää. Jos alaindeksi seuraa sulkujoukkoa, se edustaa sulkeissa olevan atomiryhmän moolien lukumäärää. Moli on hyödyllinen, koska se auttaa ymmärtämään yhdisteen kunkin elementin suhteellista määrää, ja nämä määrät annetaan kaavan alaindeksillä. Esimerkiksi veden kaava on H2O, jossa nämä kaksi ovat vetyindeksi. Hapen jälkeen ei ole alaindeksiä, mikä on sama asia kuin alaindeksi yhdellä. Siksi yksi mooli yhdistettä H2O sisältää kaksi moolia vetyä ja yksi mooli happea, ja muuntokertoimet ovat (2 moolia vety / 1 mooli H20) ja (1 mooli happea / 1 mooli H20).
Moolit atomiin ja molekyylit
Mooliyksikkö on hyödyllinen paitsi siksi, että se hajottaa kaavan kemiallisiksi komponenteiksi, vaan myös sen suhteen atomien ja molekyylien lukumäärään. Yksi mooli on 6,02 * 10 ^ 23 atomia tai molekyylejä, joten muuntokerroin on (6,02 * 10 ^ 23 atomia tai molekyylejä / 1 mooli). Esimerkiksi yksi mooli hiiltä on yhtä suuri kuin 6,02 * 10 ^ 23 hiiliatomia ja yksi mooli hiilidioksidia on yhtä suuri kuin 6,02 * 10 ^ 23 molekyyliä hiilidioksidia. Koska hiilidioksidin kaava on CO2, yhdestä moolista hiilidioksidia löytyy yksi mooli hiiltä ja kaksi moolia happea. Siten yhdessä moolia hiilidioksidia esiintyy 6,02 * 10 ^ 23 hiiliatomia ja 12,04 * 10 ^ 23 happiatomia.
Moolit grammiin
Vaikka on tärkeää ymmärtää moolit ja atomien ja molekyylien lukumäärä, käytännöllisempi yksikkö kokeille on gramma, joka on massayksikkö. Et voi mitata moolia ainetta laboratoriossa, mutta voit mitata sen massan grammoina tasapainossa. Muuntokerroin moolien muuntamiseksi grammoiksi tulee jaksollisesta taulukosta. Atomimassa, joka yleensä annetaan atomisymbolin ja atominumeron alapuolelle, on gramman lukumäärä kyseisen elementin moolia kohti. Esimerkiksi germaniumin atomimassa on 72,61 g / mol. Siksi muuntokerroin on (72,61 g Ge / 1 mol Ge). Kunkin elementin muuntokerroin on analoginen; korvaa yksinkertaisesti germaniumin atomimassa massan tutkittavan elementin atomimassalla.
Prosentit mooliin
Joskus kemiallisten kaavojen alaindeksit eivät ole kokonaislukuja, vaan desimaalin tarkkuudella. Nämä ovat prosenttimääriä, ja on usein tarpeen muuntaa prosenttimäärät mooliksi. Esimerkiksi, jos sinulla on yhdiste, jonka aineosat on ilmoitettu prosenteissa, kuten C0.2H0.6O0.2, niin 20 prosenttia yhdisteen mooleista on hiiltä, 60 prosenttia on vety ja 20 prosenttia on happea. Muuntamiseksi mooliksi, etsi kerroin, joka kerrotaan pienimmällä prosentilla, jolloin saadaan 100 prosentin tuote. Tässä tapauksessa pienin prosenttiosuus on 20 prosenttia, niin että luku on 5. Sitten kerrotaan jokainen prosenttimäärä tällä numerolla, jotta saadaan tässä tapauksessa kaava CH3O, koska 20% * 5 = 100% = 1 ja 60% * 5 = 300% = 3.