Asosiy kontent

Course: Kimyo > Unit 11

Lesson 3: Aralashmalar va eritmalar

Molyarlik

Eritma, erituvchi va erigan moddaning taʼrifi. Erigan moddaning konsentratsiyasini ifodalashda molyarlikdan qanday foydalaniladi? Molyarlikka bogʻliq hisob-kitoblar.

Asosiy tushunchalar

Bir jinsli aralashmalar gomogen aralashmalar yoki eritmalar deb ataladi.
Bir jinsli boʻlmagan aralashmalar esa geterogen aralashmalar hisoblanadi.
Eritmada eng koʻp miqdorda boʻlgan modda erituvchi, qolgan moddalar esa erigan moddalar deb ataladi.
Molyarlik yoki molyar konsentratsiya bir litr eritmada erigan moddaning mol miqdorini koʻrsatadi va uni quyidagi formula boʻyicha hisoblash mumkin:

$Molyarlik = \frac{erigan moddaning moli}{eritmaning litrdagi hajmi}$ ‍

Molyar konsentratsiya eritmaning hajmi orqali erigan moddaning massasini yoki molini topish uchun qoʻllanadi.

Kirish: aralashmalar va eritmalar

Kundalik hayotda koʻpincha turli birikmalarning aralashmalari bilan toʻqnash kelamiz. Aralashmalarga misol qilib inson tanasini keltirishimiz mumkin. Siz inson tanasi massasining taxminan

57 %

suvdan iborat ekanini bilarmidingiz? Yana unda biologik molekulalar, gazlar va suvda erigan anorganik ionlar ham mavjud. Sizni bilmadim-u, lekin meni bu hayratga soladi!

Agar moddalar bir-biri bilan aralashib, namunaning barcha qismlarida bir xil tarkibga ega boʻlgan aralashma hosil qilsa, bunday aralashma gomogen aralashma deb ataladi. Aksincha, hosil boʻgan namunaning har xil qismlari turlicha tarkibga ega boʻlsa, bunday namuna geterogen aralashma deyiladi.

Gomogen aralashmalarni, shuningdek, eritmalar deb ham atashadi va eritmalar oʻzida qattiq, suyuq va gaz moddalarni saqlashi mumkin. Biz tez-tez eritmadagi moddalarning miqdorini aniqlashga harakat qilamiz va buni erigan moddalarning konsentratsiyasi deb ataymiz. Quyidagi boʻlimda biz eritmalarni miqdoriy ifodalashni va ushbu maʼlumotlar stexiometrik hisoblashlarda qanday qoʻllanishi mumkinligini koʻrib chiqamiz.

Molyar konsentratsiya

Yoʻq!

Molyar konsentratsiya molyarlik deb ham ataladi, lekin molyarlik va molyallik tushunchalari bir xil maʼnoni anglatmaydi. Bu ikki termin eritmada erigan moddaning miqdorini ikki xil yoʻl bilan ifodalaydi, shuning uchun eritmaning molyar konsentratsiyasi bilan molyal kosentratsiyasini adashtirib yubormaslik kerak. Ushbu boʻlimda biz faqat molyarlik haqida gaplashamiz.

Ikki termin orasidagi farqni bilib olish uchun koʻring bu video molyarlik va molyallik haqida.

Eritmada eng koʻp miqdorda boʻlgan modda erituvchi deb ataladi. Erituvchida erigan kimyoviy birikmalar erigan moddalar deb ataladi va erigan moddalar gaz, suyuq va qattiq holatda boʻlishi mumkin. Masalan, Yer atmosferasi

78 %

azot,

21 %

kislorod,

1 %

argon, karbonat angidridi va boshqa gazlarning aralashmasi hisoblanadi. Ushbu holatda atmosferani eritma deb qarasak, azot erituvchi, kislorod, argon va karbonat angidridi erigan moddalar boʻlib hisoblanadi.

Erigan moddaning molyarligi yoki molyar konsentratsiyasi bir litr eritmada erigan moddaning mol miqdorini bildiradi (erituvchining bir litrida emas!):

$Molyarlik = \frac{erigan moddaning moli}{eritmaning litrdagi hajmi}$ ‍

Siz buning sababi erigan moddaning hajmini inobatga olmaganimiz boʻlsa kerak, deb oʻylashingiz mumkin! Biroq erigan moddaning hajmini erituvchining hajmiga qoʻshgan taqdirimizda ham chiqqan javob hosil boʻladigan eritmaning hajmidan farq qilib qolishi mumkin.

Buning sababi shundaki, aralashmaning hajmi undagi molekulalar oʻrtasidagi molekulalararo taʼsir kuchlariga bogʻliq. Bu holat, ayniqsa, suyuq eritmalarda yaqqol namoyon boʻladi, chunki unda molekulalar gazsimon eritmalarga nisbatan yaqinroq joylashadi va shu sababli kuchliroq taʼsirlashadi. Erituvchi molekulalari oʻrtasidagi molekulalararo taʼsir kuchlari erituvchi va erigan modda molekulalari oʻrtasidagi molekulalararo taʼsir kuchlaridan farq qiladi. Ushbu taʼsirlashuvlarning tabiatiga qarab, eritmaning hajmi erituvchi va erigan moddalarning hajmlari yigʻindisidan yoki koʻproq, yoki kamroq boʻlishi mumkin!

Gʻalatiroq koʻrinishi mumkin, biroq buni kimyo deydilar.

Molyarlikning oʻlchov birligi

\frac{mol}{litr}

, uni qisqartirib molyar yoki

M

desa ham boʻladi (odatda "molyar" deyiladi). Baʼzida erigan moddaning molyar konsentratsiyasini koʻrsatish uchun erigan moddaning kimyoviy formulasi toʻrtburchak qavsga olinadi. Masalan, eritmadagi xlorid ionlarining molyar konsentratsiyasi

[{Cl}^{-}]

kabi yozilishi mumkin. Molyar konsentratsiya bizga eritmaning hajmi orqali erigan moddaning molini (yoki massasini) topish imkonini taqdim etadi.

Nazorat savoli: bronza qotishma boʻlib, uni ~ $88 %$ ‍ mis va $12 %$ ‍ qalaydan iborat qattiq holatdagi eritma deb qarash mumkin. Bronzada erigan modda va erituvchi nima?

1-masala: erigan moddaning molyar konsentratsiyasini hisoblash

2, 355 g

sulfat kislota suvda eritilib eritma tayyorlandi. Eritmaning umumiy hajmi

50, 0 ml

boʻldi. Sulfat kislotaning molyar konsentratsiyasi,

[H_{2} {SO}_{4}]

, nimaga teng?

[H_{2} {SO}_{4}]

ni aniqlash uchun eritmadagi sulfat kislotaning mol miqdorini topishimiz kerak. Sulfat kislotaning molekulyar massasi

98, 08 \frac{g}{mol}

dan foydalanib uning massasini moliga aylantirishimiz mumkin:

$H_{2} {SO}_{4} ning moli = 2, 355 g H_{2} {SO}_{4} \times \frac{1 mol}{98, 08 g} = 0, 02401 {mol H}_{2} {SO}_{4}$ ‍

Ana endi sulfat kislotaning mol miqdorini va eritmaning umumiy hajmini molyarlikni aniqlash tenglamasiga qoʻyib, sulfat kislotaning molyar konsentratsiyasini hisoblaymiz:

$\begin{aligned} [H_{2} {SO}_{4}] & = \frac{erigan moddaning moli}{eritmaning hajmi litrda} \\ = \frac{0.02401 mol}{0.050 l} \\ = 0.48 M \end{aligned}$ ‍

Nazorat savoli: $4, 8 {M H}_{2} {SO}_{4}$ ‍ eritmasidagi $H^{+}$ ‍ ionlarining molyar konsentratsiyasi qanday?

Ushbu savolga javob berish uchun eritmada qanday jarayon ketishini bilishimiz kerak. Sulfat kislota kuchli kislota boʻlgani sababli toʻliqligicha

H^{+} (s . e)

{SO}_{4}^{-} (s . e)

ionlariga dissotsiyalanadi. Bu jarayonni quyidagicha yozish mumkin:

H_{2} {SO}_{4} (s . e) \to 2 H^{+} (s . e) + {SO}_{4}^{2 -} (s . e)

Tenglashtirilgan reaksiya tenglamasidan koʻrinib turibdiki, eritmadagi har bir mol sulfat kislotadan

2

mol

H^{+} (s . e)

hosil boʻladi. Ushbu nisbatdan foydalanib,

H^{+} (s . e)

ning molyar konsentratsiyasini hisoblaymiz:

[H^{+} (s . e)] = 4, 8 {M H}_{2} {SO}_{4} \times \frac{2 {mol H}^{+}}{1 {mol H}_{2} {SO}_{4}} = 9, 6 {M H}^{+} (s . e)

Demak,

H^{+} (s . e)

ning molyar konsentratsiyasi

H_{2} {SO}_{4}

ning molyar konsentratsiyasidan ikki barobar koʻp boʻladi.

2-masala: muayyan konsentratsiyali eritma tayyorlash

Baʼzida konsentratsiyasi va hajmi aniq eritma tayyorlashimiz uchun erigan moddadan qancha olishimiz kerakligini bilishimiz zarur. Bunday hollarda molyarlikni hisoblash tenglamasini erigan moddaning molini topish uchun moslashtiramiz.

$Erigan moddaning moli = Molyarlik \times eritmaning hajmi litrda$ ‍

Masalan,

[NaCl] = 0, 800 M

konsentratsiyali

0.250 l

suvli eritma tayyorlamoqchimiz. Ushbu eritmani tayyorlash uchun qanday massadagi erigan modda, yaʼni

NaCl

kerak boʻladi?

Muayyan konsentratsiyali va aniq hajmdagi eritmani tayyorlashga kerak boʻladigan

NaCl

molini hisoblash uchun moslashtirilgan molyarlik tenglamasidan foydalanamiz:

$\begin{aligned} NaCl ning moli & = [NaCl] \times eritmaning hajmi litrda \\ = 0, 800 \frac{mol}{l} \times 0, 250 l \\ = 0, 200 mol NaCl \end{aligned}$ ‍

Endi

NaCl

ning molidan uning massasini topish uchun natriy xloridining molekulyar massasi

58, 44 \frac{g}{mol}

dan foydalanamiz:

$NaCl ning massasi = 0, 200 mol \times \frac{58, 44 g}{1 mol} = 11, 7 g NaCl$ ‍

Amaliyotda ushbu natijadan foydalanib, quyidagicha bizga zarur boʻlgan eritmani tayyorlaymiz:

1 -

bosqich.

11, 7 g

natriy xloridni tarozida tortib oling.

2 -

bosqich. Natriy xloridini toza, quruq kolbaga soling.

3 -

bosqich.

NaCl

ga eritmaning umumiy hajmi

250 ml

boʻlgunga qadar suv qoʻshing.

4 -

bosqich.

NaCl

toʻliq erib ketgunicha aralashtiring.

Tayyorlangan eritma molyar konsentratsiyasining aniqlik darajasi tanlagan kolbamiz va erigan moddani tortish uchun ishlatgan tarozimizning aniqlik darajasiga bogʻliq. Kolbamiz eritma hajmining aniqligini belgilaydi. Agar aniqlik talab qilinmasa, eritma tayyorlash uchun Erlenmeyer kolbasini ishlatishimiz mumkin. Agar biz oʻta aniq ishlashimiz kerak boʻlsa, masalan, analitik kimyoda tajriba uchun standart eritma tayyorlaganimizda erigan modda va erituvchini oʻlchov kolbasida aralashtirishimiz kerak (quyidagi rasmga qarang).

Xulosa

Bir jinsli aralashmalar gomogen eritmalar deb ataladi.
Bir jinsli boʻlmagan aralashmalar geterogen aralashmalardir.
Aralashmada eng koʻp miqdorda boʻlgan kimyoviy modda erituvchi deb, qolganlari esa erigan moddalar deb ataladi.
Molyarlik yoki molyar konsentratsiya bir litr eritmada erigan moddaning mol miqdorini bildiradi, uni quyidagi tenglama boʻyicha hisoblasa boʻladi:

$Molyarlik = \frac{erigan moddaning moli}{eritmaning litrdagi hajmi}$ ‍

Molyar konsentratsiya eritmaning hajmi orqali erigan moddaning massasini yoki molini topish uchun qoʻllanadi.

Urinib koʻring: choʻkma tushish reaksiyasining stexiometriyasi

Molyarlik eritmalardagi reaksiyalar, masalan, choʻkma tushishi va neytrallanish reaksiyalari uchun stexiometrik hisoblashlarni bajarganda qoʻl keladi. Masalan,

{Pb(NO}_{3})_{2} (s . e)

KI (s . e)

oʻrtasidagi choʻkma tushish reaksiyasini koʻrib chiqaylik. Agar ikkala eritmani aralashtirsak, yorqin sariq rangdagi

{PbI}_{2} (q)

choʻkmaga tushadi. Ushbu reaksiya tenglamasi quyidagicha boʻladi:

${Pb(NO}_{3})_{2} (s . e) + 2 KI (s . e) \to {PbI}_{2} (q) + 2 {KNO}_{3} (s . e)$ ‍

Agar bizda $0.1 litr$ ‍ $0, 10 {M Pb(NO}_{3})_{2}$ ‍ eritmasi mavjud boʻlsa, barcha ${Pb(NO}_{3})_{2} (s . e)$ ‍ bilan toʻliq reaksiyaga kirishishi uchun $0, 10 M KI (s . e)$ ‍ eritmasidan qancha hajm qoʻshish kerak?

KI

eritmasining hajmini hisoblash uchun molyarlik tenglamasini eritmaning umumiy hajmini topish uchun moslashtiramiz:

$Erigan moddaning moli = Molyarlik \times eritmaning hajmi litrda$ ‍

Agar tenglamaning ikkala tomonini ham eritmaning molyarligiga boʻlsak, quyidagiga ega boʻlamiz:

$Eritmaning hajmi litrda = \frac{erigan moddaning moli}{Molyarlik}$ ‍

Erigan moddaning moli va molyarlik qiymatlarini tenglamaga qoʻysak:

$\begin{aligned} eritmaning hajmi litrda & = \frac{erigan moddaning moli}{Molyarlik} \\ = \frac{0, 020 mol}{0, 10 M KI} \\ = 0, 20 l \end{aligned}$ ‍

Demak,

100 m l

0, 10 {M Pb(NO}_{3})_{2}

eritmasi bilan toʻliq reaksiyaga kirishishi uchun

0, 10 M KI

eritmasidan

0, 20 l

kerak boʻladi.

Muhokamaga qoʻshilmoqchimisiz?

Kirish

Saralash:

Hozircha izohlar yoʻq.

Ingliz tilini tushunasizmi? Khan Academyʼning inglizcha saytida boʻlayotgan muhokamalarni koʻrish uchun shu yerga bosing.

Course: Kimyo > Unit 11

Molyarlik

Asosiy tushunchalar

Kirish: aralashmalar va eritmalar

Molyar konsentratsiya

1-masala: erigan moddaning molyar konsentratsiyasini hisoblash

2-masala: muayyan konsentratsiyali eritma tayyorlash

Xulosa

Mavzuga oid manbalar

Boshqa manbalar

Urinib koʻring: choʻkma tushish reaksiyasining stexiometriyasi

Muhokamaga qoʻshilmoqchimisiz?