Asosiy kontent

Kimyo

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:

start text, M, o, l, y, a, r, l, i, k, end text, equals, start fraction, start text, e, r, i, g, a, n, space, m, o, d, d, a, n, i, n, g, space, m, o, l, i, end text, divided by, start text, e, r, i, t, m, a, n, i, n, g, space, l, i, t, r, d, a, g, i, space, h, a, j, m, i, end text, end fraction

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, percent 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

[Molyar konsentratsiya molyarlik bilan bir xilmi?]

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, percent azot, 21, percent kislorod, 1, percent 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!):

[Mol nima? ]

start text, M, o, l, y, a, r, l, i, k, end text, equals, start fraction, start text, e, r, i, g, a, n, space, m, o, d, d, a, n, i, n, g, space, m, o, l, i, end text, divided by, start text, e, r, i, t, m, a, n, i, n, g, space, l, i, t, r, d, a, g, i, space, h, a, j, m, i, end text, end fraction

[Nima uchun eritmaning hajmi erituvchining hajmidan farq qiladi?]

Molyarlikning oʻlchov birligi start fraction, start text, m, o, l, end text, divided by, start text, l, i, t, r, end text, end fraction, uni qisqartirib molyar yoki start text, M, end text 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 open bracket, start text, C, l, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket 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, percent mis va 12, percent qalaydan iborat qattiq holatdagi eritma deb qarash mumkin. Bronzada erigan modda va erituvchi nima?

[Javobni koʻrish]

1-masala: erigan moddaning molyar konsentratsiyasini hisoblash

2, comma, 355, start text, g, end text sulfat kislota suvda eritilib eritma tayyorlandi. Eritmaning umumiy hajmi 50, comma, 0, start text, m, l, end text boʻldi. Sulfat kislotaning molyar konsentratsiyasi, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, close bracket, nimaga teng?

open bracket, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, close bracket ni aniqlash uchun eritmadagi sulfat kislotaning mol miqdorini topishimiz kerak. Sulfat kislotaning molekulyar massasi 98, comma, 08, start fraction, start text, g, end text, divided by, start text, m, o, l, end text, end fraction dan foydalanib uning massasini moliga aylantirishimiz mumkin:

start text, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, start text, space, n, i, n, g, space, m, o, l, i, end text, equals, 2, comma, 355, start cancel, start text, g, end text, end cancel, start text, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, times, start fraction, 1, start text, m, o, l, end text, divided by, 98, comma, 08, start cancel, start text, g, end text, end cancel, end fraction, equals, 0, comma, 02401, start text, m, o, l, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript

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

$\begin{aligned} [\text H_2 \text{SO}_4]&= \dfrac{\text{erigan moddaning moli}}{\text{eritmaning hajmi litrda}}\\ \\ &=\dfrac{0.02401\,\text{mol}}{0.050\,l}\\ \\ &=0.48 \,\text M\end{aligned}$

Nazorat savoli: 4, comma, 8, start text, M, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript eritmasidagi start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript ionlarining molyar konsentratsiyasi qanday?

[Javobni koʻrish]

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.

start text, E, r, i, g, a, n, space, m, o, d, d, a, n, i, n, g, space, m, o, l, i, end text, equals, start text, M, o, l, y, a, r, l, i, k, end text, times, start text, e, r, i, t, m, a, n, i, n, g, space, h, a, j, m, i, space, l, i, t, r, d, a, end text

Masalan, open bracket, start text, N, a, C, l, end text, close bracket, equals, 0, comma, 800, start text, M, end text konsentratsiyali 0, point, 250, space, l suvli eritma tayyorlamoqchimiz. Ushbu eritmani tayyorlash uchun qanday massadagi erigan modda, yaʼni start text, N, a, C, l, end text kerak boʻladi?

Muayyan konsentratsiyali va aniq hajmdagi eritmani tayyorlashga kerak boʻladigan start text, N, a, C, l, end text molini hisoblash uchun moslashtirilgan molyarlik tenglamasidan foydalanamiz:

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

Endi start text, N, a, C, l, end text ning molidan uning massasini topish uchun natriy xloridining molekulyar massasi 58, comma, 44, start fraction, start text, g, end text, divided by, start text, m, o, l, end text, end fraction dan foydalanamiz:

start text, N, a, C, l, space, n, i, n, g, space, m, a, s, s, a, s, i, end text, equals, 0, comma, 200, start cancel, start text, m, o, l, end text, end cancel, times, start fraction, 58, comma, 44, start text, g, end text, divided by, 1, start cancel, start text, m, o, l, end text, end cancel, end fraction, equals, 11, comma, 7, start text, g, space, N, a, C, l, end text

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

1, minusbosqich. 11, comma, 7, start text, g, end text natriy xloridni tarozida tortib oling.

2, minusbosqich. Natriy xloridini toza, quruq kolbaga soling.

3, minusbosqich. start text, N, a, C, l, end text ga eritmaning umumiy hajmi 250, start text, m, l, end text boʻlgunga qadar suv qoʻshing.

4, minusbosqich. start text, N, a, C, l, end text 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:

start text, M, o, l, y, a, r, l, i, k, end text, equals, start fraction, start text, e, r, i, g, a, n, space, m, o, d, d, a, n, i, n, g, space, m, o, l, i, end text, divided by, start text, e, r, i, t, m, a, n, i, n, g, space, l, i, t, r, d, a, g, i, space, h, a, j, m, i, end text, end fraction

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

[Qoʻshimcha maʼlumotlar va manbalar]

Urinib koʻring: choʻkma tushish reaksiyasining stexiometriyasi

Molyarlik eritmalardagi reaksiyalar, masalan, choʻkma tushishi va neytrallanish reaksiyalari uchun stexiometrik hisoblashlarni bajarganda qoʻl keladi. Masalan, start text, P, b, left parenthesis, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript, right parenthesis, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, s, point, e, right parenthesis va start text, K, I, end text, left parenthesis, s, point, e, right parenthesis oʻrtasidagi choʻkma tushish reaksiyasini koʻrib chiqaylik. Agar ikkala eritmani aralashtirsak, yorqin sariq rangdagi start text, P, b, I, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, q, right parenthesis choʻkmaga tushadi. Ushbu reaksiya tenglamasi quyidagicha boʻladi:

start text, P, b, left parenthesis, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript, right parenthesis, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, s, point, e, right parenthesis, plus, 2, start text, K, I, end text, left parenthesis, s, point, e, right parenthesis, right arrow, start text, P, b, I, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, q, right parenthesis, plus, 2, start text, K, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript, left parenthesis, s, point, e, right parenthesis

Agar bizda 0, point, 1, start text, l, i, t, r, end text 0, comma, 10, start text, M, space, P, b, left parenthesis, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript, right parenthesis, start subscript, 2, end subscript eritmasi mavjud boʻlsa, barcha start text, P, b, left parenthesis, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript, right parenthesis, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, s, point, e, right parenthesis bilan toʻliq reaksiyaga kirishishi uchun 0, comma, 10, start text, M, space, K, I, end text, left parenthesis, s, point, e, right parenthesis eritmasidan qancha hajm qoʻshish kerak?

[1-maslahat]

[2-maslahat]

[3-maslahat]

Muhokamaga qoʻshilmoqchimisiz?

Kirish

Saralash:

Hozircha izohlar yoʻq.

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