The pecahan mol adalah satu cara untuk menyatakan kepekatan unsur-unsur di dalam sebatian, atau kepekatan sebatian dalam campuran.
Fraksi mol unsur sebatian didefinisikan sebagai hasil bagi bilangan mol setiap elemen berbeza yang terdapat dalam sebatian dan jumlah mol mol tersebut.
Persamaan untuk penentuan pecahan molar. Sumber: Gabriel Bolívar.
Contohnya: jika sebatian mempunyai unsur A dan unsur B, pecahan mol A adalah bilangan mol A dibahagi dengan bilangan mol A ditambah dengan bilangan mol B. Begitu juga dengan pecahan mol B Operasi yang sama dilakukan tetapi meletakkan tahi lalat B.
Operasi ini ditunjukkan dalam gambar di atas. Jumlah pecahan mol adalah sama dengan 1 (satu). Pecahan mol adalah nombor tanpa dimensi (tanpa dimensi). Banyak undang-undang dapat dinyatakan dalam istilahnya, seperti Dalton's Law.
Ciri dan simbol
Nilai pecahan tahi lalat tidak bergantung pada suhu dan dalam campuran gas yang ideal dapat digunakan untuk mengira tekanan separa setiap gas yang terdapat dalam campuran gas; seperti yang dinyatakan dalam undang-undang Dalton.
Fraksi tahi lalat biasanya dilambangkan atau dilambangkan dengan modal X (X) di sebelah kanan, sebagai langganan, simbol unsur atau formula sebatian diletakkan jika terdapat campuran sebatian.
Bagaimana ia dikira
Sekiranya bilangan tahi lalat diketahui untuk setiap unsur yang membentuk sebatian tertentu, penambahan mol unsur dapat memberikan jumlah mol yang terdapat dalam sebatian tersebut.
Kemudian, untuk mendapatkan pecahan mol setiap elemen, bilangan molnya dibahagi dengan jumlah mol yang terdapat dalam sebatian tersebut. Jumlah nilai pecahan mol unsur yang berbeza sama dengan kesatuan (1).
Contoh
Berikut adalah contoh penggunaan pecahan tahi lalat.
Contoh 1
Molalitas larutan, dinyatakan sebagai mol zat terlarut per kilogram air, dapat diubah menjadi pecahan mol zat terlarut. Untuk melakukan ini, 1.000 g air diubah menjadi mol air, hanya membahagi jisim air 1.000 g dengan berat molekul air (18 g / mol).
Kemudian, membahagi bilangan mol zat terlarut dengan bilangan mol air ditambah dengan zat terlarut, pecahan mol zat terlarut akan diperoleh.
Contohnya, bahan A mempunyai molaliti 0,03 m. Ini bermaksud bahawa anda mempunyai 0.3 mol A terlarut dalam satu kilogram air. Satu kilogram air sepadan dengan 55.55 mol air (1.000 g ÷ 18g / mol). Oleh itu, pecahan mol A menjadi:
X (A) atau X A = 0.03 ÷ (55.55 + 0.03)
= 0.0005398 atau 5.398 10 -4
Contoh 2
Pengiraan tekanan separa gas sebagai fungsi pecahan molarnya. Hukum Tekanan Separa diucapkan oleh Dalton dan menunjukkan bahawa dalam campuran gas masing-masing gas memberikan tekanannya seolah-olah menempati seluruh isi campuran gas.
Tekanan total campuran gas adalah jumlah tekanan yang diberikan, secara berasingan, oleh setiap gas yang merupakan sebahagian daripada campuran gas.
Atmosfera terdiri daripada campuran empat gas: nitrogen, oksigen, karbon dioksida dan wap air, masing-masing memberikan tekanan separa berikut secara berasingan:
Nitrogen: 596 mmHg
Oksigen: 158 mmHg
Karbon dioksida: 0.3 mmHg
Wap air: 5.7 mmHg.
Yang menghasilkan nilai tekanan atmosfera 760 mmHg. Dengan menggunakan tekanan gas ini, nilai pecahan mol berikut dapat dikira:
Nitrogen
X N2 = 596 mmHg / 760 mmHg
= 0.7842
Oksigen
X O2 = 158 mmHg / 760 mmHg
= 0.2079
Karbon dioksida
X CO2 = 0.3 mmHg / 760 mmHg
= 0.00039
Wap air
X H2O = 5.7 mmHg / 760 mmHg
= 0.075
Secara timbal balik, tekanan separa setiap gas yang terdapat dalam campuran dapat dikira dengan mengalikan nilai pecahan molnya dengan jumlah tekanan yang diberikan oleh campuran gas.
Latihan
Latihan 1
Berapakah pecahan mol larutan metanol (CH 3 OH) dan air (H 2 O) yang mengandungi 145 g CH 3 OH dan 120 g H 2 O? Berat molekul: CH 3 OH = 32 g / mol dan air = 18 g / mol.
Kami mengira mol metanol dan air terlebih dahulu:
Mol CH 3 OH = 145 g · 1 mol CH 3 OH ÷ 32 g CH 3 OH
= 4.53 mol CH 3 OH
Mol H 2 O = 120 g · 1 mol H 2 O ÷ 18 g H 2 O
= 6.67 mol H 2 O
Kemudian kita mengira jumlah mol:
Jumlah mol CH 3 OH dan H 2 O = 4.53 + 6.67
= 11.2 mol
Oleh itu, kami menentukan pecahan mol metanol dan air:
X (CH 3 OH) = 4.53 mol / 11.2 mol
= 0.404
X (H 2 O) = 6.67 mol / 11.2 mol
= 0.596
Latihan 2
Campuran 1.56 mol nitrogen (N 2 ) dan 1.2 mol oksigen (O 2 ) memberikan tekanan 0.8 atmosfera (atm). Hitung tekanan separa yang diberikan oleh setiap gas.
Langkah pertama dalam menyelesaikan masalah adalah pengiraan pecahan mol gas. Pada tahap kedua, tekanan separa yang diberikan oleh gas diperoleh, mengalikan pecahan mol mereka dengan jumlah tekanan yang diberikan oleh campuran gas.
Pecahan molar nitrogen:
X N2 = 1.56 mol / (1.56 mol + 1.2 mol)
= 0.565
Pecahan molekul oksigen:
X O2 = 1.2 mol / (1.56 mol + 1.2 mol)
= 0.435
Dan akhirnya kami mengira tekanan separa setiap gas:
P N2 = X N2 P T
= 0.565 · 0.8 atm
= 0.452 atm
P O2 = X O2 P t
= 0.435 · 0.8 atm
= 0.348 atm
Latihan 3
Berapakah pecahan mol formaldehid (CH 2 O) jika 23 g sebatian tersebut dilarutkan dalam 4 mol karbon tetraklorida (CCl 4 )? Berat molekul CH 2 O = 30.03 g / mol.
Kami mengira mol formaldehid terlebih dahulu:
Mol CH 2 O = 23 g CH 2 O · 1 mol CH 2 O ÷ 30.03 g CH 2 O
= 0.766 mol
Dan untuk yang kedua kami mengira pecahan mol:
X CH2OH = 0.766 mol CH 2 OH / (0.766 mol CH 2 OH + 4 mol CCl 4 )
= 0.161
Rujukan
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8.) Pembelajaran CENGAGE.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 Februari 2020). Apa itu pecahan tahi lalat? Dipulihkan dari: thinkco.com
- Wikipedia. (2020). Pecahan tahi lalat. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
- Yayasan CK-12. (16 Oktober 2019). Pecahan Mol. LibreTexts Kimia. Dipulihkan dari: chem.libretexts.org
- Chris Deziel. (12 November 2018). Cara Mengira Pecahan Mol. Dipulihkan dari: sciencing.com