เศษส่วนกราม: คำนวณอย่างไรตัวอย่างแบบฝึกหัด - เคมี - 2025

ส่วนตุ่นเป็นวิธีการแสดงความเข้มข้นขององค์ประกอบที่ปัจจุบันในบริเวณหรือความเข้มข้นของสารในส่วนผสมที่

เศษส่วนโมลขององค์ประกอบของสารประกอบถูกกำหนดให้เป็นผลหารระหว่างจำนวนโมลของแต่ละองค์ประกอบที่แตกต่างกันที่มีอยู่ในสารประกอบและจำนวนโมลทั้งหมดของพวกมัน

สมการสำหรับการหาเศษส่วนกราม ที่มา: Gabriel Bolívar

ตัวอย่างเช่นถ้าสารประกอบมีองค์ประกอบ A และองค์ประกอบ B เศษโมลของ A คือจำนวนโมลของ A หารด้วยจำนวนโมลของ A บวกจำนวนโมลของ B ในทำนองเดียวกันสำหรับเศษโมลของ B การดำเนินการเดียวกันจะดำเนินการ แต่วางโมลของ B

การดำเนินการนี้แสดงในภาพด้านบน ผลรวมของเศษส่วนโมลเท่ากับ 1 (หนึ่ง) เศษส่วนของโมลคือตัวเลขที่ไม่มีมิติ (ไม่มีมิติ) กฎหมายหลายฉบับสามารถแสดงเป็นข้อ ๆ ได้เช่นกฎหมายของดาลตัน

ลักษณะและสัญลักษณ์

ค่าของเศษส่วนโมลาร์ไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและในส่วนผสมของก๊าซในอุดมคติสามารถใช้ในการคำนวณแรงดันบางส่วนของก๊าซแต่ละชนิดที่มีอยู่ในส่วนผสมของก๊าซ ตามที่ระบุไว้ในกฎหมายของ Dalton

เศษส่วนโมลมักจะแสดงหรือเป็นสัญลักษณ์ด้วยตัวพิมพ์ใหญ่ X (X) ทางด้านขวาเป็นตัวห้อยสัญลักษณ์องค์ประกอบหรือสูตรผสมจะถูกวางไว้หากมีส่วนผสมของสารประกอบ

คำนวณอย่างไร

หากทราบจำนวนโมลสำหรับแต่ละองค์ประกอบที่ประกอบเป็นสารประกอบที่กำหนดการเพิ่มโมลขององค์ประกอบสามารถให้จำนวนโมลทั้งหมดที่มีอยู่ในสารประกอบ

จากนั้นเพื่อให้ได้เศษส่วนโมลของแต่ละองค์ประกอบจำนวนโมลของมันจะถูกหารด้วยจำนวนโมลทั้งหมดที่มีอยู่ในสารประกอบ ผลรวมของค่าของเศษส่วนโมลขององค์ประกอบต่าง ๆ จะเท่ากับเอกภาพ (1)

ตัวอย่าง

ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างการใช้เศษโมล

ตัวอย่าง 1

โมลาลิตี้ของสารละลายซึ่งแสดงเป็นโมลของตัวถูกละลายต่อกิโลกรัมของน้ำสามารถเปลี่ยนเป็นเศษโมลของตัวถูกละลายได้ ในการทำเช่นนี้น้ำ 1,000 กรัมจะถูกเปลี่ยนเป็นโมลของน้ำเพียงแค่หารมวลของน้ำ 1,000 กรัมด้วยน้ำหนักโมเลกุลของน้ำ (18 กรัม / โมล)

จากนั้นหารจำนวนโมลของตัวถูกละลายด้วยจำนวนโมลของน้ำบวกกับตัวถูกละลายจะได้เศษโมลของตัวถูกละลาย

ตัวอย่างเช่นสาร A มีโมลาลิตี 0.03 ม. นั่นหมายความว่าคุณมี A 0.3 โมลละลายในน้ำหนึ่งกิโลกรัม น้ำหนึ่งกิโลกรัมเท่ากับน้ำ 55.55 โมล (1,000 g ÷ 18g / mol) ดังนั้นเศษส่วนโมลของ A จึงกลายเป็น:

X (A) หรือ X _A = 0.03 ÷ (55.55 + 0.03)

= 0.0005398 หรือ 5.398 10 ^-4

ตัวอย่าง 2

การคำนวณความดันบางส่วนของก๊าซเป็นฟังก์ชันของเศษส่วนโมลาร์ กฎแห่งความกดดันบางส่วนถูกกำหนดขึ้นโดยดาลตันและระบุว่าในส่วนผสมของก๊าซแต่ละก๊าซจะออกแรงดันราวกับว่ามันครอบครองปริมาตรทั้งหมดของส่วนผสมของก๊าซ

ความดันรวมของส่วนผสมของก๊าซคือผลรวมของความกดดันที่กระทำแยกกันโดยก๊าซแต่ละชนิดที่เป็นส่วนหนึ่งของส่วนผสมของก๊าซ

บรรยากาศส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนผสมของก๊าซ 4 ชนิด ได้แก่ ไนโตรเจนออกซิเจนคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำโดยแต่ละส่วนจะออกแรงกดดันบางส่วนต่อไปนี้แยกกัน:

ไนโตรเจน: 596 mmHg

ออกซิเจน: 158 mmHg

คาร์บอนไดออกไซด์: 0.3 mmHg

ไอน้ำ: 5.7 mmHg.

ซึ่งทำให้เกิดค่าความดันบรรยากาศ 760 mmHg. ด้วยการใช้แรงดันก๊าซเหล่านี้สามารถคำนวณค่าเศษส่วนของโมลต่อไปนี้ได้:

ก๊าซไนโตรเจน

X _N2 = 596 mmHg / 760 mmHg

= 0.7842

ออกซิเจน

X _O2 = 158 mmHg / 760 mmHg

= 0.2079

คาร์บอนไดออกไซด์

X _CO2 = 0.3 mmHg / 760 mmHg

= 0.00039

ไอน้ำ

X _H2O = 5.7 mmHg / 760 mmHg

= 0.075

ในทางกลับกันความดันบางส่วนของก๊าซแต่ละชนิดที่มีอยู่ในส่วนผสมสามารถคำนวณได้โดยการคูณค่าของเศษส่วนโมลด้วยความดันทั้งหมดที่กระทำโดยส่วนผสมของก๊าซ

การออกกำลังกาย

แบบฝึกหัด 1

อะไรคือเศษโมลของสารละลายของเมทานอล (CH ₃ OH) และน้ำ (H ₂ O) ที่มี CH ₃ OH จำนวน 145 กรัมและ H ₂ O 120 กรัม? น้ำหนักโมเลกุล: CH ₃ OH = 32 g / mol และน้ำ = 18 g / mol

ก่อนอื่นเราคำนวณโมลของเมทานอลและน้ำ:

โมลของ CH ₃ OH = 145 g · 1 mol CH ₃ OH ÷ 32 g ของ CH ₃ OH

= 4.53 โมล CH ₃ OH

โมลของ H ₂ O = 120 กรัม· 1 โมลของ H ₂ O ÷ 18 กรัมของ H ₂ O

= 6.67 โมล H ₂ O

จากนั้นเราคำนวณโมลทั้งหมด:

โมลรวมของ CH ₃ OH และ H ₂ O = 4.53 + 6.67

= 11.2 โมล

ดังนั้นเราจึงกำหนดเศษส่วนโมลของเมทานอลและน้ำ:

X (CH ₃ OH) = 4.53 โมล / 11.2 โมล

= 0.404

X (H ₂ O) = 6.67 โมล / 11.2 โมล

= 0.596

แบบฝึกหัด 2

ส่วนผสมของไนโตรเจน 1.56 โมล (N ₂ ) และออกซิเจน 1.2 โมล (O ₂ ) มีความดัน 0.8 บรรยากาศ (atm) คำนวณความดันบางส่วนที่กระทำโดยก๊าซแต่ละชนิด

ขั้นตอนแรกในการแก้ปัญหาคือการคำนวณเศษส่วนโมลของก๊าซ ในขั้นตอนที่สองจะได้รับแรงกดดันบางส่วนที่กระทำโดยก๊าซโดยการคูณเศษของโมลด้วยความดันทั้งหมดที่กระทำโดยส่วนผสมของก๊าซ

เศษโมลาร์ของไนโตรเจน:

X _N2 = 1.56 โมล / (1.56 โมล + 1.2 โมล)

= 0.565

เศษโมลาร์ของออกซิเจน:

X _O2 = 1.2 โมล / (1.56 โมล + 1.2 โมล)

= 0.435

และในที่สุดเราก็คำนวณแรงกดดันบางส่วนของแต่ละก๊าซ:

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

แบบฝึกหัด 3

เศษโมลของฟอร์มาลดีไฮด์ (CH ₂ O ) เป็นเท่าใดถ้าสารประกอบ 23 กรัมละลายในคาร์บอนเตตระคลอไรด์ 4 โมล (CCl ₄ )? CH ₂ O น้ำหนักโมเลกุล= 30.03 g / mol

ก่อนอื่นเราคำนวณโมลของฟอร์มาลดีไฮด์:

โมล CH ₂ O = 23 ก. CH ₂ O · 1 โมล CH ₂ O ÷ 30.03 ก. CH ₂ O

= 0.766 โมล

และในวินาทีที่เราคำนวณเศษโมล:

X _CH2OH = 0.766 โมล CH ₂ OH / (0.766 โมล CH ₂ OH + 4 โมล CCl ₄ )

= 0.161

อ้างอิง

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley (2008) เคมี (ฉบับที่ 8) CENGAGE การเรียนรู้
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 กุมภาพันธ์ 2563). เศษส่วนของโมลคืออะไร? ดึงมาจาก: thoughtco.com
3. วิกิพีเดีย (2020) เศษส่วนของโมล สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
4. มูลนิธิ CK-12 (16 ตุลาคม 2562). โมลเศษส่วน เคมี LibreTexts สืบค้นจาก: chem.libretexts.org
5. คริสเดเซียล (12 พฤศจิกายน 2561). วิธีการคำนวณโมลเศษส่วน ดึงมาจาก: sciencing.com