Kuinka muuntaa grammoja mooliksi ja päinvastoin

Myyrän käsite liittyy läheisesti kaikkiin kemian osa-alueisiin. Se on aineen määrän mitta, ja siksi se liittyy suoraan minkä tahansa aineen näytteessä olevien atomien tai molekyylien lukumäärään. Myyrän käsite on monella tapaa erilainen kuin tusinan tai sadan käsite. Eli se on yksinkertaisesti numero; erittäin suuri luku, se on totta, mutta puhdas luku loppujen lopuksi.

Mutta kuinka määritämme atomien lukumäärän ainenäytteessä, jos emme näe niitä? Samalla tavalla kuin voimme arvioida appelsiinien lukumäärän säkissä ilman, että niitä tarvitsee laskea: Punnitus joitakin appelsiineja niiden keskipainon määrittämiseksi ja sitten koko säkin punnitus.

Esimerkiksi, jos appelsiini painaa 200 g, kilogrammassa on 5 appelsiinia. Sitten, jos säkki painaa 20 kg, siinä on 20*5=100 appelsiinia. Toisaalta, jos säkki painaa 20 kg, mutta se ei sisällä appelsiineja vaan sitruunoita, niin sitruunoiden määrä säkissä ei ole sama kuin appelsiinien määrä, koska sitruunat painavat yleensä vähemmän.

Sama voidaan sanoa käänteisestä prosessista. Jos haluamme tietää, kuinka paljon tietty määrä appelsiineja tai sitruunoita painaa, meidän on vain kerrottava tämä luku kunkin painolla.

Myyrien laskeminen grammoista ja päinvastoin toimii samalla tavalla. Se perustuu tietyntyyppisen atomin tai molekyylin kunkin moolin massaan.

Seuraavaksi näemme erilaisia ​​tapoja suorittaa moolien laskeminen aineen massasta sekä aineen massan laskeminen moolien lukumäärästä. Mikä tahansa näistä kolmesta laskelmien suoritustavasta on täysin pätevä ja antaa saman tuloksen, vaikka jotkut ovat käytännöllisempiä kuin toiset tietyissä yhteyksissä, kuten alla selitetään.

Moolimassalaskenta

Kuten appelsiinipussin esimerkissä, oli tarpeen tietää appelsiinin paino, jotta voidaan määrittää appelsiinien määrä säkissä, laskea moolien lukumäärä grammoista, meidän on tiedettävä kunkin moolin massa näytteessä olevien moolien lukumäärän määrittämiseksi. Tätä kutsutaan moolimassaksi , ja se on numeerisesti yhtä suuri kuin molekyylimassa, jonka voimme laskea aineen molekyylikaavasta ja sen muodostavien alkuaineiden atomipainoista.

Tämä tehdään yksinkertaisesti lisäämällä kunkin yhdisteen tai alkuaineen muodostavan atomin atomipainot. Jos esimerkiksi haluamme laskea natriumnitraatin moolit sen massasta grammoina, meidän on määritettävä natriumnitraatin moolimassa, jonka kaava on NaNO ₃ . Tämä tehdään lisäämällä natriumin, typen ja kolmen happiatomin atomimassat:

Kuten taulukosta näemme, millään määrillä ei ole yksikköä. Tämä johtuu siitä, että atomipainot ovat suhteellisia määriä ja mitoimattomia. Sama tapahtuu molekyylipainon kanssa , joka lasketaan mainituista suhteellisista atomipainoista.

Suhteellisen atomipainon yksiköiden määritelmä sekä moolimäärittelytapa varmistavat kuitenkin, että molekyylipaino on numeerisesti yhtä suuri kuin moolimassa. Ainoa ero on, että kun puhumme moolimassasta, tarkoitamme aineen massaa, joka sisältää täsmälleen 1 moolia ainetta, joten siihen lisätään yksiköt g/mol.

Nyt kun tiedämme kuinka laskea minkä tahansa aineen moolimassa sen molekyylikaavan perusteella, katsotaanpa, kuinka molekyylikaavaa käytetään määrittämään moolien lukumäärä grammoina annetusta massasta.

1. Kolmen menetelmän sääntö

Helpoin ja intuitiivisin tapa laskea moolien lukumäärä massasta grammoina ja päinvastoin on yksinkertaisen kolmen säännön avulla. Tämä sääntö perustuu moolimassan käsitteeseen. Eli se alkaa siitä, että moolimassa vastaa massaa grammoina, joka sisältää 1 moolin aineen yksikköä.

Tämä menetelmä on erittäin hyödyllinen totuttaessa moolikäsitteeseen ja helpottaa stoikiometristen laskelmien ymmärtämistä. Se on kuitenkin paljon pidempi kuin on tarpeen ja voi olla sopimaton, kun samassa tehtävässä on suoritettava useita moolilaskelmia.

Esimerkki 1

Jos otamme esimerkin natriumnitraatista, jonka moolimassa, kuten olemme juuri nähneet, on 85 g/mol, ja haluaisimme määrittää moolien lukumäärän 170 g:ssa mainittua ainetta, voimme esittää itseltämme seuraavan kysymyksen:

Jos tiedämme, että 85 g:ssa natriumnitraattia on 1 mooli mainittua yhdistettä, kuinka monta moolia sitä on 170 g:ssa?

Tämä on klassinen tapaus kolmen säännöstä, jossa kolme tunnettua muuttujaa suhteutetaan suhteiden avulla tuntemattomaan, joka tässä tapauksessa on moolien lukumäärä. Sen ratkaisu esitetään seuraavasti:

Kolmen säännöt ratkaistaan ​​kertomalla tunnetun diagonaalin päät ja jakamalla tulo toisen kulman arvolla. Tässä esimerkissä:

_{Kuten näemme, NaNO 3} -massayksiköt yksinkertaistuvat ja tulos ilmaistaan ​​NaNO ₃ -mooleina .

Esimerkki 2

Oletetaan nyt, että haluamme laskea 0,125 moolin natriumnitraattia. Voimme aloittaa samasta kolmen yllä olevan säännön perusteella, mutta tässä tapauksessa tunnemme oikean alakulman vasemman kulman sijaan, koska siellä on tapojen lukumäärä.

Tässä tapauksessa ratkaisu sisältää edellisen tapauksen vastakkaisten kulmien kertomisen ja jakamisen:

2. Moolien lukumäärän laskeminen grammoista kaavan avulla

Toinen tapa laskea moolien määrä on käyttää moolikaavaa. Tämä on hyvin yksinkertainen kaava, joka sanoo, että moolien määrä ei ole muuta kuin aineen massan ja sen moolimassan välinen suhde. Tarkoittaen:

Kaavamenetelmä on käytännöllinen joillekin ihmisille, jotka käyttävät kaavoja usein ja joille yhden kaavan lisääminen ei ole ongelma. Toisaalta moolimäärän kaava on hyvin käytännöllinen, kun tarvitsemme tietyn matemaattisen suhteen ratkaistaksemme ongelmia, joissa on useita tuntemattomia ja jotka on ratkaistava yhtälöjärjestelmien avulla.

Itse asiassa tämä on ehkä yksi kemian yleisimmin käytetyistä kaavoista, joten sen muistaminen ja sen käytön harjoitteleminen on välttämätöntä.

Siinä tapauksessa, että meidän on laskettava massa, meidän on vain eristettävä m kaavasta.

Esimerkki 3

Lasketaan moolien lukumäärä 150 g:ssa etikkahappoa (CH ₃ COOH) tietäen, että hiilen, vedyn ja hapen atomimassat ovat 12, 1 ja 16.

Tässä tapauksessa, koska emme tiedä moolimassaa, meidän on aloitettava siitä.

Etikkahapon molekyylipaino on siis 60, mikä tarkoittaa, että sen moolimassa on 60 g/mol. Siksi meillä on seuraavat tiedot:

• m = 150 g
• MM = 60 g/mol

Nyt meidän tarvitsee vain käyttää kaavaa myyrien laskemiseen ja voila!

Esimerkki 4

Lasketaan nyt 15 moolissa tätä ainetta oleva etikkahappo grammoina. Tässä tapauksessa käytämme toista ratkaistua kaavaa.

3. Moolien lukumäärän laskeminen grammoista yksiköiden muunnoksena

Jos etsimämme on käytännöllisin ja nopein tapa suorittaa moolien laskeminen grammoista, muuntokertoimien menetelmä on epäilemättä valittava menetelmä. Tämä ei palvele ainoastaan ​​moolien laskemista grammoista, vaan myös päinvastaista prosessia, eli grammien laskemista moolien perusteella.

Prosessi perustuu yksikkömuunnoskertoimien käyttöön ja moolimassan käsitteeseen. Tiedämme tästä käsitteestä, että 1 mooli ainetta vastaa yhtä mainitun aineen moolimassaa.

Esimerkiksi etikkahapon tapauksessa, jonka molekyylipaino on 60, voimme kirjoittaa seuraavan ekvivalentin:

Tämä vastaavuus voidaan järjestää uudelleen molemmille puolille, jolloin syntyy kaksi eri muuntokerrointa, joiden arvot ovat 1. Toisin sanoen etikkahapon osalta on varmistettu, että:

Se, että molempien murtolukujen arvo on 1, tarkoittaa, että voimme kertoa minkä tahansa suuren näillä murtoluvuilla, eikä se muuttaisi niiden arvoa. Tästä syystä niitä kutsutaan yksikkötekijöiksi. Laskeaksemme moolien määrän muuntokertoimien avulla, meidän tarvitsee vain kertoa kertoimella, joka kumoaa massayksiköt ja laittaa moolit osoittajaan, eli vasemmalla olevaan kertoimeen.

Sen sijaan, jos haluamme laskea grammat moolista, käytämme oikealla olevaa kerrointa.

Esimerkki 5

Lasketaan moolien määrä 0,120 g:ssa natriumkloridia (NaCl) tietäen, että sen molekyylipaino on 58,5.

Tässä tapauksessa meidän tarvitsee vain muistaa, että tässä tapauksessa 1 mooli natriumkloridia vastaa 58,5 g suolaa ja päinvastoin, ja meidän on käytettävä näitä tietoja luodaksemme sopiva yksikkömuuntokerroin ja kerrottava massalla grammoina .

Koska aloitamme grammoista, ja nämä ovat osoittajassa, on käytettävä yksikkökerrointa, jonka nimittäjässä on grammat, jotta ne yksinkertaistuvat, kun taas moolien lukumäärän on mentävä osoittajaan, jotta tulos pysyy yksiköissä joita etsimme:

Esimerkki 6

Lasketaan nyt kuinka monta grammaa suolaa meidän pitää painaa saadaksemme 2.8.10 ^-4 moolia suolaa. Tässä tapauksessa menettely on täsmälleen sama, vain, että meidän on käytettävä toista yksikkötekijää:

Viitteet

Aluetieteet. (2022, 13. tammikuuta). Myyrä kemiassa ja myyrien määrä ratkaistujen harjoitusten kanssa . https://www.areaciencias.com/quimica/mol/

González, A. (2014, 12. helmikuuta). FQ1 Laske moolit massasta . Slideshare. https://www.slideshare.net/onio72/fq1-calculo-moles-a-partir-de-la-masa

Kolmen sääntö . (2019, 2. syyskuuta). Mineduc.gob.gt. https://www.mineduc.gob.gt/DIGECADE/documents/Telesecundaria/Recursos%20Digitales/2o%20Recursos%20Digitales%20TS%20BY-SA%203.0/06%20MATEMATICA/U5%20pp%de%re20122%0 20kolme.pdf

Timur: jäsen planetcalc. (nd). Online-laskin: Muunna moolit grammoiksi ja grammat mooliiksi. planetcalc. https://es.planetcalc.com/6777/