Stężenie cząsteczkowe to liczba cząsteczek danego składnika na jednostkę objętości. Ponieważ liczba molekuły w litrze lub nawet centymetrze sześciennym jest ogromna, powszechną praktyką stało się stosowanie tak zwanych ilości molowych, a nie molekularnych. ZA kret to gramocząsteczkowa masa substancji, a zatem również liczba cząsteczek Avogadro (6,02 × 102. 3). Tak więc liczba moli w próbce to masa próbki podzielona przez masę cząsteczkową substancji; jest to również liczba cząsteczek w próbce podzielona przez liczbę Avogadro. Zamiast używać stężenia cząsteczkowego, wygodniej jest użyć stężenia molowego; zamiast mówić na przykład, że stężenie wynosi 12,04 × 102. 3cząsteczek na litr, prościej powiedzieć, że są to dwa mole na litr. Stężenie w molach na litr (tj. Molarność) jest zwykle oznaczone literą M.
W roztworach elektrolitów powszechne jest rozróżnienie między rozpuszczalnikiem (zwykle wodą) a rozpuszczoną substancją lub substancją rozpuszczoną, która dysocjuje na jony. W przypadku tych rozwiązań przydatne jest wyrażenie kompozycja pod względem molalności, oznaczony jako mi , jednostka proporcjonalna do liczby niezdysocjowanych cząsteczek substancji rozpuszczonej (lub alternatywnie do liczby jonów) na 1000 gramów rozpuszczalnika. Liczba cząsteczek lub jonów w 1000 gramów rozpuszczalnika jest zwykle bardzo duża, więc molalność definiuje się jako liczbę moli na 1000 gramów rozpuszczalnika.
Wiele związki nie istnieją w postaci molekularnej, ani jako czyste substancje, ani w ich roztworach. Na przykład cząstki tworzące chlorek sodu (NaCl) to sód jony (Na+) i jony chlorkowe (Cl-) i chociaż w każdej próbce chlorku sodu występuje taka sama liczba tych dwóch jonów, nie ma Na+jon jest związany z określonym Cl-z utworzeniem obojętnej cząsteczki o składzie wynikającym ze wzoru. Dlatego, mimo że kompozycje takich związków są dobrze zdefiniowane, byłoby błędny do wyrażenia stężeń ich roztworów w kategoriach mas cząsteczkowych. Użyteczną koncepcją w tego rodzaju przypadkach jest pojęcie wagi wzoru, zdefiniowanej jako suma mas atomów we wzorze związku; zatem waga wzoru chlorku sodu jest sumą mas atomowych sodu i chloru, 23 plus 35,5 lub 58,5, a roztwór zawierający 58,5 gramów chlorku sodu na litr ma mieć stężenie jednego formalu lub 1 FA.
Często przydatne jest wyrażenie składu roztworów nieelektrolitowych w postaci ułamka molowego lub procentu molowego. W mieszaninie binarnej – tj. mieszaninie dwóch składników, 1 i 2 – występują dwie frakcje molowe, x 1i x dwa, które spełniają relację x 1+ x dwa= 1. Ułamek molowy x 1jest frakcją cząsteczek gatunku 1 w roztworze, oraz x dwato frakcja cząsteczek gatunku 2 w roztworze. (Procent molowy to ułamek molowy pomnożony przez 100.)
to zielona strzałka dc lub cud
Skład roztworu nieelektrolitowego zawierającego bardzo duże cząsteczki, znane jako polimery, najdogodniej wyraża się przez ułamek objętościowy (Φ) – tj. objętość polimeru użytego do przygotowania roztworu podzieloną przez sumę tej objętości polimeru i objętości rozpuszczalnika.
Ilościowy opis właściwości ciekłego roztworu, gdy układ jest w równowaga jest dostarczana przez powiązanie ciśnienie pary roztworu do jego składu. Ciśnienie pary cieczy, czystej lub mieszanej, to ciśnienie wywierane przez te cząsteczki, które wydostają się z cieczy, tworząc oddzielną parę faza nad cieczą. Jeśli pewna ilość cieczy zostanie umieszczona w opróżnionym, zamkniętym pojemniku, którego objętość jest nieco większa od objętości cieczy, większość pojemnika jest wypełniona cieczą, ale bezpośrednio nad powierzchnią cieczy tworzy się faza parowa składająca się cząsteczek, które przeszły przez powierzchnię cieczy z cieczy do gazu; ciśnienie wywierane przez tę fazę pary nazywa się ciśnieniem pary (lub nasyceniem). W przypadku czystej cieczy ciśnienie to zależy tylko od temperatura , najbardziej znanym przykładem jest normalna temperatura wrzenia , czyli temperatura, w której prężność pary jest równa ciśnieniu atmosfery . Prężność pary wynosi jedną atmosferę w temperaturze 100° C przez woda , w 78,5°C dla alkoholu etylowego iw 125,7°C dla oktanu. W roztworze płynnym składnik o wyższej prężności pary nazywany jest składnikiem lekkim, a ten o niższym prężności pary nazywany jest składnikiem ciężkim.
W ciekłej mieszaninie prężność pary zależy nie tylko od temperatury, ale także od składu, a kluczowy problem w zrozumieniu właściwości roztworów polega na określeniu tej zależności składu. Najprostszym przybliżeniem jest założenie, że w stałej temperaturze prężność pary roztworu jest liniową funkcją jego składu (tj. gdy jedno rośnie, drugie rośnie w takiej proporcji, że po wykreśleniu wartości wynikowy wykres jest linią prostą). Mieszanina po tym przybliżeniu nazywana jest rozwiązaniem idealnym.
W czystej cieczy para wytworzona przez jej uciekające cząsteczki z konieczności ma taki sam skład jak ciecz. Jednak w mieszaninie skład pary nie jest taki sam jak cieczy; para jest bogatsza w ten składnik, którego cząsteczki mają większą skłonność do ulatniania się z fazy ciekłej. Tendencja ta jest mierzona fugacity, terminem wywodzącym się z łaciny uciekać (uciec, odlecieć). Lotność składnika w mieszaninie to (zasadniczo) ciśnienie, jakie składnik wywiera w fazie pary, gdy para jest w równowadze z mieszaniną ciekłą. (Stan równowagi zostaje osiągnięty, gdy wszystkie właściwości pozostają stałe w czasie i nie ma netto transferu energii ani materii między parą a cieczą). Jeśli fazę pary można uznać za gaz doskonały (tj. cząsteczki w fazie gazowej zakłada się, że działają niezależnie i bez wzajemnego wpływu), wtedy lotność składnika, ja , jest równe jego ciśnieniu cząstkowemu, które jest definiowane jako iloczyn całkowitego ciśnienia pary, P , oraz ułamek molowy w fazie pary, Tak ja . Zakładając idealne zachowanie gazu dla fazy gazowej, lotność ( Tak ja P ) równa się iloczynowi ułamka molowego fazy ciekłej, x ja , prężność pary czystej cieczy w tej samej temperaturze co mieszanina, P ja ° i współczynnik aktywności , do ja . Rzeczywiste stężenie substancji może nie być dokładną miarą jej skuteczności z powodu oddziaływań fizycznych i chemicznych, w którym to przypadku należy zastosować skuteczne stężenie, zwane aktywnością. Aktywność jest iloczynem ułamka molowego x ja i współczynnik aktywności do ja . Równanie to:
Copyright © Wszelkie Prawa Zastrzeżone | asayamind.com