kolicina sup stance, avogradrov broj, kolicina supstance i koncentracije
TRANSCRIPT
KOLIČINA SUPSTANCIJEAVOGADROV BROJRASTVORI I KONCENTRACIJA
Vežba 3. Osnove hemije
FUTURAFakultet za primenjenu ekologiju
Koja je masa jednog mola:
C S
Cu Fe
Hg
Koliko sadrži atoma jedan mol C, S, ...:
C S
Cu Fe
Hg
Jedan mol bilo kog gasa na standardnom pritisku i temperaturi zauzima zapreminu od 22,4 litra.
p=101,325 kPat = 0ºC
MOLARNA ZAPREMINA
� Jedan mol bilo kog gasa na standardnom pritisku i temperaturi zauzima zapreminu od 22,4 litra. U hemiji termin standardniuslovi obeležavaju temperaturu od tačno 0°C (273,15 K) i pritisak od 1 atm (definisan kao 101, 325 kPa).
, mol
dm 22,4 V ;
mol
dm ,
n
VV
3
m
3
m =
=
Važno: Gornja formula važi samo za gasove pri standardnim uslovima!
MOL� Mol je jedinica za količinu supstancije (n). Mol
je količina supstancije koja sadrži toliko jedinki (atoma, molekula, jona, elektrona) koliko ima atoma u 12,00 g ugljenikovog izotopa C-12, odnosno 6,02 ×1023 (Avogadrov broj).
� PRIMER. 1 g H, 12 g C, ili 23 g Na sadrže 6,023 x 1023 atoma
� 1 mol Ca(OH)2 sadrži 6,02 x 1023 molekula Ca(OH)2, 6,02 x 1023 Ca+2 jona i 1,204 x 1024
OH-1 jona.
1 mol = NA = 6,0221367 x 1023
Prema Avogadrovom zakonu :� jednake zapremine svih gasova pri istoj
temperaturi i istom pritisku sadrže isti broj molekula.
2
2
1
1
n
V
n
V=
broj) (Avogadrov 106,02 N , NnN 23
AA⋅=⋅=
, mol
dm 22,4 V ;
mol
dm ,
n
VV
3
m
3
m =
=
1 mol gasa na StandardnomPritisku (101,325 kPa) i Standardnoj Temperaturi(273,15 K) zauzima
zapreminu od22,4 litra.
molarna masa je masa jednog molaodgovarajućih čestica (atoma, molekula, jona, elektrona) izraženau jedinicama mase.
1 mol sadrži6,02 x 1023
elementarnihjedinki (atoma,
molekula, jona, elektrona)
N=NA·n
molarna masa Avogadrov brojGrami Molovi Elem. jedinke
Sve se mora uzraziti preko Molova!!!
RaRaččunanjaunanja
Mol
Masa
Zapremina
Čestice
1 mol = 22,4 llitra na stan. p, T
1 mol = 6,022 x 10 23čestica
(atoma ili molekula)
1 mol =
molarna masa
(g)
n
VVm =
n
m M =
NnN A⋅=
ZADACI1. Koliko je mola cinka u 1 kg Zn?Rešenje:Ar(Zn) = 65,38M(Zn) = 65,38 gmol-1
n(Zn) = ?
n(Zn) = 1000g / 65,38 gmol-1 == 15,295 mola
Uzorak cinka mase 1kg sadrži 15,295 mola.
M
m n =
2. Koliko molekula i atoma sadrži 5 mol molekula azota ?Rešenje:Jedan mol molekula azota sadrži 6,02 ×1023 molekula, iz čega sledi proporcija:1 mol molekula : 6,02 ×1023 = 5 mol molekula : x
Dakle, 5 mol molekula azota sadrži 30,10 ·1023 molekula.S obzirom da jedan molekul azota sadrži dva atoma azota, postavlja se sledeća proporcija:1 molekul N2 : 2 atoma N = 30,10·1023 molekula : y
U 5 mol molekula azota ima 60,20 ·1023 atoma.
molekula 1010,30molekula mol 1
molekula mol 5molekula 106,02 x 23
23
⋅=⋅⋅=
atoma 1020,60molekul 1
molekula 1030,10 atoma 2 y 23
23
⋅=⋅⋅=
mola 5,0molekula 10 02 6,
molekula 103,01 mol 1 x
23
23
=⋅
⋅⋅=
323
233
dm 2,11molekula 10 6,02
molekula 103,01 dm 22,4x =
⋅⋅⋅=
3. Izračunati zapreminu, merenu pri normalnim uslovima, 3,01 ×1023 molekula neke gasovitesupstancije.Rešenje:Znamo da se 6,02 ×1023 molekula nalazi u 1 molu supstancije a 3,01 ×1023 molekula će senalaziti u x molova:6,02 ×1023 molekula : 1 mol = 3,01 ×1023 molekula : x
Zapreminu 0,5 mola sada izračunavamo iz proporcije:1 mol : 22,4 dm3 = 0,5 mola : y
Zapremina 3,01 ×1023 molekula, merena pri normalnim uslovima, je 11, 2 dm3. Isti rezultat dobijamo iz sledeće proporcije: 6,02 ·1023 molekula : 22,4 dm3 = 3,01 ·1023 molekula : x
33
dm 2,11mol 1
mol 0,5 dm 22,4y =⋅=
RASTVORRastvor je homogen sistem složen od najmanje dve supstance –jedne koja je, po pravilu, u velikom višku i naziva se rastvaračem i druge, koja se naziva rastvorenom supstancom.Podela rastvora prema agregatnomstanju rastvorene supstance (rastvoričvrstih, tečnih i gasovitih supstanci).
KONCENTRACIJAKoli čina rastvorenesupstance u rastvorupredstavlja koncentracijurastvora i može da se izrazikao:procentna koncentracija,molarna koncentracija i dr.
Procentna koncentracijaProcentna koncentracija (%), se izražava brojem grama rastvorene supstance u 100 g rastvora.
Napraviti 100 g 10 % rastvora natrijum-hlorida.10% rastvor natrijum-hlorida sadrži 10 g natrijum-hlorida u 100 g rastvora. Masa rastvarača je 90 g.
100rastvora masa
supstance rastvorene masa % maseni ×=
Molarna koncentracijaMolarna koncentracija (c, moldm-3), se izražava brojem mol molekula rastvorene supstance u jednom kubnom decimetru rastvora (1 dm3). U literaturi se mogu naći još i nazivi: količinska koncentracija, molaritet (M ), molarnost i različite oznake kao na primer: cX, c(X) ili [X] (ako se radi o supstanci X)]. Zbog jednostavnosti naziva se samo koncentracija.
KoncentracijaKoncentracija, c, može se izračunati preko količine supstance (n) i zapremine rastvora (V):
rastvora zapremina
supstance rastvorene molova broj
V
nc ==
3dmu rastvora zapremina
supstance rastvorene molova brojmolaritetM ==
Isto to, ali izraženo kao molariteta rastvora:
METOD RAZBLAŽIVANJA� Za pripremu rastvora odreñene molarne
koncentracije često je potrebno i pogodno koristiti metod razblaživanja koncentrovanog rastvora poznate koncentracije. Relaciju koju koristimo kod razblaživanja je:
� M1·V1= M2·V2
gde su M1 i V1 molaritet i odmerena (pipetom) zapremina koncentrovanog (polaznog) rastvora, a M2 i V2 molaritet i zapremina rastvora dobijenog razblaživanjem, respektivno.
?M
VMV
1
221 ==
Procentna koncentracija, %
ZADACI
Napravljen je rastvor koji sadrži 6,9 g šećera i 100 g vode. Izračunati procentnu koncentraciju šećera u ovom rastvoru
106,9 g : 6,9 g = 100 : X
U 100 g rastvora se nalazi
% 6,45 odnosno g 45,6g 106,9
g 100 g 6,9X =⋅=
100rastvora masa
supstance rastvorene masa % maseni ×=
Rastvor sadrži 50 g vode i 5,5 g alkohola. Izračunati procentnu koncentraciju alkohola.
55,5 g : 5,5 g = 100 : X
U 100 g rastvora se nalazi
% 9,90 odnosno g 90,9g 55,5
g 100 g 5,5X =⋅=
%90,9100rastvora masa
supstance rastvorene masa % maseni =×=
Koliko grama 5 % rastvora natrijum-hidroksida treba odmeriti da ova količina rastvora sadrži 3,2 g natrijum-hlorida ?
5 % rastvor natrijum-hlorida sadrži 5 g natrijum-hlorida u 100 g rastvora, a 3,2 g natrijum-hlorida se nalazi u X g rastvora:
5 g : 100 g = 3,2 g : X
rastvora g 64g 5
g 3,2 g 100X =⋅=
100rastvora masa
supstance rastvorene masa % maseni ×=
Koliko grama 30 % rastvora neke soli treba odmeriti za pravljenje 100 g 6 % rastvora ?
30 % rastvor neke soli sadrži 30 g te soli u 100 g rastvora, a 6 g soli se nalazi u X g rastvora:
30 g : 100 g = 6 g : X
Odmerenom rastvoru (20 g 30% rastvora soli), treba dodati 80 g vode i tako se dobije 100 g 6 % rastvora.
rastvora g 20g 30
g 6 g 100X =⋅=
Molarna koncentracija,
ZADACI
3dm
mol
Koliko grama sulfatne kiseline treba odmeriti za pravljenje 1 dm3 rastvora koncentracije 1mol/dm3?Molarna koncentracija se izražava brojem mol molekula rastvorene supstance u 1 dm3
rastvora. Da bi napravili ovaj rastvor potrebno je izračunati relativnu molekulsku masu i izraziti je u gramima. Mr(H2SO4)= 98, a molska masa iznosi 98 g. Jedan dm3 rastvora koji sadrži 98 g sulfatne kiseline ima koncentraciju od 1 mol/dm3.
Koja je koncentracija rastvora sulfatne kiseline, ako se 5 g kiseline nalazi u 200 cm3 rastvora ?
Prvo se uzračuna broj grama sulfatne kiseline u 1 dm3 (1000 cm3) rastvora. Kako se 5 g kiseline nalazi u 200 cm3 , to će se X g kiseline nalaziti u 1000 cm3:
5 g : 200 cm3 = X : 1000 cm3
98 g : 1 mol molekula = 25 g : x
kiseline sulfatne g 25cm 200
cm 1000 g 5X
3
3
=⋅=
molekula mol 255,0g 98
g 25 molekula mol 1x =⋅=
rastvora zapremina
supstance rastvorene molova broj
V
nc ==
Izračunati molaritet vodenog rastvora KBrako je zapremina rastvora 5,00 litara a brojmolova KBr je 10,0 molova?
rastvora zapremina
supstance rastvorene molova broj
V
nc ==
3dm
mol ,00 2
litara 00,5
KBr molova 10,0 c Molaritet ===
Zapremina od 250 mililitara rastvora sadrži 0,50 molova NaCl. Koliko iznosi molaritet rastvora?
33- dm
mol ,00 2
litara 10 250
NaCl molova 0,50
rastvora zapremina
supstance rastvorene molova brojMolaritet =
⋅==
Izračunati zapreminu dvomolarnog (2,00 M) rastvora napravljenog od 6,00 molova LiF?
L 00,3dm ,00 3
dm
mol ,002
LiF molova 6,00
rastvora molaritet
supstance rastvorene molova brojrastvora Zapremina 3
3
====
Izračunati zapreminu 3,00 M rastvora NaCl, napravljenog rastvaranjem 526 g natrijum-hlorida.
3
3
dm 3,00
dm
mol 3,00
mol 9,00
molaritet
NaCl molova broj NaCl rastvora Zapremina
NaCl mol 9,00
mol
g 58,44
g 526
(NaCl) M
(NaCl) m (NaCl)n NaCl molova Broj
===
====
Koliko molova CaCl2 treba rastvoriti u 0,500 litara petomolarnog rastvora (5M)?
molova 2,5 dm 500,0dm
mol 5
rastvora zapremina rastvoramolaritet )(CaCln CaCl molova broj
33
22
=×=
×==
Koliko grama CaCl2 treba upotrebiti za pravljenje 5,00 x 102 cm3 petomolarnog rastvora?
molova 2,5 dm 500,0dm
mol 5
rastvora zapremina rastvoramolaritet )(CaCln CaCl molova broj
33
22
=×=
×==
g 278 mol
g0,111mol 2,5 )
2(CaCl M)
2(CaCln )
2(CaCl m =×=×=
DOMAĆI ZADATAK1. Kolika je masa 3 mola atoma kiseonika i 3
mola molekula kiseonika ?2. Koliko atoma vodonika ima u 18 g vode ?3. Izračunati procentnu koncentraciju
rastvora koji sadrži 50 g supstancije u 200 g rastvora.
4. Izračunati nepoznate vrednosti za sledeće vodene rastvore (videti tabelu na sl. slajdu)
