Category Archives: Obliczenia chemiczne
Liczba Avogarda
Znana nam chemia opiera się głównie na reakcjach poszczególnych atomów i cząsteczek. Przynajmniej w teorii. Odpowiadająca jej praktyka możliwa jest jednak jedynie w bardzo zaawansowanych laboratoriach chemicznych, które zapewne można by było policzyć na palcach jednej ręki na całym globie ziemskim. W praktyce posługujemy się nieco inną jednostką, znacznie większą od pojedynczej sztuki atomu, czy też cząsteczki. Mowa tu o zbiorze, jakim jest mol atomów, bądź cząsteczek.
NA = 6,02 × 1023 = 602 000 000 000 000 000 000 000
Liczba Avogadra wynosi 6,02 × 1023. Stosowana jest ona jako równowartość 1 mola drobin, a dokładniej atomów, cząsteczek, bądź też jonów.
1 mol = 6,02 × 1023 atomów, cząsteczek, bądź jonów
Mieszanie roztworów mocnych kwasów i zasad – zadania
Zadanie nr 1
Do 100 cm3 10 % roztworu kwasu solnego HCl o gęstości 1,01 g/cm3 wprowadzono 50 cm3 10 % roztworu wodorotlenku sodu NaOH o gęstości równej 1 g/cm3. Jaki odczyn posiadać będzie otrzymany roztwór?
Entalpia reakcji chemicznej
Procesy chemiczne najczęściej prowadzone są w układach otwartych, oraz przy stałym ciśnieniu, którym najczęściej jest ciśnienie atmosferyczne.
Dla układów zamkniętych, w których przebiegają reakcje chemiczne, zachowujących stałą temperaturę oraz objętość układu, obliczenie ciepła reakcji chemicznej daje się dość swobodnie uzasadnić. Jednak w codziennej praktyce chemicznej należało wprowadzić nową funkcję termodynamiczną, jaką jest entalpia układu określona wzorem:
H = U + pV
H – entalpia układu
U – energia wewnętrzna układu
V – objętość układu
p – ciśnienie panujące w układzie
Zmiana entalpii układu, czyli wymiana energii pomiędzy układem a otoczeniem w postaci energii cieplnej, dla reakcji chemicznych określana jest efektem cieplnym reakcji chemicznej.
ΔH = Hp – Hs
ΔH – zmiana entalpii układu
Hs – entalpia substratów reakcji chemicznej
Hp – entalpia produktów reakcji chemicznej
Reakcje chemiczne
- egzotermiczne
ΔH < 0, Hp < Hs - endotermiczne
ΔH > 0, Hp > Hs
Przeliczanie stężeń – wzory
Przeliczanie stężeń jest czynnością często wykonywaną przez chemików. Zdarzają się przypadki, gdy konieczne okazuje się przeliczenie stężenia procentowego na molowe, bądź też odwrotnie. Jednak poza znajomością określonego stężenia roztworu, potrzebna będzie informacja o gęstości posiadanego roztworu.
Masa molowa – wzór i teoria
Definicja i wzór masy molowej
Masa molowa substancji jest to liczba gramów tej substancji zawarta w 1 molu atomów bądź cząsteczek, czyli 6,02 ⋅ 1023 atomów bądź cząsteczek.
Jest równa masie atomowej pierwiastka lub masie cząsteczkowej związku. Wyraża się w gramach na mol [g/mol].
![M=\frac{m}{n} \quad [\frac{g}{mol}]](http://s0.wp.com/latex.php?latex=M%3D%5Cfrac%7Bm%7D%7Bn%7D+%5Cquad+%5B%5Cfrac%7Bg%7D%7Bmol%7D%5D+&bg=fffdf8&fg=000000&s=3 "M=\frac{m}{n} \quad [\frac{g}{mol}]")
M [g/mol] – masa molowa substancji wyrażona w gramach przypadających na 1 mol substancji
m [g] – masa substancji wyrażona w gramach
n [mol] – liczba moli substancji
Przekształcenia wzoru na masę molową
![[\frac{g}{mol}]=\frac{[g]}{[mol]} \quad |\cdot [mol]](http://s0.wp.com/latex.php?latex=%5B%5Cfrac%7Bg%7D%7Bmol%7D%5D%3D%5Cfrac%7B%5Bg%5D%7D%7B%5Bmol%5D%7D+%5Cquad+%7C%5Ccdot+%5Bmol%5D+&bg=fffdf8&fg=000000&s=3 "[\frac{g}{mol}]=\frac{[g]}{[mol]} \quad |\cdot [mol]")
![[g]=[\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(35,15)\end{picture}mol][\frac{g}{\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(25,12)\end{picture}mol}]](http://s0.wp.com/latex.php?latex=%5Bg%5D%3D%5B%5Cbegin%7Bpicture%7D%280%2C0%29%5Cqbezier%280%2C0%29%280%2C0%29%2835%2C15%29%5Cend%7Bpicture%7Dmol%5D%5B%5Cfrac%7Bg%7D%7B%5Cbegin%7Bpicture%7D%280%2C0%29%5Cqbezier%280%2C0%29%280%2C0%29%2825%2C12%29%5Cend%7Bpicture%7Dmol%7D%5D&bg=fffdf8&fg=000000&s=3 "[g]=[\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(35,15)\end{picture}mol][\frac{g}{\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(25,12)\end{picture}mol}]")
![m=n \cdot M \quad |\cdot \frac{1}{[M]}](http://s0.wp.com/latex.php?latex=m%3Dn+%5Ccdot+M++%5Cquad+%7C%5Ccdot+%5Cfrac%7B1%7D%7B%5BM%5D%7D&bg=fffdf8&fg=000000&s=3 "m=n \cdot M \quad |\cdot \frac{1}{[M]}")
![[g]=[mol][\frac{g}{mol}] \quad |\cdot \frac{1}{[\frac{g}{mol}]}](http://s0.wp.com/latex.php?latex=%5Bg%5D%3D%5Bmol%5D%5B%5Cfrac%7Bg%7D%7Bmol%7D%5D++%5Cquad+%7C%5Ccdot+%5Cfrac%7B1%7D%7B%5B%5Cfrac%7Bg%7D%7Bmol%7D%5D%7D&bg=fffdf8&fg=000000&s=3 "[g]=[mol][\frac{g}{mol}] \quad |\cdot \frac{1}{[\frac{g}{mol}]}")
![[mol]=\frac{[g]}{[\frac{g}{mol}]}=[\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,-6)(0,-6)(12,15)\end{picture}g][\frac{mol}{\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,-6)(0,-6)(10,12)\end{picture}g}]](http://s0.wp.com/latex.php?latex=%5Bmol%5D%3D%5Cfrac%7B%5Bg%5D%7D%7B%5B%5Cfrac%7Bg%7D%7Bmol%7D%5D%7D%3D%5B%5Cbegin%7Bpicture%7D%280%2C0%29%5Cqbezier%280%2C-6%29%280%2C-6%29%2812%2C15%29%5Cend%7Bpicture%7Dg%5D%5B%5Cfrac%7Bmol%7D%7B%5Cbegin%7Bpicture%7D%280%2C0%29%5Cqbezier%280%2C-6%29%280%2C-6%29%2810%2C12%29%5Cend%7Bpicture%7Dg%7D%5D++&bg=fffdf8&fg=000000&s=3 "[mol]=\frac{[g]}{[\frac{g}{mol}]}=[\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,-6)(0,-6)(12,15)\end{picture}g][\frac{mol}{\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,-6)(0,-6)(10,12)\end{picture}g}]")
Gęstość roztworu
![\rho=\frac{m_{r}}{V_{r}} \quad [\frac{g}{cm^{3}}]](http://s0.wp.com/latex.php?latex=%5Crho%3D%5Cfrac%7Bm_%7Br%7D%7D%7BV_%7Br%7D%7D+%5Cquad+%5B%5Cfrac%7Bg%7D%7Bcm%5E%7B3%7D%7D%5D+&bg=fffdf8&fg=000000&s=3 "\rho=\frac{m_{r}}{V_{r}} \quad [\frac{g}{cm^{3}}]")
ρ [g/cm3] – gęstość roztworu wyrażona w gramach znajdujących się w 1 cm3 roztworu
mr [g] – masa roztworu wyrażona w gramach
Vr [cm3] – objętość roztworu wyrażona w cm3
Przekształcenia wzoru na gęstość roztworu
![[\frac{g}{cm^{3}}]=\frac{[g]}{[cm^{3}]} \quad |\cdot [cm^{3}]](http://s0.wp.com/latex.php?latex=%5B%5Cfrac%7Bg%7D%7Bcm%5E%7B3%7D%7D%5D%3D%5Cfrac%7B%5Bg%5D%7D%7B%5Bcm%5E%7B3%7D%5D%7D+%5Cquad+%7C%5Ccdot+%5Bcm%5E%7B3%7D%5D+&bg=fffdf8&fg=000000&s=3 "[\frac{g}{cm^{3}}]=\frac{[g]}{[cm^{3}]} \quad |\cdot [cm^{3}]")
![[g]=[\frac{g}{\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(25,12)\end{picture}cm^{3}}] [\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(35,15)\end{picture}cm^{3}]](http://s0.wp.com/latex.php?latex=%5Bg%5D%3D%5B%5Cfrac%7Bg%7D%7B%5Cbegin%7Bpicture%7D%280%2C0%29%5Cqbezier%280%2C0%29%280%2C0%29%2825%2C12%29%5Cend%7Bpicture%7Dcm%5E%7B3%7D%7D%5D+%5B%5Cbegin%7Bpicture%7D%280%2C0%29%5Cqbezier%280%2C0%29%280%2C0%29%2835%2C15%29%5Cend%7Bpicture%7Dcm%5E%7B3%7D%5D&bg=fffdf8&fg=000000&s=3 "[g]=[\frac{g}{\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(25,12)\end{picture}cm^{3}}] [\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(35,15)\end{picture}cm^{3}]")
![m_{r}=\rho \cdot V_{r} \quad |\cdot \frac{1}{[\rho]}](http://s0.wp.com/latex.php?latex=m_%7Br%7D%3D%5Crho+%5Ccdot+V_%7Br%7D++%5Cquad+%7C%5Ccdot+%5Cfrac%7B1%7D%7B%5B%5Crho%5D%7D&bg=fffdf8&fg=000000&s=3 "m_{r}=\rho \cdot V_{r} \quad |\cdot \frac{1}{[\rho]}")
![[g]=[\frac{g}{cm^{3}}] [cm^{3}] \quad |\cdot \frac{1}{[\frac{g}{cm^{3}}]}](http://s0.wp.com/latex.php?latex=%5Bg%5D%3D%5B%5Cfrac%7Bg%7D%7Bcm%5E%7B3%7D%7D%5D+%5Bcm%5E%7B3%7D%5D++%5Cquad+%7C%5Ccdot+%5Cfrac%7B1%7D%7B%5B%5Cfrac%7Bg%7D%7Bcm%5E%7B3%7D%7D%5D%7D&bg=fffdf8&fg=000000&s=3 "[g]=[\frac{g}{cm^{3}}] [cm^{3}] \quad |\cdot \frac{1}{[\frac{g}{cm^{3}}]}")
![[cm^{3}]=\frac{[g]}{[\frac{g}{cm^{3}}]}=[\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,-6)(0,-6)(12,15)\end{picture}g][\frac{cm^{3}}{\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,-6)(0,-6)(10,12)\end{picture}g}]](http://s0.wp.com/latex.php?latex=%5Bcm%5E%7B3%7D%5D%3D%5Cfrac%7B%5Bg%5D%7D%7B%5B%5Cfrac%7Bg%7D%7Bcm%5E%7B3%7D%7D%5D%7D%3D%5B%5Cbegin%7Bpicture%7D%280%2C0%29%5Cqbezier%280%2C-6%29%280%2C-6%29%2812%2C15%29%5Cend%7Bpicture%7Dg%5D%5B%5Cfrac%7Bcm%5E%7B3%7D%7D%7B%5Cbegin%7Bpicture%7D%280%2C0%29%5Cqbezier%280%2C-6%29%280%2C-6%29%2810%2C12%29%5Cend%7Bpicture%7Dg%7D%5D++&bg=fffdf8&fg=000000&s=3 "[cm^{3}]=\frac{[g]}{[\frac{g}{cm^{3}}]}=[\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,-6)(0,-6)(12,15)\end{picture}g][\frac{cm^{3}}{\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,-6)(0,-6)(10,12)\end{picture}g}]")
Stężenie procentowe roztworu – wzór i teoria
Definicja i wzór stężenia procentowego
Stężenie procentowe roztworu określa masę substancji rozpuszczonej w roztworze, przypadającą na jednostkę masy tego roztworu, wyrażoną w procentach.
Dokładniej, oznacza liczbę gram substancji rozpuszczonej w 100 g roztworu.
Stężenie molowe roztworu – wzór i teoria
Definicja i wzór stężenia molowego
Stężenie molowe roztworu określa liczbę moli substancji rozpuszczonej w 1 dm3 tego roztworu.
Stężenie to wyraża się w molach na dm3, i określa poprzez zapis mol/dm3, bądź nazwę roztwór x-molowy.
Przykład
1 mol substancji zawartej w 1 dm3 roztworu = 1 mol/dm3 = roztwór jednomolowy
![C_{M}=\frac{n}{V} [\frac{mol}{dm^{3}}]](http://s0.wp.com/latex.php?latex=C_%7BM%7D%3D%5Cfrac%7Bn%7D%7BV%7D+%5B%5Cfrac%7Bmol%7D%7Bdm%5E%7B3%7D%7D%5D&bg=fffdf8&fg=000000&s=3 "C_{M}=\frac{n}{V} [\frac{mol}{dm^{3}}]")
CM [mol/dm3] – stężenie molowe, wyrażone w liczbie moli znajdujących się w 1 dm3 roztworu
n [mol] – liczba moli
V [dm3] – objętość roztworu wyrażona w dm3
Przekształcenia wzoru na stężenie molowe
![[\frac{mol}{dm^{3}}]=\frac{[mol]}{[dm^{3}]} \quad |\cdot [dm^{3}]](http://s0.wp.com/latex.php?latex=%5B%5Cfrac%7Bmol%7D%7Bdm%5E%7B3%7D%7D%5D%3D%5Cfrac%7B%5Bmol%5D%7D%7B%5Bdm%5E%7B3%7D%5D%7D+%5Cquad+%7C%5Ccdot+%5Bdm%5E%7B3%7D%5D&bg=fffdf8&fg=000000&s=3 "[\frac{mol}{dm^{3}}]=\frac{[mol]}{[dm^{3}]} \quad |\cdot [dm^{3}]")
Obie strony równania mnożymy przez objętość roztworu, otrzymując w konsekwencji wzór na liczbę moli substancji, znajdujących się w danym roztworze.
Skreślając po prawej stronie równania dm3 nad i pod kreską ułamkową, otrzymujemy wartość wyrażoną w molach.
![[mol]=[\frac{mol}{\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(30,12)\end{picture}dm^{3}}] \cdot [\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(35,15)\end{picture}dm^{3}]](http://s0.wp.com/latex.php?latex=%5Bmol%5D%3D%5B%5Cfrac%7Bmol%7D%7B%5Cbegin%7Bpicture%7D%280%2C0%29%5Cqbezier%280%2C0%29%280%2C0%29%2830%2C12%29%5Cend%7Bpicture%7Ddm%5E%7B3%7D%7D%5D+%5Ccdot+%5B%5Cbegin%7Bpicture%7D%280%2C0%29%5Cqbezier%280%2C0%29%280%2C0%29%2835%2C15%29%5Cend%7Bpicture%7Ddm%5E%7B3%7D%5D&bg=fffdf8&fg=000000&s=3 "[mol]=[\frac{mol}{\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(30,12)\end{picture}dm^{3}}] \cdot [\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(35,15)\end{picture}dm^{3}]")
![[mol]=[\frac{mol}{dm^{3}}] \cdot [dm^{3}] \quad |\cdot \frac{1}{[\frac{mol}{dm^{3}}]}](http://s0.wp.com/latex.php?latex=%5Bmol%5D%3D%5B%5Cfrac%7Bmol%7D%7Bdm%5E%7B3%7D%7D%5D+%5Ccdot+%5Bdm%5E%7B3%7D%5D+%5Cquad+%7C%5Ccdot+%5Cfrac%7B1%7D%7B%5B%5Cfrac%7Bmol%7D%7Bdm%5E%7B3%7D%7D%5D%7D&bg=fffdf8&fg=000000&s=3 "[mol]=[\frac{mol}{dm^{3}}] \cdot [dm^{3}] \quad |\cdot \frac{1}{[\frac{mol}{dm^{3}}]}")
Obie strony równania dzielimy przez stężenie molowe, czyli mnożymy przez odwrotność stężenia molowego, otrzymując wzór na obliczanie objętości roztworu, która powinna zawierać określoną ilość moli substancji, mając podane stężenie molowe.
![[dm^{3}]=\frac{[mol]}{[\frac{mol}{dm^{3}}]}=[\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(35,15)\end{picture}mol][\frac{dm^{3}}{\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(25,12)\end{picture}mol}]](http://s0.wp.com/latex.php?latex=%5Bdm%5E%7B3%7D%5D%3D%5Cfrac%7B%5Bmol%5D%7D%7B%5B%5Cfrac%7Bmol%7D%7Bdm%5E%7B3%7D%7D%5D%7D%3D%5B%5Cbegin%7Bpicture%7D%280%2C0%29%5Cqbezier%280%2C0%29%280%2C0%29%2835%2C15%29%5Cend%7Bpicture%7Dmol%5D%5B%5Cfrac%7Bdm%5E%7B3%7D%7D%7B%5Cbegin%7Bpicture%7D%280%2C0%29%5Cqbezier%280%2C0%29%280%2C0%29%2825%2C12%29%5Cend%7Bpicture%7Dmol%7D%5D&bg=fffdf8&fg=000000&s=3 "[dm^{3}]=\frac{[mol]}{[\frac{mol}{dm^{3}}]}=[\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(35,15)\end{picture}mol][\frac{dm^{3}}{\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(25,12)\end{picture}mol}]")
Stężenie molowe – zadania
Kategoria stężenie molowe – zadania pomoże zrozumieć różnego typu zadania związane ze stężeniem molowym roztworów.
