Как составить мольное отношение

Мольное соотношение: определение и примеры

На чтение 3 мин. Просмотров 491 Опубликовано 27.05.2021

В химической реакции соединения реагируют в заданном соотношении. Если соотношение несбалансированное, будет остаток реагента. Чтобы понять это, вам необходимо знать молярное отношение или мольное соотношение.

Содержание

1. Определение мольного отношения
2. Пример мольного отношения: сбалансированное уравнение
3. Пример несбалансированного уравнения

Определение мольного отношения

Мольное соотношение представляет собой соотношение между количествами в молях любых двух соединений, участвующих в химической реакции. Мольные отношения используются в качестве коэффициентов пересчета продуктов и реагентов во многих химических задачах. Мольное соотношение может быть определено путем изучения коэффициентов перед формулами в сбалансированном химическом уравнении.

Также известно как: Мольное соотношение также называется мольное отношение .

Пример мольного отношения: сбалансированное уравнение

Для реакция:
2 H ₂ (g) + O ₂ (g) → 2 H ₂ O (г)

Мольное соотношение между O ₂ и H ₂ O 1: 2. На каждый использованный 1 моль O ₂ образуется 2 моля H ₂ O.

Молярное соотношение между H ₂ и H ₂ O составляет 1: 1. На каждые 2 моля H ₂ образуется 2 моля H ₂ O. Если использовать 4 моля водорода, то получится 4 моля воды.

Пример несбалансированного уравнения

Другой пример , начнем с несбалансированного уравнения:

O ₃ → O ₂

При осмотре вы можете увидеть, что это уравнение не сбалансировано, потому что масса не сохраняется. В озоне (O ₃ ) больше атомов кислорода, чем в газообразном кислороде (O ₂ ). Вы не можете рассчитать мольное соотношение для несбалансированного уравнения. Уравновешивание этого уравнения дает:

2O ₃ → 3O ₂

Теперь вы можете использовать коэффициенты перед озоном и кислородом, чтобы найти мольное соотношение . Соотношение озона 2 к кислороду 3 или 2: 3. Как ты этим пользуешься? Допустим, вас просят определить, сколько граммов кислорода образуется, когда вы реагируете на 0,2 грамма озона.

1. Первый шаг – это узнать, сколько молей озона содержится в 0,2 грамма. (Помните, что это молярное соотношение, поэтому в большинстве уравнений соотношение для граммов не одно и то же.)
2. Чтобы преобразовать граммы в моль, найдите атомный вес кислорода в периодической таблице. На моль приходится 16,00 граммов кислорода.
3. Чтобы определить, сколько молей содержится в 0,2 грамма, решите:
   x моль = 0,2 грамма * (1 моль/16,00 граммов) .
   Вы получите 0,0125 моль.
4. Используйте мольное соотношение, чтобы определить, сколько молей кислорода производит 0,0125 моль озона:
   моль кислорода = 0,0125 моль озон * (3 моля кислорода/2 моля озона).
   Решив это, вы получите 0,01875 моль газообразного кислорода.
5. Наконец, преобразуйте количество молей газообразного кислорода в граммы для ответа:
   граммы газообразного кислорода = 0,01875 моль * (16. 00 граммов/моль)
   граммов газообразного кислорода = 0,3 грамма

Должно быть довольно очевидно, что вы могли подключить мольную долю прямо сейчас в этом конкретном примере, потому что только один тип атомов присутствует в обеих частях уравнения. Однако полезно знать процедуру, когда вы сталкиваетесь с более сложными проблемами, которые необходимо решить.

Mole Ratio: Definition and Examples

What Is a Mole Ratio in Chemistry?

Updated on August 01, 2021

In a chemical reaction, compounds react in a set ratio. If the ratio is unbalanced, there will be leftover reactant. To understand this, you need to be familiar with the molar ratio or mole ratio.

Mole Ratio

• The mole ratio compares the number of moles in a balanced equation.
• This is the comparison between the coefficients in front of the chemical formulas.
• If a formula lacks a coefficient, it is the same as saying there is 1 mole of that species.
• Mole ratios are used to predict how much product a reaction forms or to determine how much reactant is needed to make a set amount of product.

Mole Ratio Definition

A mole ratio is ​the ratio between the amounts in moles of any two compounds involved in a chemical reaction. Mole ratios are used as conversion factors between products and reactants in many chemistry problems. The mole ratio may be determined by examining the coefficients in front of formulas in a balanced chemical equation.

Also known as: The mole ratio is also called the mole-to-mole ratio.

Mole Ratio Units

Mole ratio units are either mole:mole or else it is a dimensionless number because the units cancel out. For example, it’s fine to say a ratio of 3 moles of O₂ to 1 mole of H₂ is 3:1 or 3 mol O₂: 1 mol H₂.

Mole Ratio Example: Balanced Equation

For the reaction:
2 H₂(g) + O₂(g) → 2 H₂O(g)

The mole ratio between O₂ and H₂O is 1:2. For every 1 mole of O₂ used, 2 moles of H₂O are formed.

The mole ratio between H₂ and H₂O is 1:1. For every 2 moles of H₂ used, 2 moles of H₂O are formed. If 4 moles of hydrogen were used, then 4 moles of water would be produced.

Unbalanced Equation Example

For another example, let’s start with an unbalanced equation:

O₃ → O₂

By inspection, you can see this equation is not balanced because mass is not conserved. There are more oxygen atoms in ozone (O₃) than there are in oxygen gas (O₂). You cannot calculate mole ratio for an unbalanced equation. Balancing this equation yields:

2O₃ → 3O₂

Now you can use the coefficients in front of ozone and oxygen to find the mole ratio. The ratio is 2 ozone to 3 oxygen, or 2:3. How do you use this? Let’s say you are asked to find how many grams of oxygen are produced when you react 0.2 grams of ozone.

1. The first step is to find how many moles of ozone are in 0.2 grams. (Remember, it’s a molar ratio, so in most equations, the ratio is not the same for grams.)
2. To convert grams to moles, look up the atomic weight of oxygen on the periodic table. There are 16.00 grams of oxygen per mole.
3. To find how many moles there are in 0.2 grams, solve for:
   x moles = 0.2 grams * (1 mole/16.00 grams).
   You get 0.0125 moles.
4. Use the mole ratio to find how many moles of oxygen are produced by 0.0125 moles of ozone:
   moles of oxygen = 0.0125 moles ozone * (3 moles oxygen/2 moles ozone).
   Solving for this, you get 0.01875 moles of oxygen gas.
5. Finally, convert​ the number of moles of oxygen gas into grams for the answer:
   grams of oxygen gas = 0.01875 moles * (16.00 grams/mole)
   grams of oxygen gas = 0.3 grams

It should be fairly obvious that you could have plugged in the mole fraction right away in this particular example because only one type of atom was present on both sides of the equation. However, it’s good to know the procedure for when you come across more complicated problems to solve.

Sources

• Himmelblau, David (1996). Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering (6th ed.). ISBN 978-0-13-305798-0.
• International Bureau of Weights and Measures (2006). The International System of Units (SI) (8th ed.). ISBN 92-822-2213-6.
• Rickard, James N.; Spencer, George M.; Bodner, Lyman H. (2010). Chemistry: Structure and Dynamics (5th ed.). Hoboken, N.J.: Wiley. ISBN 978-0-470-58711-9.
• Whiteman, D.N. (2015). Encyclopedia of Atmospheric Sciences (2nd ed.). Elsevier Ltd. ISBN 978-0-12-382225-3.
• Zumdahl, Steven S. (2008). Chemistry (8th ed.). Cengage Learning. ISBN 0-547-12532-1.

В стехиометрии или при изучении относительного количества веществ в реакциях вы столкнетесь с двумя ситуациями, требующими расчета мольного соотношения. В одном из них вы анализируете таинственное вещество, чтобы определить его эмпирическую формулу, а в другом вы рассчитываете относительные количества реагентов и продуктов в реакции. В первом случае вам обычно необходимо взвесить отдельные компоненты соединения и рассчитать количество молей каждого из них. Во втором случае обычно можно найти мольное отношение, уравновешивая уравнение для реакции.

Определение эмпирической формулы

Типичная процедура определения эмпирической формулы загадочного соединения состоит в том, чтобы проанализировать его на предмет составных элементов. Если вы получите вес каждого элемента в соединении, вы можете определить количество молей каждого соединения, разделив фактический вес в граммах на атомный вес этого элемента. Чтобы сделать это, вам нужно посмотреть атомные веса в периодической таблице или, чтобы упростить себе задачу, вы можете использовать онлайн калькулятор молей, который автоматически конвертирует вес в граммах в число родинок.

Как только вы знаете количество молей каждого компонента соединения, вы делите каждый из них на один с наименьшим числом и округляет до ближайшего целого числа. Числа являются мольными отношениями, и они появляются как индексы в эмпирической формуле.

Пример: вы анализируете соединение и обнаруживаете, что оно содержит 0, 675 г водорода (H), 10, 8 г кислорода (O) и 13, 5 г кальция (Ca). Какова эмпирическая формула?

1. Найти количество молей каждого элемента

Молярная масса водорода составляет 1 г (с округлением до одного десятичного знака), поэтому число молей, присутствующих в соединении, составляет 0, 675 / 1 = 0, 675. Молярная масса кислорода составляет 16 г, а молярная масса кальция составляет 40, 1 г. Выполнив ту же операцию для этих элементов, вы обнаружите, что число родинок каждого элемента:

• H — 0, 675
• O — 0, 675
• Ca — 0, 337

2. Разделите наименьшее число на другие

Кальций — это элемент с наименьшим числом родинок, который равен 0, 337. Разделите это число на остальные, чтобы получить мольное соотношение. В данном случае это H — 2, O — 2 и Ca — 1. Другими словами, для каждого атома кальция в соединении существует два атома водорода и два атома кислорода.

3. Напишите эмпирическую формулу

Числа, полученные как мольное соотношение элементов, отображаются в эмпирической формуле в виде индексов. Эмпирическая формула для соединения представляет собой CaO ₂ H ₂, который обычно пишется Ca (OH) ₂.

Балансировка уравнения реакции

Если вы знаете реагенты и продукты реакции, вы можете написать несбалансированное уравнение для реакции, поместив реагенты с одной стороны и продукты с другой. Закон сохранения массы требует, чтобы обе стороны уравнения имели одинаковое количество атомов каждого элемента, и это дает ключ к пониманию того, как найти мольное отношение. Умножьте каждую сторону уравнения на коэффициент, который уравновешивает уравнение. Коэффициенты умножения отображаются в виде коэффициентов, и эти коэффициенты говорят вам о мольных соотношениях каждого из соединений в реакции.

Например, водород и кислород объединяются, чтобы сформировать воду. Неуравновешенное уравнение имеет вид H ₂ + O ₂ -> H ₂ O. Однако это уравнение не сбалансировано, потому что с одной стороны больше атомов кислорода, чем с другой. Сбалансированное уравнение равно 2H ₂ + O ₂ -> 2 H ₂ O. На каждый атом кислорода требуется два атома водорода, чтобы произвести эту реакцию, поэтому мольное соотношение между водородом и кислородом составляет 2: 1. В результате реакции образуются две молекулы воды, поэтому мольное соотношение между кислородом и водой составляет 1: 2, но мольное соотношение между водой и водородом составляет 2: 2.

Молярное соотношение: определение и примеры

Молярное соотношение: определение и примеры — Науки

Содержание:

В химической реакции соединения реагируют в заданном соотношении. Если соотношение несбалансированное, будет остаток реагента. Чтобы понять это, вам нужно знать молярное соотношение или мольное соотношение.

Определение отношения молей

Мольное соотношение — это соотношение между количествами в молях любых двух соединений, участвующих в химической реакции. Мольные отношения используются в качестве коэффициентов пересчета продуктов и реагентов во многих химических задачах. Молярное соотношение может быть определено путем изучения коэффициентов перед формулами в сбалансированном химическом уравнении.

Также известен как: Молярное соотношение также называется мольное отношение.

Пример мольного отношения: сбалансированное уравнение

Мольное соотношение между O₂ и H₂О равно 1: 2. На каждый 1 моль O₂ используется, 2 моль H₂O образуются.

Мольное соотношение между H₂ и H₂O составляет 1: 1. На каждые 2 моль H₂ используется, 2 моль H₂O образуются. Если использовать 4 моля водорода, то получится 4 моля воды.

Пример несбалансированного уравнения

В качестве другого примера давайте начнем с несбалансированного уравнения:

При осмотре вы можете увидеть, что это уравнение не сбалансировано, потому что масса не сохраняется. В озоне больше атомов кислорода (O₃), чем в газообразном кислороде (O₂). Вы не можете рассчитать мольное соотношение для несбалансированного уравнения. Балансировка этого уравнения дает:

Теперь вы можете использовать коэффициенты перед озоном и кислородом, чтобы найти мольное соотношение. Соотношение озона 2 к кислороду 3 или 2: 3. Как вы это используете? Допустим, вас просят определить, сколько граммов кислорода образуется, когда вы реагируете на 0,2 грамма озона.

1. Первый шаг — определить, сколько молей озона содержится в 0,2 грамма. (Помните, что это молярное соотношение, поэтому в большинстве уравнений соотношение для граммов неодинаково.)
2. Чтобы преобразовать граммы в моль, найдите атомный вес кислорода в периодической таблице. На моль приходится 16,00 граммов кислорода.
3. Чтобы узнать, сколько родинок в 0,2 грамма, решите:
   х моль = 0,2 грамма * (1 моль / 16,00 грамма).
   У вас получится 0,0125 моль.
4. Воспользуйтесь мольным соотношением, чтобы определить, сколько молей кислорода производит 0,0125 моль озона:
   моль кислорода = 0,0125 моль озона * (3 моля кислорода / 2 моля озона).
   Решив это, вы получите 0,01875 моль газообразного кислорода.
5. Наконец, для ответа переведите количество молей газообразного кислорода в граммы:
   граммы газообразного кислорода = 0,01875 моль * (16,00 г / моль)
   граммы газообразного кислорода = 0,3 грамма

Должно быть довольно очевидно, что в этом конкретном примере вы могли сразу же ввести мольную долю, потому что в обеих частях уравнения присутствовал только один тип атомов. Тем не менее, полезно знать процедуру, когда вы сталкиваетесь с более сложными проблемами, которые необходимо решить.

Как решать задачи по химии. Расчет по уравнениям химических реакций.

Как решать задачи по химии? Как проводить простейшие расчеты по уравнениям химических реакций? Сколько выделяется газа, образуется воды, выпадает осадка или сколько получается конечного продукта реакций? Сейчас мы постараемся разобрать все нюансы и ответить на эти вопросы, которые очень часто возникают при изучении химии.

Решение задач в химии является неотъемлемой частью в изучении этой сложной, но очень интересной науки.

Алгоритм решения задач по химии

1. Прочитать условия задачи (если они есть). Да, об этом все знают — как же решить задачу без условий — но все же, для полноты инструкции, мы не могли не указать этот пункт.
2. Записать данные задачи. На этом пункте мы не будем заострять внимание, так как требования различных учебных заведений, учителей и преподавателей могут значительно отличаться.
3. Записать уравнение реакции. Теперь начинается самое интересное! Здесь нужно быть внимательным! Обязательно необходимо верно расставить коэффициенты перед формулами веществ. Если вы забудете это сделать, то все наши усилия буду напрасны.
4. Провести соответствующие расчеты по химическому уравнению. Далее рассмотрим, как же сделать эти самые расчеты.

Для этого у нас есть два пути, как решить задачу по химии. Условно, назовем их правильным (используя понятия количества вещества) и неправильным (используя пропорции). Конечно же, мы бы рекомендовали решать задачи правильным путем. Так как у неправильного пути имеется очень много противников. Как правило, учителя считают, что ученики, решающие задачи через пропорции, не понимают самой сути протекания процессов химических реакций и решают задачи просто математически.

Расчет по уравнениям химических реакций с использованием понятия количества вещества

Суть данного метода, состоит в том, что вещества реагируют друг с другом в строгом соотношении. И уравнение реакции, которое мы записали ранее, дает нам это соотношение. Коэффициенты перед формулами веществ дают нам нужные данные для расчетов.

Для примера, запишем простую реакцию нейтрализации серной кислоты и гидроксида натрия.

H_<2>SO_ <4>+ NaOH → Na_<2>SO_ <4>+ H_<2>O

H_<2>SO_ <4>+ 2NaOH → Na_<2>SO_ <4>+ 2H_<2>O

Исходя из этого уравнения, мы видим, что одна молекула серной кислоты взаимодействует с двумя молекулами гидроксида натрия. И в результате этой реакции получается одна молекула сульфата натрия и две молекулы воды.

Сейчас мы немного отступим от разбора задач, чтобы познакомиться с основными понятиями, которые пригодятся нам в решении задач по химии.

Рассчитывать количество молекул, например в 98 граммах серной кислоты — это не самое удобное занятие. Числа будут получаться огромными ( ≈ 6,022140857⋅10 23 молекул в 98 граммах серной кислоты) . Для этого в химии ввели понятие количества вещества (моль) и молярная масса.

1 Моль (единица измерения количества вещества) — это такое количество атомов, молекул или каких либо еще структурных единиц, которое содержится в 12 граммах изотопа углерода-12. Позднее выяснилось, что в 12 граммах вещества углерод-12 содержится 6,022140857⋅10 23 атомов. Соответственно, можно сказать, что 1 моль, это такая масса вещества, в которой содержится 6,022140857⋅10 23 атомов (или молекул) этого вещества.

Но ведь молекулы и атомы имеют различный состав и различное строение. Разные атомы содержат разное количество протонов и нейтронов. Соответственно 1 моль для разных веществ будет иметь разную массу, имея при это одинаковое количество молекул ( атомов). Эта масса называется молярной.

Молярная масса — это масса 1 моля вещества.

Используя данные понятия, можно сказать, что 1 моль серной кислоты реагирует с 2 молями гидроксида натрия, и в результате получается 1 моль сульфата натрия и 2 моль воды. Давайте запишем эти данные под уравнением реакции для наглядности.

beginH_<2>SO_ <4>& + & 2NaOH & → & Na_<2>SO_ <4>& + & 2H_<2>O \ 1 : моль & & 2 : моль & & 1 : моль & & 2 : моль end

Следом запишем молярные массы для этих веществ

begin H_<2>SO_ <4>& + & 2NaOH & → & Na_<2>SO_ <4>& + & 2H_<2>O \ 1 : моль & & 2 : моль & & 1 : моль & & 2 : моль \ 98 : г& & 40 : г & & 142 : г & & 18 : г end

Теперь, зная массу одного из веществ, мы можем рассчитать, сколько нам необходимо второго вещества для полного протекания реакции, и сколько образуется конечных продуктов.

Для примера, решим по этому же уравнению несколько задач.

Задача. Сколько грамм гидроксида натрия (NaOH) необходимо для того, чтобы 49 грамм серной кислоты (H₂SO₄) прореагировало полностью?

Итак, наши действия: записываем уравнение химической реакции, расставляем коэффициенты. Для наглядности, запишем данные задачи над уравнением реакции. Неизвестную величину примем за Х. Под уравнением записываем молярные массы, и количество молей веществ, согласно уравнению реакции:

begin49 : г & & X : г & & & & \ H_<2>SO_ <4>& + & 2NaOH & → & Na_<2>SO_ <4>& + & 2H_<2>O \ 1 : моль & & 2 : моль & & 1 : моль & & 2 : моль \ 98 : г& & 40 : г & & 142 : г & & 18 : г end

Записывать данные под каждым веществом — не обязательно. Достаточно это будет сделать для интересующих нас веществ, из условия задачи. Запись выше дана для примера.

Примерно так должны выглядеть данные, записанные по условиям задачи. Не претендуем на единственно правильное оформление, требования у всех разные. Но так, как нам кажется, смотрится все довольно наглядно и информативно.

Первое наше действие — пересчитываем массу известного вещества в моли. Для этого разделим известную массу вещества (49 грамм) на молярную массу:

4998=0,5 моль серной кислоты

Как уже упоминалось ранее, по уравнению реакции 1 моль серной кислоты реагирует с 2 моль гидроксида натрия. Соответственно с 0,5 моль серной кислоты прореагирует 1 моль гидроксида натрия.

n(NaOH)=0.5*2=1 моль гидроксида натрия

Найдем массу гидроксида натрия, умножив количество вещества на молярную массу:

1 моль * 40 г/моль = 40 грамм гидроксида натрия.

Ответ: 40 грамм NaOH

Как видите, в решении задачи по уравнению реакции нет ничего сложного. Задача решается в 2-3 действия, с которыми справятся ученики начальных классов. Вам необходимо всего лишь запомнить несколько понятий.

Решение задач по химии через пропорцию

Ну и расскажем про второй способ вычислений по уравнениям химических реакций — вычисления через пропорцию. Этот способ может показаться немного легче, так как в некоторых случаях можно пропустить стадию перевода массы вещества в его количество. Чтобы было более понятно, объясню на том же примере.

Так же, как и в прошлом примере, запишем уравнение реакции, расставим коэффициенты и запишем над уравнением и под уравнением известные данные.

Для этого способа, нам так же понадобится записать под уравнением реакции, следом за молярной массой, массу вещества, соответствующую его количеству по уравнению. Если проще, то просто перемножить две строки под уравнением реакции, количество моль и молярную массу. Должно получиться так:

begin49 : г & & X : г & & & & \ H_<2>SO_ <4>& + & 2NaOH & → & Na_<2>SO_ <4>& + & 2H_<2>O \ 1 : моль & & 2 : моль & & 1 : моль & & 2 : моль \ 98 : г& & 40 : г & & 142 : г & & 18 : г \ 98 : г & & 80 : г & & 142 : г & & 36 : г end

А теперь внимание, начинается магия! Нас интересует строка данных над уравнением, и самая нижняя строка под уравнением. Составим из этих данных пропорцию.

Далее находим неизвестное значение Х из пропорции и радуемся полученному значению:

Х=49*80/98=40 грамм

Как видим, получается тот же результат. Прежде всего, при решении задач в химии, главное все же — понимание химических процессов. Тогда решение задачи не станет для вас проблемой!

Расчеты массы вещества по уравнению химической реакции

Этот видеоурок доступен по абонементу

У вас уже есть абонемент? Войти

При решении расчетных химических задач необходимо умение производить вычисления по уравнению химической реакции. Урок посвящен изучению алгоритма расчетов массы (объема, количества) одного из участников реакции по известной массе (объему, количеству) другого участника реакции.

Молярное отношение ( Символы : г ) в соответствии с DIN 1310 так называемым контентом размера , который представляет собой физико-химическое количество для количественного описания состава смесей / смешанных фаз . Он дает соотношение количеств вещества двух рассматриваемых компонентов смеси друг к другу.

Определение и характеристика

Молярное соотношение r _ij определяется как значение отношения количества вещества n _i одного рассматриваемого компонента смеси i к количеству вещества n _j другого рассматриваемого компонента смеси j :

Чтобы избежать двусмысленности при указании пропорций количества вещества, компонент числителя и компонент знаменателя должны указываться всегда, например. B. по указанным индексным обозначениям. Замена компонентов числителя и знаменателя приводит к обратному значению . В многокомпонентных смесях может быть сформулировано соответствующее количество молярных соотношений: с общим количеством компонентов Z , Z ² штуки, если также учитываются соответствующие обратные значения и тривиальные молярные отношения ( изменение с повторением ), в противном случае — штуки ( комбинация без повтор ).

В случае растворов, которые являются частым случаем химических смесей, компонент i может быть, например, растворенным веществом, а j — растворителем или другим растворенным веществом. « Частицы », на которых основано понятие количества вещества, могут быть материальными элементарными объектами, такими как атомы , молекулы , ионы или формульные единицы .

Как частное двух одинаковых величин, молярное отношение является безразмерной величиной и может принимать числовые значения ≥ 0. Оно может быть дано как чистое десятичное число без единицы измерения , в качестве альтернативы также с добавлением доли тех же единиц ( моль / моль), возможно, в сочетании с десятичными префиксами (например, ммоль / моль) или с дополнительными единицами измерения, такими как в процентах (% = 1/100), промилле (‰ = 1/1000) или частях на миллион (1 ppm = 1/1000000). Однако здесь следует избегать устаревших терминов, таких как молярный процент , молярный процент или атомный процент ; вместо этого необходимо четко указать предполагаемое содержание.

Если  компонент смеси i отсутствует (т.е. если n _i = 0), минимальное значение r _ij  = 0. Если компонент смеси j отсутствует ( n _j  = 0, например, если нет смеси, но есть чистое вещество i ) молярное соотношение r _ij не определено .

Значения молярных соотношений для смеси веществ заданного состава — в отличие от относящихся к объему содержаний ( концентрации , объемная доля , объемное соотношение ) — не зависят от температуры и давления , поскольку молярные количества компонентов смеси , в отличие от объемов, не изменяются при изменении температуры или давления при условии, что не происходит превращения материала.

Отношения с другими уровнями заработной платы

Из-за пропорциональности между числом частиц N и количеством вещества n (на основе одного и того же типа частиц; коэффициент пересчета — постоянная Авогадро N _A  ≈ 6,022 · 10 ²³  моль ^-1 ) значение молярного отношения r _{ij это} равно значению числа частиц отношение R _Ij :

В следующей таблице показаны отношения между молярным соотношением r _ij и другими значениями содержания, определенными в DIN 1310, в форме уравнений размера . М _я и М _J стенд для соответствующих молярных масс , р _я и ρ _J для соответствующих плотностей в чистых веществах я и J (в том же давлении и те же температуры , как и в смеси веществ).

Связь мольного отношения r _ij с другими величинами содержания

	Массы — …	Количество вещества — …	Число частиц — …	Объем — …
… — поделиться	Массовая доля w	Количество вещества фракции x	Частичное число фракции X	Объемная доля φ
… — концентрация	Массовая концентрация β	Молярная концентрация c	Концентрация числа частиц C	Объемная концентрация σ
… — соотношение	Соотношение масс ζ	Молярное отношение r	Соотношение числа частиц R	Объемный коэффициент ψ
Фактическое количество вещества / масса	Моляльность b
( i = растворенное вещество, j = растворитель)
удельное количество частичных веществ q

Суммируя для всех компонентов смеси молярные отношения r _zi к фиксированному компоненту смеси i , можно получить обратную величину мольной доли x _i фиксированного компонента смеси i ( индекс смеси всего Z компонентов, такой как общий индекс для суммирования , интегрирования тривиального молярного отношения в Итого):

Поскольку молярный объем V _m чистого вещества равен отношению его молярной массы M и плотности ρ (при заданных температуре и давлении), члены, фигурирующие в таблице выше в некоторых уравнениях (отношение молярных масс, умноженных на обратным соотношением плотностей) также можно заменить соотношением молярных объемов:

Если компоненты смеси i и j являются идеальными газами , мольные объемы одинаковы, и их соотношение, следовательно, равно единице. Из приведенной выше таблицы следует, что в случае смесей идеальных газов не только совпадают значения мольного отношения r _ij и отношения количества частиц R _ij , но также имеется равенство с объемным соотношением ψ _ij :

Примеры

Раствор натрия хлорида в воде

Рассматривается раствор хлорида натрия (поваренной соли) NaCl в воде H ₂ O с массовой долей w _NaCl = 0,03 = 3% и соответственно w _{H 2 O} = 1 — w _NaCl = 0,97 = 97%. Массовое отношение ζ _{NaCl / H 2 O} является:

С учетом молярных масс получается мольное отношение формульных единиц NaCl к молекулам H ₂ O:

Стехиометрия

Мольные отношения также имеют расширенное значение, выходящее за рамки их использования в качестве спецификации содержания для смесей веществ. Они часто возникают в связи со стехиометрическими соображениями. В случае химических реакций, описываемых уравнениями реакции , стехиометрические коэффициенты можно сопоставить друг с другом попарно и затем представить молярные отношения. В инструкциях по химическому эксперименту или инструкциях по синтезу бывает, что молярные отношения (основанные на выбранном исходном материале ) указаны с учетом количества используемых исходных материалов. Итак, з. Б. в кислородно-кислородной реакции водород реагирует с кислородом в молярном соотношении 2: 1; При упоминании кислорода часто используется термин «2 эквивалента водорода», производный от термина « эквивалент» .

Индивидуальные доказательства

1. ↑ ^{a b c d} Стандарт DIN 1310 : Состав смешанных фаз (газовые смеси, растворы, смешанные кристаллы); Термины, символы. Февраль 1984 г.
2. ↑ ^{a b c} П. Курцвейл: Лексика единиц Vieweg: термины, формулы и константы из естественных наук, технологий и медицины . 2-е издание. Springer Vieweg, 2000, ISBN 3-322-83212-0 , стр. 224, 225, 419 , doi : 10.1007 / 978-3-322-83211-5 ( лексическая часть в виде файла PDF, 71,3 МБ ; ограниченный предварительный просмотр в поиске книг Google).