Жұмыс. Концентрацияны есептеу

Жүйе құрамын есептеудің әр түрлі жолдары бар. Солардың маңыздыларына тақталамыз. Қандай да бір заттың бүкіл қоспа массасы құрамына қатынасы сол заттың қоспадағы массалық үлесі дп аталады. Массалық үлес, 100-ге көбейтсек, массалық процент шығады. Массалық үлестердің жалпы қосындысы 1-ге, ал массалық процентте 100-ге тең. Мольдік (молекулалық) үлес деп сол заттың моль санының жалпы қоспадағы заттардың моль санына қатынасын айтады. Мольдік үлесін 100-ге көбейтіп, мольдік (молекулалық) процент аламыз. Мольдік үлес берілген зат бір моль қоспаның қандай бөлігі екенін, мольдік процент, сәйкесінше, 100 моль қоспадағы бөлігін көрсетеді. Қоспадағы әр заттың мольдік үлестерінің қосындысы бірге, мольдік процентте 100-ге тең. Молярлық, немесе молекула – көлемдік, концентрация бірлік көлемде берілген заттың қанша мольі бар екендігін көрсетеді. Көбінесе көлем бірлігі ретінде 1 литр қолданылады. Концентрация теңдеулерінің көрсетілген әдістерден басқа кейбір арнайы жағдайларда басқа түрлері кездеседі. Мысалы, қандай да бір заттың ерігіштігі осы заттың саны еріткіштің белгілі бір мөлшерін құйып, еріген зат пен еріткіштің массалық және көлемдік бірліктері, моль және т.б. арқылы бейнелейді. Кейде құрам көлемдік үлеспен (көлемдік процентпен) көрсетіледі. Газ қоспасының көлемдік үлесі – бұл берілген газдың парциал көлемінің қоспаның жалпы көлеміне қатынасы. Парциалды көлем газ қаспасының құрамына кіретін қандай да бір газ көлемі, себебі бұл көлем қоспаның қысымы мен температурасы арқылы өрнектеледі. Идеалды газ қоспасының көелмдік үлесі мольдік үлеспен сәйкес болады. Кейде әр түрлі жолмен табылған концентрациялармен құрам – қасиет диаграммасын тұрғызған пайдалы. Сондықтан концентрацияны есептеу туралы бірнеше есеп берілген.

Массалық үлестен (проценттік) мольдік(атомдық) үлесті(проценттік) есептеу

Мәселен, құрамы В – А жүйесінің массалық үлесі бейнеленген. В компоненттінің массалық үлесін х_В, ал А компоненттініңкін х_А деп, ал Х_В мен Х_А – олардың қоспадағы мольдік үлестері, М_В мен М_А – олардың молекулалық массасы.

Қоспадағы В компонентінің массалық үлесі және А компоненттініңкі . Жалпы моль саны:

(19)

Осыдан мольдік үлестің формуласы:

(20) (21)

болғандықтан, мына теңдеуді қорытуға болады:

(22)

(23)

Массалық үлесті мольдік (атомдық) үлестен мына теңдеумен анықтауға болады:

(24)

(25)

Атомдық үлестен массалық үлесті (22 – 25) және кері формуланы есептеу жағдайында молекулалық массасы (М_В,М_А) қарапайым заттардың атомдық масса (А_В,А_А) ұғымы болып өзгереді.

Егер жүйеде химиялық реакция түзілсе, мольдік (атомдық) үлес (процент) алынатын құрам диаграммасы өте қолайлы. Мұнда қосылыстың стехиометриялық формулыасы жеңіл анықталады: мольдік (атомдық) құрамды көрсететін, жеткілікті сан, сәл ғана кіші бүтін сан алынады.

Осы себептен қазіргі кезде өткізілетін көптеген зерттеулер құрамын моль (атом) бейнелейді. Кейде эквивалентті процентті концентрация да кездеседі, негізінен әр түрлі валентті күйдегі (немесе әрекеттесуші жүйе) металл компоненттері түзетін жүйе құрамы үшін. Бұл жүйедегі түзілген қосылыстың стехиометриялық формуласын табу үшін эквивалентті процентін nW көбейтіндісіне бөлеміз, мұнда n – металлатомының саны, W – қосылыстағы сәйкес валентілігі. Содан соң табылған санға сәйкес, түзілген қосылыстың формуласын анықтайтындай n санына сәйкес кішілеу бүтін санды аламыз.

Жаттығу мақсатында келесі есептеулерді жүргізіңіз.

1. Молекуладағы массалық проценті арқылы AgCN – NaCN жүйесінің құрамына есептеу жүргіз, қажетті мәліметтер 2-кестеде берілген. Молекулалық процент қатарын (2 қатар) толтыру керек.

Жүйе құрамын есептеуге қажетті мәліметтер

2. Берілген мәліметтермен жүйенің күй диаграммасын миллиметрлік қағазға салу керек. Жүйенің салынған диаграммасынан 2 кестенің 6 мен 7 қатарларын толтыру керек. 6 қатарда балқымада біріншілік кристалданатын қатты фазаны көрсету керек. 7 қатарда дистектикалық (макссимум нүктесі), эвтектикалық нүктелерді көрсету керек. Ерер жүйеде химиялық байланыс түзілсе, оның стехиометриялық құрамын анықтау керек. Диаграммада әр түрлі нүкткге сәйкес келетін вариантылығын анықтау керек.