w poniższym przypadku rozpuszczalnik może być poddany takiej samej obróbce jak inne składniki roztworu, tak że molalność rozpuszczalnika N-roztworu rozpuszczonego, powiedzmy b0, jest niczym innym jak odwrotnością jego masy molowej, M0 (wyrażonej jako kg / mol):

b 0 = n 0 n 0 M 0 = 1 m 0 . {\displaystyle b_{0}={\frac{n_{0}} {n_{0}M_ {0}}}={\frac{1} {M_ {0}}}}.,{\displaystyle{\frac {1}{1 + {\dfrac {1}{bM}}}}},\quad b = {\frac {w} {(1-w ) M}}},}

Gdzie b = {\frac {w} {(1 − W)M}},} {\displaystyle B={\frac {1} {1+{\dfrac {1} {bM}}} molalność I m to Masa molowa substancji rozpuszczonej.,

bardziej ogólnie, dla N-roztworu rozpuszczonego/jednego rozpuszczalnika, pozwalając BI i wi, odpowiednio, molalność i ułamek masowy i-tej substancji rozpuszczonej,

w i = w 0 b I M i , b i = w i w 0 M i , {\displaystyle w_{i}=w_{0}b_{i}M_{i},\quad b_{i}={\frac {w_{i}}{w_{0}M_{i}, {\displaystyle b_ {i} = {\frac {w_ {i}} {w_ {0} M_ {i} {\fncomic sans ms \ fs36}},}

Gdzie mi jest masą molową i-tego roztworu, a W0 jest ułamkiem masowym rozpuszczalnika, który jest ekspresyjny zarówno jako funkcja molowości, jak i funkcja innych ułamków masowych,

w 0 = 1 1 + ∑ j = 1 n B J M J = 1 − ∑ j = 1 n w j ., {\displaystyle w_{0}={\frac {1} {1+\displaystyle \ sum _{j=1}^{n} {b_ {j}M_{j}}}}=1 – \sum _{j=1}^{n}{w_{j}}}.{\displaystyle\frac {1} {1 + {\dfrac {1} {M_{0} b}}}}},\quad b = {\frac {x} {M_{0} (1-x)}},}

gdzie m0 jest masą molową rozpuszczalnika.,

bardziej ogólnie, dla N-roztworu rozpuszczonego/jednego rozpuszczalnika, pozwalając Xi być ułamkiem molowym i-tego roztworu rozpuszczonego,

x i = x 0 M 0 b i , b i = B 0 x I x 0 , {\displaystyle x_{i}=x_{0}M_{0}b_{i},\quad b_{i}={\frac {b_{0}x_{i}}{x_{0}}},}

Gdzie x0 jest ułamkiem molowym rozpuszczalnika, wyrażalnym zarówno jako funkcja molowości, jak i funkcja innych ułamków molowych:

x 0 = 1 1 + m 0 ∑ j = 1 n b J = 1 − ∑ j = 1 n x J . {\displaystyle x_{0}={\frac {1} {1+M_{0}\displaystyle \sum _{j=1}^{n} {b_{j}}}}=1-\sum _{j=1}^{N} {x_{j}}}.,

stężenie molowe (molarity)Edytuj

konwersje do i z stężenia molowego, c, dla roztworów jednorozpuszczonych są

c = ρ b 1 + b m , b = c ρ-C M , {\displaystyle c={\frac {\rho b} {1+bM}},\quad b={\frac {c} {\Rho − cM}},}

Gdzie ρ jest gęstością masy roztworu, b jest gęstością masy roztworu.molalność, A M jest masą molową (W Kg/mol) substancji rozpuszczonej.,

dla roztworów z n roztworami, konwersje są

c i = C 0 M 0 b i , b i = b 0 C i C 0 , {\displaystyle C_{i}=C_{0}M_{0}b_{i},\quad b_{i}={\frac {b_{0}c_{i}}{C_{0}}},}

gdzie stężenie molowe rozpuszczalnika c0 jest ekspresyjne zarówno jako funkcja molalności oraz funkcja molarności:

C 0 = ρ b 0 1 + ∑ j = 1 n B J M j = ρ − ∑ j = 1 n c I m I m 0 . {\displaystyle c_{0}={\frac {\Rho b_{0}} {1 + \displaystyle \ sum _{j=1}^{n} {b_ {j}M_{j}}}}={\frac {\Rho- \ displaystyle \sum _ {j=1}^{n} {c_{i}M_{i}}} {M_ {0}}}}.,{\displaystyle \rho _{\mathrm {rozpuszczony}} = {\frac {\Rho bM} {1 + bM}}},\quad b = {\frac {\Rho _{\mathrm {solute}}} {m\left (\Rho-\Rho _{\mathrm {solute}} \right)}},}

gdzie ρ jest gęstością masy roztworu , B jest molalnością, A M jest masą molową roztworu.,

dla ogólnego N-roztworu rozpuszczonego, stężenie masowe i − tego roztworu rozpuszczonego, pi, jest związane z jego molalnością, bi, w następujący sposób:

ρ i = ρ 0 b I M i , b i = ρ i ρ 0 M i , {\displaystyle \Rho _{i}=\Rho _{0}b_{i}M_{i},\quad b_{i}={\frac {\Rho _{i}}{\Rho _{0}M_{i}}},}

gdzie stężenie masowe rozpuszczalnika ρ0 jest ekspresyjne zarówno jako funkcja molalności, jak i funkcja stężeń masowych:

ρ 0 = ρ 1 + ∑ j = 1 n B J M j = ρ – ∑ j = 1 n ρ i . {\displaystyle \rho _{0}={\frac {\rho} {1+\displaystyle \ sum _{j=1}^{n} b_ {j} M_{j}}}=\Rho- \ sum _{j=1}^{n} {\Rho _{i}}.,{\displaystyle {\displaystyle {\frac{b_{i}} {b_ {j}}}}} = {\displaystyle {\frac{b_{i}}} {b_ {j}}}} frac{x_{i}} {x_ {J}} = {\frac{C_{i}} {C_{J}} = {\frac{\Rho _{i} M_{J}} {\Rho _{J} M_{i}}} = {\frac {w_ {i} M_ {J}} {w_ {J} M_ {i}}}}},}

gdzie i I J są indeksami podrzędnymi reprezentującymi wszystkie składniki, n roztworów plus rozpuszczalnik.,

przykład przeliczeniaedit

mieszanka kwasowa składa się z frakcji masowych 0,76, 0,04 i 0,20 70% HNO3, 49% HF i H2O, gdzie wartości procentowe odnoszą się do frakcji masowych butelkowanych kwasów o bilansie H2O. pierwszym krokiem jest określenie frakcji masowych składników:

w h N o 3 = 0,70 × 0,76 = 0,532 W H F = 0,532 w 0.49 × 0.04 = 0.0196 w h 2 o = 1 − w h N o 3 − w h f = 0.448 {\displaystyle {\begin{aligned}w_{\mathrm {hno_{3}} }&=0.70\times 0.76=0.532\\w_{\mathrm {HF} }&=0.49\times 0.04=0.,0196\\w_{\mathrm {H_{2}O} }&=1-w_{\mathrm {HNO_{3}} }-w_{\mathrm {HF} }=0.448\\\end{aligned}}}

przybliżone masy molowe w kg/mol wynoszą

M H N o 3 = 0.063 k g / m O l , M H F = 0,020 K G / M O L , M H 2 o = 0,018 K G / M O L . {\displaystyle M_ {\mathrm {HNO_{3}}} =0.063\ \mathrm {kg/mol}, \quad M_{\mathrm {HF} =0.020\ \mathrm {kg/mol}, \ M_{\mathrm {H_{2} O} =0.018\ \mathrm {kg/mol}.

najpierw Oblicz molalność rozpuszczalnika, w mol / kg,

b h 2 O = 1 M H 2 O = 1 0.,018 m O L / k G , {\displaystyle b_{\mathrm {H_{2}O} }={\frac {1}{M_{\mathrm {H_{2}O} }}}={\frac {1}{0.018}}\ \mathrm {mol/kg} ,}

i użyj tego, aby uzyskać wszystkie pozostałe za pomocą równych współczynników:

b h N o 3 b H 2 O = W H N O 3 M H 2 O W H 2 o m h N o 3 ∴ b h N O 3 = 18,83 M O L / K G . {\displaystyle {\frac {b_{\mathrm {HNO_{3}} }}{b_{\mathrm {H_{2}O} }}}={\frac {w_{\mathrm {HNO_{3}}}} M_{\mathrm {H_{2} O}}} {w_{\mathrm {H_{2} o}}} M_{\mathrm {hno_{3}}}}}} \quad \dlatego b_{\mathrm {hno_{3}}} =18.83\ \mathrm {mol/kg}.

właściwie bH2O anuluje, bo nie jest potrzebne., W tym przypadku istnieje bardziej bezpośrednie równanie: używamy go do wyprowadzenia molowości HF:

b H F = W H F W H 2 O M H F = 2,19 m O l / k g . {\displaystyle b_ {\mathrm {HF}} ={\frac {w_ {\mathrm {HF}}} {w_{\mathrm {H_{2} O}} M_{\mathrm {HF}}} =2.19 \ \ mathrm {mol/kg} .{\displaystyle x_{\mathrm {H_{2} O}} = {\frac {1} {1 + M_{\mathrm {H_{2} O}} \left ( b_{\mathrm {HNO_{3}}} + b_{\mathrm {HF}} \right)}} = 0,726,} x H N O 3 x H 2 O =B H N o 3 B H 2 o ∴ x h N o 3=0.,246 , {\displaystyle {\frac {x_{\mathrm {HNO_{3}} }}{x_{\mathrm {H_{2}O} }}}={\frac {b_{\mathrm {HNO_{3}}}}} {b_{\mathrm {H_{2} O}}}} \quad \x_{\mathrm {HNO_{3}}} =0.246,} x H F = 1 − x h N O 3 − x H 2 o = 0,029. {\displaystyle x_{\mathrm {HF}} =1-x_{\mathrm {HNO_{3}}}- x_{\mathrm {H_{2} O}} =0,029.

Osmolalnośćedit

Osmolalność jest odmianą molalności, która uwzględnia tylko roztwory, które przyczyniają się do ciśnienia osmotycznego roztworu. Jest on mierzony w osmolach substancji rozpuszczonej na kilogram wody., Jednostka ta jest często stosowana w medycznych badaniach laboratoryjnych zamiast osmolarności, ponieważ może być mierzona po prostu przez obniżenie temperatury zamarzania roztworu lub krioskopię (Zobacz też: osmostat i właściwości koligacyjne).