3. Jaksollinen järjestelmä ja aineen rakenneosat

Ainemäärä

Ainemäärä, n on yksi Si-järjestelmän perussuureista ja sen yksikkö on mooli (mol).

Yksi mooli (1 mol) mitä tahansa ainetta tarkoittaa yhtä monta hiukkasta eli Avogadron luvun osoittama kappalemäärä.
 
 
 1\ mol\ rautaa\ tarkoittaa{,}\ että\ rauta-atomeja\ on\ 6{,}022\cdot10^{23}\ kpl 

Ainemäärä n saadaan jakamalla rakenneosien lukumäärä (hiukkasten lukumäärä), N Avogadron luvulla eli
 n=\frac{N}{N_A} 

Moolimassa

Yleensä hiukkasten lukumäärän laskeminen on todella haasteellista, joten aineen määrä saadaan punnitsemalla. Jos mietitään, kuinka monta moolia on 24 g hiiltä niin siihen tarvitaan moolimassan, M käsitettä. Moolimassan yksikkö on g/mol.

Hiilen, C moolimassa saadaan hiilen atomimassan avulla, joka on 12,01 (löytyy jaksollisesta järjestelmästä C:n alapuolelta)
 Nyt hiilen moolimassa
 M\left(C\right)=12{,}01\ \frac{g}{mol} 
Tämä tarkoittaa sitä, että 12,01 g hiiltä on 1 mol
Tämän perusteella 24 g hiiltä on noin 2 mol

Voidaan todeta, että moolimassa M on yhden moolin suuruisen ainemäärän massa.

Lasketaan veden moolimassa, M
  
Veden moolimassa
M\left(H_2O\right)=\left(2\cdot1{,}008+16{,}00\right)\ \frac{g}{mol}=18{,}016\frac{g}{mol}

1 mol vettä on noin 18 g, 2 mol vettä on noin 36 g jne


Ainemäärän määritelmä:

Ainemäärä, n (moolien lukumäärä) määritellään täsmällisesti massan, m ja moolimassan, M suhteena eli

 n=\frac{m}{M}  


Kuinka monta moolia on 100 g a) vettä,  b) hiiltä, C, c) rautaa, Fe?
a)
M\left(H_2O\right)=18{,}016\frac{g}{mol}
n=\frac{m}{M}=\frac{100g}{18{,}016\frac{g}{mol}}=5{,}55mol
b)
M(C) = 12,01 g/mol
n=\frac{m}{M}=\frac{100g}{12{,}01\frac{g}{mol}}=8{,}33mol
c)
raudan moolimassa M(Fe) = 55,85g/mol
n=\frac{100g}{55{,}85\frac{g}{mol}}=1{,}79mol
 
s.98 tehtävät 106, 107,
 
Kotitehtävä 107

Konsentraatio

Konsentraatiolla eli pitoisuudella tarkoitetaan liuoksen väkevyyttä eli kuinka monta moolia ainetta on liuotettu yhteen litraan vettä.
Jos liuotetaan 2 moolia ruokasuolaa litraan vettä niin tämän suolaliuoksen konsentraatio on 2 mol/l.

Konsentraation, c määritelmä:

[[$c=\frac{n}{V}\ eli\ konsentraatio\ =\ \frac{ainemäärä}{tilavuus}$]]

[[$konsentraation\ yksikkö\ on\ \frac{mol}{dm^3}\left(\frac{mol}{l}\right)$]]

Kun valmistetaan liuoksia niin usein jotain kiinteää ainetta punnitaan tietty määrä (aineen massa) ja tämä aine liuotetaan tiettyyn määrään vettä. Nyt voidaan laskea liuoksen konsentraatio, kun ensin lasketaan liuotettavan aineen ainemäärä

[[$n=\frac{m}{M}\ ja\ tämän\ jälkeen\ konsentraatio\ c=\frac{n}{V}$]]

Kirjan tehtäviä s. 98 ja 99: 109, 110, 111 →

Kotitehtävät 110c ja 111
  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.