Маса, обем и моларен състав
Количеството веществое една от основните величини, характеризираща се с броя на структурните единици, съдържащи се в системата (атоми, молекули, йони и др.). Единицата за количество на веществото еmol.
Моларна маса —маса на 1 мол вещество:
Моларен обем— обемът на 1 мол вещество:
Масова фракцияна компонент в смес - съотношението на масата на компонент А, съдържащ се в сместа, и общата маса на сместа:
Моларна фракцияна компонента в сместа - отношението на количеството на компонента към общото количество на сместа:
Обемна фракцияна компонент в смес е съотношението на намаления (спрямо обичайното налягане и температура на сместа) обем на компонента и общия обем на сместа:
Показателят"обемна фракция"се използва главно за характеризиране на газови смеси и съвпада (за газове) с показателя"моларна фракция",ако не се вземат предвид отклоненията на реалните газове от идеалното състояние.
Масово съотношениена компонент в смес е съотношението на масата на този компонент към масата на останалата част от сместа.
Моларно съотношениена компонент в смес е съотношението на количеството на този компонент към количеството на останалата част от сместа.
Обемно съотношениена компонент в смес е съотношението на намаления обем на този компонент към обема на останалата част от сместа.
Масова концентрацияна компонента - отношението на масата на компонента на сместа към обема на сместа:
При изчисляване на химико-технологичните процеси често се налага да се преобразува масовият състав на сместа в моларен и обратно. За да преобразувате масовите фракции в моларни, намерете масата на всеки компонент в 1 kg или в 100 kg (ако масовите фракции са изразени като процент) от сместа; разделете масата на компонента на неговата относителна моларна маса, определяйки количеството на компонента(kmol); като се раздели броят молове на всеки компонент на сумата от общия брой молове, се получават молните фракции на компонентите. За да преобразувате молните фракции в маса, определете количеството на всеки компонент в 100 mol от сместа; определяне на масата на всеки компонент чрез умножаване на количеството на компонента по неговата относителна моларна маса; намерете масови фракции, като разделите масата на всеки компонент на общата маса на сместа.
Пример 1.Определете масовите дялове на компонентите в смес, състояща се от 400 kg бензен и 100 kg толуен.
Решение. Общата маса на веществото в сместа:
400 + 100 = 500 кг
Масови фракции на компонентите в сместа:
бензен 400: 500 = 0,8
толуен 100: 500 = 0,2
Масовата част на втория компонент в този случай също може да се определи, като се има предвид, че сумата от масовите фракции на компонентите е равна на единица. Тогава масовата част на толуола е равна на:
Пример 2.Определете моларните фракции на компонентите в смес, състояща се от 100 kg метан, 120 kg етан и 180 kg етилен.
Решение. Моларната маса на метана е 16 kg/kmol, на етана е 30 kg/kmol, на етилена е 28 kg/kmol. Количество на всеки компонент:
метан 100:16 = 6,25 kmol
етан 120:30 = 4,0 kmol
етилен 180:28=6.43 kmol
Общо количество вещество:
6,25+ 4,0+ 6,43 = 16,68 kmol
Молни фракции на компонентите:
метан 6,25:16,68 = 0,37
етан 4.0: 16.68 = 0.24
етилен 6,43:16,68 = 0,39
За етилена молната фракция може също да се определи въз основа на равенството на сумата от молните фракции на компонентите до единица. Тогава молната част на етилена е: