A nátrium-klorid oldat összetétele Néhány megjegyzés az összetételi arány méréséről és számításáról
Mérés areométerrel – kiértékelés lineáris regresszióval αραιός = híg Sodium-chloride solution at 20 Celsius y = 0,6133x + 1003,3
mass density, kg/m3
1300 1250 1200 1150 1100 1050 1000 950 0
100
200
300
mass concentration, kg/m3
400
500
Mérés areométerrel
Problémák: Az areométer lesüllyed a mérőhenger fenekére, és színültig töltjük, mégsem emelkedik fel.
Oka: Nincs elegendően magas mérőhenger az areométerhez
Mérés areométerrel
Problémák: Az areométer felemelkedik, a legalsó beosztás is a folyadékszint fölé esik.
Oka: Nem megfelelő méréshatárú műszert választottunk
Mérés areométerrel
940 kg/m3–1000 kg/m3 1000 kg/m3–1060 kg/m3 1060 kg/m3–1120 kg/m3 1120 kg/m3–1180 kg/m3
Mérés areométerrel
0,940 g/cm3–1,000 g/cm3 1,000 g/cm3–1,060 g/cm3 1,060 g/cm3–1,120 g/cm3 1,120 g/cm3–1,180 g/cm3
Mérés areométerrel
Példa: a kis sűrűségmérők egyikével az 1,1 g/cm3-t 1,2 g/cm3-nek mértük. A mérés hibája 1,1g/cm3-1,2 g/cm3= -0,1 g/cm3 A nagy sűrűségmérők egyikével az 1100 kg/m3-t 1200 kg/m3-nek mértük. A mérés hibája 1100 kg/m3-1200 kg/m3= -100 kg/m3 100 kg/m3 > 0,1 g/cm3
A nagyobb műszernek nagyobb a hibája??
Mérés areométerrel
A nagyobb műszernek nagyobb a hibája?? Számítsuk a relatív hibát úgy, hogy a hibát osztjuk a várható értékkel (ez most a mért érték): 3
0,1g/cm 0,0833 3 1,2g/cm
100kg/m 3 0,0833 3 1200kg/m
Mindkét műszerrel kb. 8,3% relatív hibával mértünk, tehát összehasonlíthatóak és egyenértékűek
A sűrűség és az összetételi arány táblázata Density mass fraction mass concentration
amount concentration
mass ratio
kg/m3
kg/kg
kg/m3
mol/m3
kg/kg
997,00
0,00
0,00
0,0
0,0000
1005,34
0,01
10,05
172,0
0,0101
1012,46
0,02
20,25
346,5
0,0204
1026,80
0,04
41,07
702,8
0,0417
1041,27
0,06
62,48
1069,0
0,0638
1055,89
0,08
84,47
1445,4
0,0870
1070,68
0,10
107,07
1832,0
0,1111
1085,66
0,12
130,28
2229,2
0,1364
1100,85
0,14
154,12
2637,1
0,1628
1116,21
0,16
178,59
3055,9
0,1905
1131,90
0,18
203,74
3486,2
0,2195
1147,79
0,20
229,56
3927,9
0,2500
1163,95
0,22
256,07
4381,5
0,2821
1180,40
0,24
283,30
4847,4
0,3158
1197,17
0,26
311,26
5325,9
0,3514
1197,17
0,264
316,05
5407,9
0,3587
telített oldat
A sűrűség és az összetételi arány táblázata
Tessék észrevenni: az oldhatóság a telített oldat anyagmennyiség-koncentrációja (itt V az egész oldat térfogata)
A sűrűség és az összetételi arány táblázata
Ez a hallgatói mérés témája.
A6
B6
Értékek átszámítása
A számítások egy ilyen munkalapra vonatkoznak
Értékek átszámítása
Hogyan számítottuk a 20,25-ot? =A6*B6; a sűrűség és a tömegtört szorzata 1 m3 oldat tömege 1012,46 kg. Ennek 0,02-szorosa nátrium-klorid; tömege tehát 0,02-dal való szorzással kiszámítható
Értékek átszámítása
Hogyan számítottuk a 346,5-et? =C6/0,058443 a C6 cellában a tömegkoncentráció áll Az 1 m3-ben oldott 20,25 kg anyag anyagmennyiségét a moláris tömegével számítjuk ki: 0,058442 kg/mol. Az eredményt átszámíthatjuk így is: 0,3465 mol/L (rendszeren kívüli mértékegység)
Értékek átszámítása
Hogyan számítottuk a 0,0204-et?
=B6/(1-B6) a B6 cellában a tömegtört áll A kémiában használatos változat. 0,0204 kg nátrium-kloridot oldottunk 1 kg vízben. A vízhez képest 2,04% nátrium-kloridunk van (ám ez a mérőszám 1, azaz 100% fölé is növekedhet)
Értékek átszámítása
Hogyan számítottuk a 20,37-ot? =B6/((1-B6)/998,2) a B6 cellában a tömegtört áll A szobahőmérsékletű víz sűrűsége 998,2 kg/m3
A kémiában használatos változat. 20,37 kg nátrium-kloridot oldottunk 1 m3 vízben. Szokásos úgy is, hogy 0,02037 kg/L. Angol nem hivatalos neve: mass per volume ratio. Nem helyes ez úgy nevezni, hogy 2,037%
Értékek átszámítása
Hogyan számítottuk a 0,0062615-et?
=(B5/0,058443)/((B5/0,058443)+((1-B5)/0,018015)) a B5 cellában a tömegtört áll. Az elegy (oldat) tömege szerepel a nevezőben. Mindkét komponensének kiszámítjuk az anyagmennyiségét. B5 arányos az oldott anyag; 1-B5 az oldószer tömegével.
Értékek átszámítása
Hogyan számítottuk a 0,0062908-ot?
=(B5/0,058443)/((1-B5)/0,018015) a B5 cellában a tömegtört áll. Most csak az oldószer anyagmennyiségét számítjuk, amely arányos 1-B5-tel. Kis számértékeknél a móltört és a mólarány összetéveszthető
Eredmények ábrázolása 0,30
mass fraction, kg/kg
tömegtört
0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
mol fraction, mol/mol
móltört
0,08
0,09
0,10
Eredmények ábrázolása 0,30
mass fraction, kg/kg
tömegtört
0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
mol concentration, mol/L
anyagmennyiség-koncentráció
6,00
Eredmények ábrázolása
mass fraction, kg/kg
tömegtört
0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 950
1000
1050
1100
1150
mass density, kg/m3
sűrűség
1200
1250
Eredmények ábrázolása mass concentration, kg/m 3
tömegkoncentráció
350 300 250 200 150 100 50 0 950
1000
1050
1100
mass density, kg/m3
sűrűség
1150
1200
amount concentration, mol/L
anyagmenyiség-koncentráció
Eredmények ábrázolása 6 5 4 3 2 1 0 950
1000
1050
1100
mass density, kg/m3
sűrűség
1150
1200
Eredmények ábrázolása 0,40
mass ratio, kg/kg
tömegarány
0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 950
1000
1050
1100
1150
mass density, kg/m3
sűrűség
1200
1250
0,40
mass per volume ratio, kg/L
NaCl, az oldószer térfogatára
Eredmények ábrázolása
0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 950
1000
1050
1100
1150
mass density, kg/m3
sűrűség
1200
1250
Eredmények ábrázolása
mole fraction, mol/mol
móltört
0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 950
1000
1050
1100
1150
mass density, kg/m3
sűrűség
1200
1250
