Alle stoffer består av partikler - atomer, ioner og molekyler.
Noen ganger trenger vi å vite hvor mange partikler det er i hvert atom, og dette kaller vi mol.
I en stoffmengde på 1 mol er det 6,022 x10^23 partikler av stoffet. Det vil si at for eksempel 1 mol sink inneholder 6,022 x 10^23 Zn-atomer, eller at 1 mol vann er det samme som 6,022 x10^23 H2O-molekyler.
Hvor mange partikler 1 mol inneholder, er det vanskelig å forestille seg. Men la oss si at 1 mol kroner (6,022 x 10^23) ble fordelt på de 6 milliardene på jorda. Da kunne hvert menneske brukt 30 000 kroner hvert sekund i 100 år før alle pengene var brukt opp!
(VELDIG MANGE PARTIKLER!!)
Antallet partikler i ett mol kalles avogadrokonstanten etter italieneren Amadeo Avogardo. Konstanten har symbolet Na, og enheten mol- :
Na = 6,022 x 10^23 mol-1
Vi kjenner flere avogadrokonstaner enn de fire som er oppgitt her, men vi pleier å gjøre et overslag og si tallet 6. (6 x 10^23 mol-1)
Når vi oppgir stoffmengden av et stoff må vi gjøre klart hvilke partikler det er snakk om. Da bør vi skrive formelen for partiklene.
(Å bare oppgi 1 mol klor er upresist, vi må si 1 mol kloratomer)
Stoffmengde og antall partikler:
| Stoffmengde | Innhold |
| 1 mol Cl | 6,0 x 10^23 Cl-atomer |
| 1,0 mol Cl2 | 6,0 x 10^23 Cl2-atomer |
| 1,0 mol CaCl2 | 6,0 x 10^23 Ca2+ioner og 2 x 6,0 x 10^23 Cl- -ioner |
| 1,0 mol CCl4 | 6,0 x 10^23 C- atomer og 4 x 6,0 x 10^23 Cl-atomer |
Det finnes ikke et instrument som kan måle stoffmengden i mol direkte. I stedet må vi da måle massen med en vekt og volumet av et stoff med rommål. Ut i fra dette kan vi se hvordan stoffmengden i mol kan beregnes.
Veien mot mol er veien til mål.
Molekylmasse og formelmasse i u
Det øverste tallet i periodesystemet er atomnummeret, det nederste tallet står for atommassen i u.
Ut i fra atommassen kan vi regne ut molekylmassen og formelmassen som er massen for en formelenhet av et salt eller et nettverksstoff.
Atommassen, formelmassen og molekylmassen har formelen u.
| Eksempel: Hva er molekylmassen til H2O? 2 x atommassen til H + atommassen til O 2 x 1,008u + 16,00u = 18,02u Hva er formelmassen til NaHCO3? atommassen til Na + atommassen til H + atommassen til C + 3x atommassen til O 22,99u + 1,008u + 12,01 u + 3 x 16,00u = 84,01 u Hva er formelmassen til Na2CO3 x 10H2O? 2x atommassen til Na + atommassen til C + 3x atommassen til O + 10x molekylmassen til H2O 2 x 22,99u + 12,01u + 3x 16,00u + 10x 18,02 = 286,1u |
Molar masse i g/mol
På lab'en arbeider vi med veldig mange partikler, og derfor kan vi ikke bruke atommassen, molekylmassen eller formelmassen som gjelder for èn partikkel i utregningene. Vi bruker heller hvor mange g et mol av stoffet veier. Massen i gram pr. mol kaller vi den molare massen for stoffet. = g/mol.
| Formel | Atommasse/molekylmasse/formelmasse (Gjelder for èn partikkel) | Molar masse - masse i gram per mol stoff. (Gjelder for 6,022 x 10^23 partikler av stoffet) |
| Na | 22,99 u (atommassse) | 22,99 g/mol |
| H2O | 18,02 u (molekylmasse) | 18,02 g/mol |
| Na2CO3 x 10x H2O | 286,1 u (formelmasse) | 286,1 g/mol |
Vi kaller massen i gram per mol av et stoff for den molare massen.
Sammenhengen mellom stoffmengde (n) og masse (m) og molar masse (Mm) er gitt her:
n = m stoffmengde(mol) = masse (g)
Mm molas masse (g/mol)
| Eksempel: Hva er den molare massen til kalsiumhydroksid, Ca(OH)2? Vi finner den molare massen til et stoff ved å regne på samme måte som når vi finner atommasse, vi setter bare g/mol, ikke u. atommassen til Ca + 2x (molekylmassen til OH) g/mol = 40,08 + 2x (16,00 + 1,008) = 74,10 g/mol |
I eksempelet viste vi hvordan vi kommer frem til molare masser for stoffene. Nå viser vi ikke hvordan dette gjøres, bare fører opp de molare massene.
Dette eksempelet viser hvordan vi kan bruke den molare massen i utregninger. Her bruker vi enheter (benevninger) i utregningene fordi det gir en kontroll på at utregningene er fornuftige.
| Eksempel: Hva er stoffmengde av NaCl i 100g bordsalt? Masse natriumklorid: 100g Molar masse NaCl : 58,44 g/mol Stoffmengde NaCl i 100g: 100g = 1,71 g/mol 58,44 g/mol Hvor mange gram NaCl er det i 1,0 liter fysiologisk saltvann? Stoffmengde NaCl : 0,154 mol Molar masse NaCl : 58,44 g/mol Masse NaCl : 58,44 g/mol x 0,154 mol = 9,00 g |
Hva gjør vi da når vi skal beregne fra masse via stoff til ny masse? Nå skal jeg bergene hvor mange gram jern et perlekjede laget av hematitt inneholder:
| Eksempel: Hematitt er jern(III)oksid Fe2O3, og kjedet har en masse på 102 g. Masse Fe2O3 : 102 g Molar masse Fe2O3 : 159,7 g/mol Stoffmengde Fe203 i kjedet : 102g = 0,6387 mol 159,7 g/mol Av formelen ser vi at 1 mol Fe2O3 svarer til 2 mol Fe. (siden det er hvor mange gram jern vi skal finne ut. Det betyr at for hvert mol Fe2O3 er det 2 mol Fe.) Stoffmengde Fe i 102g Fe2O3 : 2 x 0,6387 mol = 1,277 mol Molar masse Fe : 55,85 g/mol Masse av Fe i 102g Fe2O3 : 55,85 g/mol x 1,277 mol = 71,3 g Perlekjedet av 102 g hematitt inneholder 71,3 g jern. |
Molart volum L/mol
Avogadros lov sier at det er like stort volum av forskjellige gasser er like mange partikler når gassene har samme trykk og temperatur.
Gassvolum oppgis i 1 atmosfæres trykk og 25*C. Da er volumet av en hvilken som helst gass 24,5 L.
Ved lavere temperatur og høyere trykk blir volumet mindre. Det molare volumet av gassen er 22,4 L/mol ved 0*C og 1atm.
Sammenhengen mellom det molare volumet (Vm), volumet (V) og stoffmengden (n) er
n = V stoffmengde (mol) = volum (L)
Vm molart volum (L/mol)
Vm molart volum (L/mol)
Gasser har masse, og de veier noe. Hvis vi kjenner volumet av en gass ved romtemperatur og 1 atmosfæres trykk kan vi "gå veien mot mol" og regne ut massen. Vi kan tro at en ballong med He(g) ikke har masse fordi den flyr til værs, men Avogados lov sier at det er like mange He-atomer i 5L He(g) som det er totalt av partikler av forskjellige slag i 5,OL luft når temperaturen og trykket er det samme.
Fordi massen av et He-atom er mye mindre enn massen av N2 og O2-molekyler (som er mest vanlig i lufta) blir tettheten av heliumgass mye lavere enn tettheten av luft. Defor stiger den til værs. (Det samme skjer om vi slipper et trestykke i vann. Treet flyter opp fordi tettheten er lavere enn tettheten av vann).
| Eksempel: Hvor stor masse har gassen i heliumballongen? Volum gass : 5L Molart volum : 24,5 L/mol Stoffmengde He : 5L = 0,204 mol 24,5 L/mol Molar masse He : 4,003 g/mol Masse He : 4003 g/mol x 0,204 mol = 0,817g Massen av 5L heliumgass er 0,82 g |
| HUSKEREGLER! - For å regne om fra gram til mol av et stoff: divider massen med molar masse. - For å regne om fra gram til antall partikler av et stoff: beregn antall mol og gang det med 6 x 10^23 - For å regne fra mol til antall partikler: gange med 6 x 10^23 mol 1- |
Huskeregler:
Utregning av molekylmasse og formelmasse
- atommasse til atom + atommasse til atom x 2(hvis det er H2)
- Oppgis alltid i u
Utregning av formelmasse for et salt med krystallvann
- Atommassene + atommasse + tall x molekylmassen
- Oppgis alltid i u
Utregning av stoffmengde
- Finn massen
- Finn den molare massen
- Masse/molar masse
- Oppgis i
Utregning av molar masse
- Samme utregning som formelmasse
- Oppgis alltid i g/mol
Fra masse til stoffmengde
- Finn massen
- Finn molar masse
- Finn stoffmengde (massen / molar masse)
- Oppgis alltid i mol
Fra stoffmengde til masse
- Finn stoffmengden
- Finn molare masse
- Finn masse (molar masse x stoffmengde)
- Oppgis i g
Fra masse via stoffmengde til ny masse
- Finn masse
- Finn molar masse
- Finn stoffmengde (masse / molar masse)
- Finn stoffmengde av atomet i gram i formelen (antall atomer x mol)
- Finn molar masse for atomet du skal ha
- Finn ny masse (molar masse atomet x stoffmengde av atomet i gram i formelen)
- Oppgis i g
Fra gassvolum via stoffmengde til masse
- Finn gassvolumet
- Finn molart volum (er alltid 24,5 i 1atm og 25*C)
- Finn stoffmengden (gassvolum / molart volum)
- Finn molar masse til gassen
- Finn masse (molar masse x stoffmengde)
- Oppgis i g.
4.2 Konsentrasjon av et stoff i en blanding
Homos (gr) = lik
Heteros (gr) = ulik
-gen (gr) = danne
En blanding av et stoff er homogen hvis partiklene i stoffet er jevnt fordelt på mikronivå = løsning.
En blanding av et stoff er heterogen hvis partiklene i stoffet er ujevnt fordelt på makronivå.
Sølevann, juice med fruksaft og frokostblanding er eksempler på heterogene blandinger.
Konsentrasjonen i et stoff er hvor mye det er av hvert stoff i en homogen blanding.
(Når ikke annet er oppgitt gjelder vanligvis 1 atm og 25*C)
Konsentrasjonen av et stoff i en vannløsning har ofte måleenheten mol/L.
I mineralvann er mengden av ioner oppgitt i mg/L.
Andre måleenheter: prosent, promille og ppm(parts per million).
De avgir forholdet mellom størrelser med samme type enhet, enten masseforhold eller volumforhold.
Enheter som avgir masseforhold eller volumforhold i en blanding:
| Konsentrasjon | Generell tolkning | Enhet |
| 1 % | 1 del stoff i 100 deler blanding (1:10^2) | 1g/100g (vektprosent, masseprosent) 1mL/100mL (volumprosent) |
| 1%. | 1 del stoff til 1000 deler blanding (1:10^3) | 1g/1000g = 1g/kg 1mL/L |
| 1 ppm | 1 del stoff til 1 000 000 deler blanding (1:10^6) | 1mg/kg 1mL/m^3 1 partikkel/milliom partikler |
Enheten ppm blir brukt som konsentrasjonsmål for stoffer i mat, jord, vann og luft. CO2-innholdet i luft oppgis f.eks som 380 ppm.
Volumprosent brukes mest om gassbindinger. Eks: en konsentrasjon på 21 volumprosent oksygen i luft vil si at i 100mL er det 21mL oksygengass.
Masseprosenten brukes om hvor mange gram av et stoff som er løst i 100g blanding. vektprosent.
4.3 Molare løsninger
mol/L er enhet for konsentrasjonen av en vannløsning, men noen ganger forkortes det til M.
En lønsing har en konsentrasjon på 1 molar når den inneholder 1 mol av stoffet i 1 L løsning.
Sammenhengen mellom konsentrasjonen (c), stoffmengden (n) og volumet (v):
c = n Konsentrasjon = stoffmengde (mol)
V volum (L)
Huskeregler
Fra konsentrasjon i mol/L til stoffmengde
- Finn volum i L
- Finn stoffmengde (antall mol / volum)
- Oppgis i mol.
Utregning fra gram til mol
- Gram / molar masse / volum
Fra masseprosent til mol/L:
- Finner volumet
- Finner tettheten
- Finner massetettheten (tetthet x volum)
- Finner masseprosenten
- Finner masse i antall L (tetthet x (masseprosent/100))
- Finner den molare massen
- Finner stoffmengden (masse i antall L / molar masse)
- Finner konsentrasjonen (stoffmengde / antall L)
For å finne stoffmengde av en bestemt ione i en løsning:
- Finner stoffmengden (mol/L x mL) = mol
- Finn ut hvor mange ioner det er av det ionet
- antall ioner x mol = stoffmengden av ionet i en løsning
Beregning av masse for tillaging av en løsning
- Finn volumet på løsningen
- Finn stoffmengden (mol x volum løsning)
- Finn den molare massen
- Finn massen (molar masse x stoffmengde)
Beregne stoffmengde av oppløst stoff
- C (konsentrasjon) x V (volum) = N (stoffmengde)
Fra konsentrert løsning til fortynnet løsning
- Ta stoffmengden (mol du skal lage til x L)
- Volum av løsningen (mol du skal lage til / mol du har fra før)
Tillaging av molare løsninger
1 mol/L står for 1 liter ferdig løsning
I labratoriet er det ikke nødvendig med helt nøyaktige løsninger, men hvis det skal brukes til å bestemme konsentrasjonen av et stoff må den lages svært nøyaktig. Jo flere siffer som blir brukt, jo nøyere må man være med tillagingen.
Fortynning av molare løsninger
For å fortynne en løsning riktig, tar vi ut et visst volum av den konsentrerte løsningen og overfører det til et nytt kar. Deretter tilsetter vi vann inntil løsningen får den konsentrasjonen vi ønsker. Da er det like mange mol av stoffet i den ferdige løsningen som det var før fortynningen.
Oversikt over enheter
Mol = stoffmengde = n
Gram = masse = g
Liter = volum = V
Gram pr. mol = molar masse =Mm
Mol pr. liter = molar konsentrasjon = c
SAMMENDRAG
Stoffmengden 1 mol inneholder 6,022 x 10^23 partikler av stoffet.
Molekylmassen er summen av atommassene til atomene i molekylet.
Formelmassen er summen av atommassene til atomene i formelenheten.
Den molare massen av et rent stoff er massen i gram per mol av stoffet.
Den molare volumet er volumet av en gass i L per mol av gassen. Volumet av 1 mol av en gass ved 25*C og 1 atm trykk er 24,5L.
Konsentrasjonen av et rent stoff i en blanding er hvor mye det er av stoffet i blandingen. Konsentrasjonen kan oppgis med forskjellige enheter, feks mol/L, g/L og masseprosent.
I molare løsninger er konsentrasjonen av et rent stoff oppgitt i mol per liter løsning.
Hei karoline! Dette sammendraget er super, og jeg trenger det sårt! Du har ikke mulighet til å sende meg sammendraget av kap. 4 på mail? Det hadde vært supersnilt gjort isåfall :) Mailen min er: rikke.kalsveen@gmail.com
SvarSlett