MOOLIMASSA Moolimassan symboli on M ja yksikkö g/mol. Yksikkö ilmoittaa kuinka monta grammaa on yksi mooli. Moolimassa on yhden moolin massa, joka lasketaan suhteellisten atomimassojen avulla (ATOMIMASSAT TAULUKKO). Esim.1 Vedyn moolimassa: Vedyn moolimassa merkitään näin: M(H) Vedyllä on yksi atomi, joten Vedyn moolimassa M(H) = 1* 1.0079 g/mol = 1.0079 g/mol. Esim.2 Veden H2O moolimassa: ATOMIMASSAT TAULUKKO Vedyn atomimassa = 1.0079 g/mol Hapen atomimassa = 15.9994 g/mol Moolimassa: Vety 2kpl ja Happi 1kpl. M (H2O) = 2*1.0079 + 1*15.9994 = 18.0152 g/mol Esim.3 Ruokasuolan NaCl moolimassa: Natrium(Na) 1kpl ja Kloori(Cl) 1kpl M(NaCl) = 1* 22.98977 + 1* 35.453 =58.44277 g/mol Esim.4 Natriumsulfaatin (Na2SO4) moolimassa: Natrium (Na) 2 kpl, Rikki (S) 1 kpl ja Happi (O) 4 kpl M(Na2SO4) = 2* 22.98977 + 1*32.06 + 4*15.9994= 142.03714 g/mol
AINEMÄÄRÄ JA MASSA Ainemäärä (n) ilmoittaa atomien, molekyylien, ionien tai muiden hiukkasten kappalemäärän. Yksikkönä on mooli. Yksi mooli sisältää 6,22*10 23 kappaletta atomeja, molekyylejä, ioneja ym. hiukkasia. Avogadronin vakio = 6,22*10 32 Alkuainetaulukossa on ilmoitettu alkuaineiden atomimassat. Yksi mooli rautaa (Fe) vastaa 55,85 grammaa ja sisältää 6,022*10 23 kappaletta rauta-atomeja. Yhden moolin massaa kutsutaan moolimassaksi (M), ja sen yksikkö on g/mol. Siis raudan moolimassa on 55,85 g/mol Esim.5 Vedyn moolimassa ja ainemäärä: Vety 2kpl ja Happi 1kpl. M (H2O) = 2*1.0079 + 1*15.9994 = 18.0152 g/mol Yksi mooli vettä on noin 18 grammaa. Esim.6 Kuinka monta grammaa on 8 moolia rautaa? Raudan (Fe) moolimassa on 55,85 g/mol. (Taulukko) Moolimassa M = 8 * 55,85 g/mol = 446,8 g Moolimassa ilmaisee yhden moolin massan. Ainemäärän massa saadaan kaavalla: m = n * M m = massa (g) n = ainemäärä (mol) M = Moolimassa (g/mol) Esim7. Jos liuokseen on liuotettu 6.50 mol kaliumnitraattia (KNO3), kuinka suuri on liuotetun kaliumnitraatin massa? Lasketaan moolimassa: M(KNO3) = 1 * 39,01 + 1 * 14,01 +3 * 16,00 = 101,02 g/mol m = 6.50 mol * 101.02 g/mol = 656,63 g
Moolimassan, ainemäärän ja massan laskemisessa käytettäviä kaavoja: Moolimassa(M) = Massa Ainemäärä M = m n Massa(m) = Ainemmäärä * Moolimassa m = n * M Ainemäärä(n) = Massa Moolimassa n = m M Esim.8 Kalkkikiven (kalsiumkarbonaatti) kemiallinen kaava on CaCO3. Kalkkikiveä on liuenneena veteen 3 mol. Kuinka suuri on liuenneen kalkin massa? Lasketaan kalkkikiven moolimassa: M(CaCO3) = 1 *40,08 + 1 * 12,01 + 3 * 16,00 = 100,09 g/mol m = n * M m = 3 mol * 100,09 g/mol = 300,27 g Esim.9 Lasissa on vettä (H2O) 8,00 mol. Kuinka suuri on veden massa grammoissa? Lasketaan veden moolimassa: M(H2O) = 2 * 1,008 + 1 * 16,00 = 18,016 g/mol m = n * M m = 8,00 mol * 18,016 g/mol = 144,128 g Esim.10 Metallin paino on 893,6 grammaa ja paino vastaa 16 moolia. Minkälainen metalli voisi olla kyseessä? m = 893,6 g n = 16 mol M = m n M = 893,6 16 = 55,85 g/mol Atomimassat taulukosta löydetään rauta (Fe), jonka suhteellinen atomimassa on 55,85 g/mol. Joten metalli on RAUTA.
KONSENTRAATIO Liuoksen pitoisuus voidaan ilmoittaa suureella konsentraatio eli moolisuus. Konsentraation tunnus on c. Konsentraatio lasketaan kaavalla: c = n V n = liuennut ainemäärä Pitoisuuden yksikkö = mol/l Esim.11 V = liuoksen tilavuus Jos 750 g kaliumnitraattia (KNO3) liuotetaan veteen ja tavoitteena on saada 7 litraa liuosta, kuinka suuri on muodostuneen liuoksen konsentraatio? Lasketaan moolimassa: M(KNO3) = 1 * 39,01 + 1 * 14,01 +3 * 16,00 = 101,02 g/mol Lasketaan ainemäärä: n = m M n = 750 101,12 =7,416 mol Lasketaan konsentraatio: c = n V c = 7,416 = 1, 059 mol/l 7 Litrassa vettä on liuonnutta kaliumnitraattia 1,059 mol. Esim.12 Jos ruokasuolaa (NaCl) liuotetaan 50 grammaa 0,750 litraan vettä. Mikä on liuoksen konsentraatio? Lasketaan moolimassa: M(NaCl) = 1 * 22,99 * 1 * 35,45 = 58,44 g/mol Lasketaan ainemäärä: 50 n = m M n = 58,44 = 0,855 mol
Lasketaan konsentraatio: c = n V c = 0,855 = 1,14 mol/l 0,750 Esim. 13 Mehutiivistettä laimennetaan vedellä ja siihen lisätään sokeria 150 grammaa. Laimentamisen jälkeen liuoksen tilavuus on 3 litraa. Kuinka suuri on tehdyn liuoksen konsentraatio?? Sokerin kemiallinen kaava on C 6 H 12 O 6. Lasketaan moolimassa: M(C6HI12O6) = 6 * 12,01 + 12 * 1,008 + 6 * 16,00 = 180,156 g/mol Lasketaan ainemäärä: n = m M n = 150 180,156 =0,832mol Lasketaan konsentraatio: c = n V c = 0,832 3 = 0,277 mol/l
MOOLIMASSA: TEHTÄVIÄ 1. Rikkihapon kemiallinen kaava on H 2 SO 4. Laske rikkihapon moolimassa. 2. Natriuntiosulfaatin kemiallinen kaava on Na 2 S 2 O 3. Laske moolimassa. 3. Laske laktoosin C12H22O11 moolimassa. 4. Laske etaanin C2H6 moolimassa 5. Laske rikkihapon (H2SO4) moolimassa 6. Kalsiumoksidin kemiallinen kaava on CaO. Laske moolimassa. 7. Laske yhdisteiden moolimassat (M). a) MgCl2 ( Magnesiumkloridi) b) MgO (Magnesiumoksidi) c) Na2O (Natriumoksidi) d) CaO (Kalsiumoksidi) e) Fe2O3 (Rautaoksidi) f) NaI (Natriumjodidi) g) AlF3 (Aluminiumfluoridi) AINEMÄÄRÄ JA MASSA: 1. Jos jokaista alla olevan luettelon ainetta punnitaan 2,00 g. Kuinka monta moolia on jokaista ainetta (ainemäärä n=?)? a) glukoosi C6H12O6 b) hopea Ag c) leivinjauhe NaHCO3 d) kupari Cu e) alumiini Al
2. Kananmunan keltuaisessa on kolestrolia (C27H46O) 0,250 grammaa. Laske kolesterolin ainemäärä. 3. Kuinka monta moolia (ainemäärä n=?) on 500 grammaa titaanioksidia TiO2? 4. Kuinka suuri on massa (m) seuraaville ainemäärille? a) 2,000 mol NaCl b) 9,512 mol NH3, ammoniakki 5. Ruokasuolaa (NaCl) on 100 grammaa. Kuinka suurta ainemäärää (n=?) tämä vastaa? 6.Kuinka paljon painaa 3,5 moolia vettä (H2O)? 7.Kuinka monta moolia on 55 grammassa etanolia (C2H5OH)? 8.Kultaharkon (Au) paino on 150,00 grammaa. Kuinka monta moolia kultaa on harkossa? KONSENTRAATIO: 1. Jos 0.650 litraan vettä liuotetaan etikkahappoa (CH3COOH), mikä on liuoksen konsentraatio? 2. Millainen on konsentraatio, jos 7,00 grammaa natriumkloridia (NaCl? liuotetaan 0,500 litraan vettä? 3. Laske laktoosin C12H22O11 konsentraatio jos 80 grammaan laktoosia liuotetaan 0,300 litraan vettä. 4. Paljonko tarvitaan natriumhydroksidia (NaOH), jos täytyy valmistaa 3,5 litraa liuosta? Liuoksen konsentraation täytyy olla 1,5 mol/l. 5. 2 moolia Etikkahappoa (CH3COOH) liuotetaan 0,650 litraan vettä. Laske liuoksen konsentraatio
6. Halutaan valmistaa 0,200 litraa liuosta jonka konsentraatio on 2 mol/l. Kuinka monta moolia etikkahappoa (CH3COOH) tarvitaan liuoksen valmistamiseen? 7. Liuoksen tilavuus on 0,800 litraa, ja se sisältää 400 grammaa etanolia(c2h5oh). Mikä on liuoksen konsentraatio? 8. Kuinka suureksi täytyy laimentaa etanoliliuos, jonka ainemäärä on 4 moolia jos siitä halutaan valmistaa liuos jonka konsentraatio 0,6 mol/l?