化学十字交叉法原理?十字交叉法的原理:对一个二元混合体系,可建立一个特性方程: ax+b(1-x)=c (a、b、c为常数,分别表示A组分、B组分和混合体系C的某种平均化学量,如:单位为g/mol的摩尔质量、那么,化学十字交叉法原理?一起来了解一下吧。
十字交叉法的本质是变形了一个二元一次方程。举个例子,
某氢气和手老氘气的混合物,其平均分子质量为2.5,求其中氢气和氘气的摩尔比。
按照十字交叉法的话,就是
H2 2 1.5
2.5
D2 4 0.5
所以H2:D2 = 3:1
我贺数们也可以列方程计算,设有氢气x摩尔,氘气y摩尔,那么有
(2x+4y) / (x+y) = 2.5
等号两边乘以x+y:
2x+4y = (x+y)*5/2
合并同类项:
(5/2 - 2)x = (4 - 5/2)y
可以看出,这一步实际上就是十字交叉的相减步骤。
最后得到x/y = 3:1,和十毕拍升字交叉法答案一样。
只要混合物某个量随着摩尔分数线性变化,就可以用十字交叉法。
对于一个具有平均意义的由组分A、B形成的二元混合体系,设a、b(a>b)为组分
A、B单位物理量的分属性,c为混合物的混合属性即平均值,a,b,c表示的物理量是一致的(如摩轮蔽尔质量、相对原子质量、质量分数、焓变、分子式等),X、Y两组分单位物理量的数量因子。此时通常可以建立一个二元一次方程组:
aX+bY=c X+Y=1
对上边的二元一次方程组进行变式得:
X c-b
Y a-c
为了方便同腊磨州学们的记忆,将其变为固定模式:
单位物理量的组分A a c-b
c
单位物理量的组分游迅B b a-c
十字交叉法的原理:
对一个二元混合体系,可建立一个特性方程:ax+b(1-x)=c
(a、b、c为常数,分别表示A组分、B组分和混合体系C的某种平均化学量,如:单位为g/mol的摩尔质量、单位为g/g的质量分数等);x为组分A在混合体系中某化学量此册的百分数,(1-X)则为组分B在混合体系中某化学量的百分数。
如欲求x/(1-x)之比值,可展开上述敬核关系式,并整理得:ax-bx=c-b解之,得:
十字交叉法适用亮扒掘范围:
“十字交叉法”适用于两组分混合物(或多组分混合物,但其中若干种有确定的物质的量比,因而可以看做两组分的混合物),求算混合物中关于组分的某个化学量(微粒数、质量、气体体积等)的比值或百分含量。
例:实验测得乙烯与氧气的混合气体的密度是氢气的14.5倍。可知其中乙烯的质量分数为()
A.25.0%B.27.6%C.72.4%D.75.0%
解析:要求混合气中乙烯的质量分数可通过十字交叉法先求出乙烯与氧气的物质的量之比(当然也可以求两组分的质量比,但较繁,不可取),再进一步求出质量分数。
由题设可知混合气体的平均分子量是氢气的14.5倍,也就是2X14.5=29,所以,应用十字交叉法:
十字交叉法
凡能列出一个元一次方程组来求解的命题,均可用十字交叉法。例如:
对于X1+X2=1
a1X1+a2X2=a平,适用范围如下:
a1、a2 a平 X1、X2 X1:X2=︱a2-a平︱:︱a1-a平︱
(即a1︱a2-a平︱
a平
a2︱a1-a平︱
1、分子量平均分子量 物质的量分此困滑数 物质的量比(或气体体积比)
(摩尔质量)(或气体体积分数)
2、同位素原子 元素的原子量同位素原子的百分数 原子数比
3、溶液物质的 混和液物质的量 体积分数体积比
量浓度浓度
4、溶质的质量 混合溶液溶质的 质量分数质量比
分数 质量分数
5、密尺唤度 混和密度体积分森腊数 体积比
例如:已知CO和CO2的混合气体质量为14.4克,在标准状况下的体积为8.96L,则混合气体中CO和CO2的体积比为多少?
解n(CO)+n(CO2)=8.96L/(22.4L/mol)=0.4mol
平均摩尔质量 M平=11.4g/0.4mol=36g/mol
CO2844-36=8
36
CO2 4436-28=8
即n(CO):n(CO2)=8:8=1:1
再如:用质量分数10%酒精溶液与质量分数40%酒精溶液配制15%的酒精溶液,应按怎样的质量比混合配制?
10%酒精溶液 1040-15=25
15%酒精溶液 15
40%酒精溶液 4015-10=5
即10%酒精溶液与40%酒精溶液的质量比为25:5=5:1
再如:自然界中氯元素有两种同位素,即35Cl、37Cl,氯元素的平均相对原子质量为35.5,求35Cl、37Cl在自然界中的物质的量比?
35Cl 35 37-35.5=1.5
35.5
37Cl 37 35.5-35=0.5
即35Cl、37Cl在自然界中的物质的量比为1.5:0.5=3:1
十字交叉法
十字交叉法是确定二元混合物组成的重要方法。
①塌慧适用范围:在二元混合物体系中,各组分的特性数值具有可加性,如:质量、体积、耗氧量、摩尔质量、微粒个数。此时多可以用十字交叉法求算混合物各组分含量。
②数学推导:请看下面两个典型具体实例:
[例1]c2h4、c3h4混合气体平均分子量为30,求混合物中两种烃的体积比。
解:设两种气态烃物质的量分别为n1、n2,混合气体的质量为两种气体质量之和。
28n1
+
40n2
=
30
(n1
+
n2)
n2
(40
-30)=
n1
(30
-
28)
将
改为十字交叉的形式
28
40—30
30
40
30—28
10
5
2
1
∴体积比
=
5:1
[例2]量浓度为60%和20%的nacl溶液混合后浓度为30%,求如何配比?
解:设两溶液的质量分别为n1克、n2克,混合后溶液中溶质的质量等于原两溶液中溶质质量之和。
n1×60%
+
n2×20%
=
(n1
+
n2)×30%
n1×
(60%—30%)
=
n2×
(30%—20%)
改为十字交叉:
20%
60%—30%
30%
60%
30%—20%
10%
1
30%
3
③使用十字交叉法应注意的事项:
要弄清用十字交叉法得到的比值是物质的量之比还是质量之比。
当特性数值带有物质的量的因素时(例如:分子量即陵扒摩尔质量,1mol可燃物的耗氧量,1mol物质团汪答转移电子数等),十字交叉法得到的比值是物质的量之比。
以上就是化学十字交叉法原理的全部内容,一、十字交叉相乘法 这是利用化合价书写物质化学式的方法,它适用于两种元素或两种基团组成的化合物。其根据的原理是化合价法则:正价总数与负价总数的代数和为0或正价总数与负价总数的绝对值相等。现以下例看其操作步骤。