化学中的十字交叉法是一种用于计算混合物中各组分含量或比例的简便方法。以下是十字交叉法的基本步骤和适用情况:
基本步骤
确定混合物的平均量
如果计算的是平均相对分子质量、平均摩尔质量等,则使用公式 `M1n1 + M2n2 = M(n1 + n2)`。
列出方程
对于质量分数,使用公式 `m1a% + m2b% = (m1 + m2)c%`。
对于摩尔质量,使用公式 `M1n1 + M2n2 = M(n1 + n2)`。
进行十字交叉计算
将平均量放在中间,组分的量放在左侧,差值放在右侧。
对于质量分数,差值是 `(c-b)` 和 `(a-c)`。
对于摩尔质量,差值是 `(M混-M乙)` 和 `(M甲-M混)`。
计算比例
对于质量分数,计算 `m1:m2 = (c-b)/(a-c)`。
对于摩尔质量,计算 `n甲:n乙 = (M混-M乙):(M甲-M混)`。
适用情况
适用于只有两种物质构成的混合物。
适用于具有均一性、加和性的混合物计算。
适用于涉及物质的量、质量百分数、摩尔质量、相对原子质量等计算。
注意事项
确保理解所得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(如分子量即摩尔质量),所得比值是物质的量之比。
当特性数值是质量百分数时(如溶液质量百分比浓度),所得比值是质量比。
例题
假设需要配制600克15%的盐酸溶液,使用20%和5%的盐酸溶液,各需多少克?
1. 列出方程:
```
20% × m1 + 5% × m2 = 600克 × 15%
```
2. 进行十字交叉计算:
```
20% - 15% = 5%
600克 × 15% - 20% × m1 = 5% × m2
```
3. 解方程得到 `m1` 和 `m2` 的比例:
```
m1:m2 = (15%-5%):(20%-15%) = 10%:5% = 2:1
```
因此,需要20%的盐酸溶液200克和5%的盐酸溶液100克来配制600克15%的盐酸溶液。
希望这能帮助你理解十字交叉法在化学计算中的应用