化学では、モル分率 成分のモル数を溶液または混合物の総モル数で割った濃度の単位です。モル分率は無次元数です。すべてのモル分率の合計は 1 に等しくなります。モル分率の記号は大文字の X です。 または小文字のギリシャ文字 chi (χ ）。 「量分率」または「物質量分率」という用語は、モル分率と同じ意味です。
モル分数式
モル分率の式は、1 つの成分のモル数を総モル数で割ったものです。
X あ =モル A / 総モル
モル分率の計算方法
たとえば、0.25 モルの成分 A と 0.40 モルの成分 B からなる混合物では、A と B のモル分率を求めることができます。
X あ =モル A / 総モル =0.25 / (0.25 + 0.40) =0.38 (四捨五入)
X B =モル B / 総モル =0.40 / (0.25 + 0.40) =0.62 (四捨五入)
モル分率を足すと 1 になることを忘れないでください。
X あ + X B =1
0.38 + 0.62 =1
混合物が 2 つ以上の成分で構成されている場合、同じ規則が適用されます。
モルパーセント
関連用語はモルパーセントです。 モルパーセント または モル パーセンテージ 100% を掛けたモル分率です。
mol% =X あ ×100%
混合物のすべてのモルパーセントの合計は 100% に等しい
モル分率の特性と利点
モル分率は、他の濃度単位よりも優れています。
- モル濃度とは異なり、モル分率は温度に依存しません。
- 成分の質量を量ってから組み合わせるだけなので、モル分率を使用して溶液を調製するのは簡単です。
- どの成分が溶媒でどれが溶質であるかについて混乱はありません。モル分率に応じて溶質と溶媒の役割が可逆的であるため、この点でユニットは対称的です。
- 理想気体またはほとんどの実在気体の混合物では、モル分率は気体の分圧と混合物の全圧の比と同じです。言い換えれば、モル分率はダルトンの分圧の法則に従います。
計算例
簡単な例
たとえば、1 モルのベンゼン、2 モルの四塩化炭素、および 7 モルのアセトンからなる混合物中の四塩化炭素のモル分率を求めてください。
X あ =モルA /総モル
XCCl4 =2 / (1 + 2 + 7) =2/10 =0.2
グラムからのモル分率
ホルムアルデヒドのモル分率を求めます (CH2 O) 25.7 グラムの CH2 を溶かした場合 3.25 モルの四塩化炭素 (CCl4) 中の O ).
ここで、CCl4 の量 すでにモル数になっていますが、CH2 のグラムを変換するまでモル分率を見つけることはできません ほくろにも。周期表で炭素、水素、酸素の原子質量を調べ、ホルムアルデヒドの化学式を使用してモル数を計算します。
1モルのCH2 O =12.01 g + 2×1.01 g + 16.00 g =30.03 g
この関係を使って、CH2 のモル数を求めてください。 O.
モル CH2 O =25.7 g x (1 mol/30.03 g) =0.856 mol
次に、モル分率を解きます。
X あ =モルA /総モル
X あ =0.856 mol CH2 O / (0.856 mol CH2 O + 3.25 mol CCl4 ) =0.208
モル濃度からモル分率を求める方法
モル濃度 (m) は、溶媒 1 キログラムあたりの溶質のモル数です。モル濃度がわかっていれば、これらの単位を使用してモル分率を計算できます。たとえば、テーブル シュガーまたはスクロース (C6 H12 O6 ) 1.62 m のスクロース水溶液中。
道徳の定義を考えると、次のことがわかります:
1.2 m スクロース =1.62 mol スクロース / 1 kg 水
次に、水のモル数を求めます。周期表の原子質量を使用して、水のモル質量が 18.0 (2×1.01 + 16.00) であることを見つけます。
1 kg =1000 g =1 mol / 18.0 g =55.5 mol H2 O
スクロースのモル数と水のモル数がわかれば、スクロースのモル分率を求めます。
X あ =モルA /総モル
X スクロース =スクロースのモル数 / 総モル数 =1.62 / (1.62 + 55.5) =0.0284
このような小さな数値では、多くの場合、モル分率をモル パーセントで表す方が適切です。溶液は水に 2.84% の砂糖です。
参考文献
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