モル分率の計算
このモル分率の計算ツールは、混合物の全物質量に対する各成分の割合を求めます。例:Aが2 mol、Bが3 molなら、x(A)=0.4、x(B)=0.6です。
計算例:わかっている値: 物質量(mol) · 成分1:物質量 n₁ 2 mol · 成分2:物質量 n₂ 3 mol · 成分3:物質量 n₃ 0 mol → 結果:x₁ = 0.4 · x₂ = 0.6。出典:IUPAC Green Book (Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry), „amount fraction“ x_B = n_B / n。更新日:
計算方法
モル分率xは、混合物の中で、ある成分が全粒子数の何割を占めるかを表す量です。単位のない数で、0から1の間の値をとり、混合物のすべての成分のモル分率を足すと1になります。
公式
x(i)=n(i)/n(全体)。n(全体)はすべての物質量の合計です。質量しかわからないときは、先にn(i)=m(i)/M(i)で物質量に直します(Mはg/molのモル質量)。100をかけると百分率(モル%)になります。
計算例
混合物にAが2 mol、Bが3 mol入っているとします。n(全体)=5 molなので、x(A)=2/5=0.4、x(B)=3/5=0.6です。質量から求める場合、エタノール100 g(46.07 g/mol)はn=2.17061 mol、水100 g(18.015 g/mol)はn=5.55093 molです。n(全体)=7.72154 molなので、x(エタノール)=0.281111(28.11 %)、x(水)=0.718889(71.89 %)になります。1、1、2 molの3成分なら、0.25、0.25、0.5です。
- この例でエタノールの質量分率は50 %ですが、モル分率は約28 %です。水のモル質量がずっと小さいためです。
- モル分率は、ラウールの法則や理想気体混合物の分圧の計算に使います。
- 成分が2つだけの場合、成分3は空欄または0にしてください。
よくある質問
モル分率と質量分率の違いは何ですか?
モル分率は粒子の数(mol)で、質量分率はグラムで割合を表します。エタノール100 gと水100 gでは、エタノールは質量で50 %ですが、物質量では28.11 %です。
グラムからモル分率を求めるには?
まず各質量をモル質量で割って物質量(n=m/M)にし、次に各物質量を全体の物質量で割ります。エタノール100 gならx=0.281111です。
モル分率の合計は必ず1になりますか?
はい。混合物のモル分率の合計は、常にちょうど1(100 %)です。この計算ツールは表の中に確認用の合計を示します。
出典・根拠
- IUPAC Green Book (Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry), „amount fraction“ x_B = n_B / n
- IUPAC Gold Book: mole fraction
更新日: · 編集方針
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