MOLARFRAKSJON: HVORDAN DET BEREGNES, EKSEMPLER, ØVELSER - KJEMI - 2026

Den molfraksjonen er en måte å uttrykke konsentrasjonen av elementene til stede i en forbindelse, eller konsentrasjonen av en forbindelse i en blanding.

Molfraksjonen av elementene i en forbindelse er definert som en kvotient mellom antall mol av hvert av de forskjellige elementene som er tilstede i forbindelsen og det totale antall mol av dem.

Ligning for bestemmelse av molfraksjonen. Kilde: Gabriel Bolívar.

For eksempel: hvis en forbindelse har et element A og et element B, er molfraksjonen av A antall mol A dividert med antall mol A pluss antall mol B. Tilsvarende for molfraksjonen av B Den samme operasjonen blir utført, men fôring av føflekkene til B.

Denne operasjonen er representert på bildet over. Summen av mullfraksjonene er lik 1 (en). Molefraksjonen er et dimensjonsløst (dimensjonsløst) tall. Mange lover kan uttrykkes i form av dem, for eksempel Daltons lov.

Kjennetegn og symbol

Verdien av molfraksjonen er uavhengig av temperatur og i en ideell gassblanding kan den brukes til å beregne deltrykkene til hver av gassene som er tilstede i gassblandingen; som det fremgår av Daltons lov.

Mole-fraksjonen er vanligvis representert eller symbolisert med en stor bokstav (X) på høyre side, som et underskrift, element-symbolet eller sammensatt formel er plassert hvis det er en blanding av forbindelser.

Hvordan det beregnes

Hvis antall mol er kjent for hvert av elementene som utgjør en gitt forbindelse, kan tilsetning av mol av elementene gi det totale antall mol som finnes i forbindelsen.

For å oppnå molfraksjonen av hvert element blir antallet av molene dividert med antall totale mol som er tilstede i forbindelsen. Summen av verdiene for molfraksjonen til de forskjellige elementene er lik enhet (1).

eksempler

Følgende er eksempler på bruk av molfraksjonen.

Eksempel 1

Molaliteten til en løsning, uttrykt som mol oppløst stoff per kilo vann, kan omdannes til molfraksjonen av det løste stoffet. For å gjøre dette blir 1.000 g vann omdannet til mol vann, bare ved å dele massen av vann på 1000 g med molekylvekten til vann (18 g / mol).

Ved å dele antall mol av det løste stoffet med antall mol vann pluss de av det løste stoffet, vil du få molfraksjonen av det løste stoffet.

For eksempel har stoff A en molalitet på 0,03 m. Dette betyr at du har 0,3 mol A oppløst i en kilo vann. En kilo vann tilsvarer 55,55 mol vann (1000 g ÷ 18g / mol). Dermed blir molfraksjonen av A:

X (A) eller X _A = 0,03 ÷ (55,55 + 0,03)

= 0.0005398 eller 5.398 10 ^-4

Eksempel 2

Beregning av delstrykket av gasser som en funksjon av deres molare fraksjoner. Loven om partielle trykk ble uttalt av Dalton og indikerer at i en blanding av gasser utøver hver gass sitt trykk som om den okkuperte hele volumet av blandingen av gasser.

Gassblandingens totale trykk er summen av trykket som utøves separat av hver av gassene som er en del av gassblandingen.

Atmosfæren består hovedsakelig av en blanding av fire gasser: nitrogen, oksygen, karbondioksid og vanndamp, som hver utøver følgende delvise trykk hver for seg:

Nitrogen: 596 mmHg

Oksygen: 158 mmHg

Karbondioksid: 0,3 mmHg

Vanndamp: 5,7 mmHg.

Som gir en atmosfærisk trykkverdi på 760 mmHg. Ved å bruke disse gasstrykkene kan følgende verdier for deres molfraksjoner beregnes:

nitrogen

X _N2 = 596 mmHg / 760 mmHg

= 0,7842

Oksygen

X _O2 = 158 mmHg / 760 mmHg

= 0,2079

Karbondioksid

X _CO2 = 0,3 mmHg / 760 mmHg

= 0,00039

Vanndamp

X _H2O = 5,7 mmHg / 760 mmHg

= 0,075

Gjensidig kan deltrykket til hver av gassene som er tilstede i en blanding beregnes ved å multiplisere verdien av dens molfraksjon med det totale trykket som utøves av den gassformige blandingen.

Øvelser

Oppgave 1

Hva er molfraksjonen av en løsning av metanol (CH ₃ OH) og vann (H ₂ O) inneholdende 145 g CH ₃ OH og 120 g H ₂ O? Molekylvekter: CH ₃ OH = 32 g / mol og vann = 18 g / mol.

Vi beregner først molene metanol og vann:

Mol CH ₃ OH = 145 g * 1 mol CH ₃ OH ÷ 32 g CH ₃ OH

= 4,53 mol CH ₃ OH

Mol H _to O = 120 g * 1 mol av H ₂ O ÷ 18 g H ₂ O

= 6,67 mol H ₂ O

Så beregner vi de totale føflekkene:

Totalt antall mol CH ₃ OH og H ₂ O = 4,53 + 6,67

= 11,2 mol

Og så bestemmer vi molfraksjonene av metanol og vann:

X (CH ₃ OH) = 4,53 mol / mol 11,2

= 0,404

X (H ₂ O) = 6,67 mol / mol 11,2

= 0,596

Oppgave 2

En blanding av 1,56 mol nitrogen (N ₂ ) og 1,2 mol oksygen (O ₂ ) utøver et trykk på 0,8 atmosfærer (atm). Beregn deltrykket som utøves av hver av gassene.

Det første trinnet i å løse problemet er beregningen av molfraksjonene av gassene. I et andre trinn oppnås deltrykkene som gassene utøver, og multipliserer deres molfraksjon med det totale trykk som utøves av gassblandingen.

Mol fraksjon nitrogen

X _N2 = 1,56 mol / (1,56 mol + 1,2 mol)

= 0,565

Molar fraksjon oksygen:

X _O2 = 1,2 mol / (1,56 mol + 1,2 mol)

= 0,435

Og til slutt beregner vi deltrykkene til hver gass:

P _N2 = X _N2 P _T

= 0,565 · 0,8 atm

= 0,452 atm

P _O2 = X _O2 P _t

= 0,435 · 0,8 atm

= 0,348 atm

Oppgave 3

Hva er molfraksjonen av formaldehyd (CH ₂ O) Hvis 23 g av forbindelsen ble oppløst i 4 mol karbontetraklorid CCL ( ₄ )? CH _2- O molekylvekt = 30,03 g / mol.

Vi beregner først mol av formaldehyd:

Mol CH ₂ O = 23 g CH, ₂ , O, 1 mol CH ₂ O ÷ 30,03 g CH ₂ O

= 0,766 mol

Og for det andre beregner vi molfraksjonen:

X _CH2OH = 0,766 mol CH _2- OH / (0,766 mol CH, ₂ OH + 4 mol CCl ₄ )

= 0,161

referanser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi (8. utg.). CENGAGE Læring.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11. februar 2020). Hva er en føfleksfraksjon? Gjenopprettet fra: thoughtco.com
3. Wikipedia. (2020). Molefraksjon. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
4. Stiftelsen CK-12. (16. oktober 2019). Mole Fraction. Kjemi LibreTexts. Gjenopprettet fra: chem.libretexts.org
5. Chris Deziel. (12. november 2018). Hvordan beregne en føfleksfraksjon. Gjenopprettet fra: sciencing.com