MOLFRAKTION: HUR DET BERÄKNAS, EXEMPEL, ÖVNINGAR - KEMI - 2026

Den molfraktion är ett sätt att uttrycka koncentrationen av element som föreligger i en förening, eller koncentrationen av en förening i en blandning.

Molfraktionen av elementen i en förening definieras som en kvot mellan antalet mol för var och en av de olika elementen som finns i föreningen och det totala antalet mol av dem.

Ekvation för bestämning av den molära fraktionen. Källa: Gabriel Bolívar.

Till exempel: om en förening har ett element A och ett element B, är molfraktionen A antalet mol A dividerat med antalet mol A plus antalet mol B. På samma sätt för molfraktionen av B Samma operation utförs men placering av mol i B.

Denna operation representeras i bilden ovan. Summan av molfraktionerna är lika med 1 (en). Molfraktionen är ett måttfritt (måttlöst) nummer. Många lagar kan uttryckas i termer av dem, till exempel Daltons lag.

Egenskaper och symbol

Värdet på molfraktionen är oberoende av temperaturen och i en ideal gasblandning kan det användas för att beräkna deltrycket för var och en av gaserna som finns i gasblandningen; som anges i Daltons lag.

Molfraktionen representeras eller symboliseras vanligtvis med ett huvud X (X) på höger sida, som ett subscript, element-symbolen eller sammansättningsformeln placeras om det finns en blandning av föreningar.

Hur det beräknas

Om antalet mol är känt för var och en av elementen som utgör en given förening, kan tillsatsen av molema av elementen ge det totala antalet mol som finns i föreningen.

För att erhålla molfraktionen för varje element delas antalet mol dess antal med det totala antalet mol som finns i föreningen. Summan av värdena för molfraktionen för de olika elementen är lika med enheten (1).

exempel

Följande är exempel på användningar av molfraktionen.

Exempel 1

Molaliteten hos en lösning, uttryckt som mol löst ämne per kilo vatten, kan omvandlas till molfraktionen av det lösta ämnet. För att göra detta omvandlas 1 000 g vatten till mol vatten, genom att helt enkelt dela vattenmassan på 1 000 g med vattenmolekylvikten (18 g / mol).

Därefter kommer man att dela antalet mol av det lösta ämnet med antalet mol vatten plus de för det lösta ämnet, molfraktionen av det lösta ämnet.

Till exempel har substans A en molalitet på 0,03 m. Det betyder att du har 0,3 mol A löst i ett kilo vatten. Ett kilo vatten motsvarar 55,55 mol vatten (1 000 g ÷ 18 g / mol). Således blir molfraktionen av A:

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

= 0.0005398 eller 5,398 10 ^-4

Exempel 2

Beräkning av partiellt tryck av gaser som en funktion av deras molära fraktioner. Lagen om partiella tryck uttalades av Dalton och indikerar att i en blandning av gaser utövar varje gas sitt tryck som om den upptäckte hela volymen av gasblandningen.

Gasblandningens totala tryck är summan av trycket som utövas separat av var och en av gaserna som ingår i gasblandningen.

Atmosfären består huvudsakligen av en blandning av fyra gaser: kväve, syre, koldioxid och vattenånga, var och en utövar följande deltryck separat:

Kväve: 596 mmHg

Syre: 158 mmHg

Koldioxid: 0,3 mmHg

Vattenånga: 5,7 mmHg.

Vilket ger ett atmosfärstryckvärde på 760 mmHg. Genom att använda dessa gastryck kan följande värden på deras molfraktioner beräknas:

Kväve

X _N2 = 596 mmHg / 760 mmHg

= 0,77842

Syre

X _O2 = 158 mmHg / 760 mmHg

= 0,2079

Koldioxid

X _CO2 = 0,3 mmHg / 760 mmHg

= 0,00039

Vattenånga

X _H20 = 5,7 mmHg / 760 mmHg

= 0,075

Ömsesidigt kan deltrycket för var och en av de gaser som finns i en blandning beräknas genom att multiplicera värdet på dess molfraktion med det totala trycket som utövas av gasblandningen.

övningar

Övning 1

Vad som är molfraktionen av en lösning av metanol (CH ₃ OH) och vatten (H ₂ O) innehållande 145 g av CH ₃ OH och 120 g H ₂ O? Molekylvikter: CH ₃ OH = 32 g / mol och vatten = 18 g / mol.

Vi beräknar först molan metanol och vatten:

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

= 4,53 mol CH ₃ OH

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

= 6,67 mol H ₂ O

Sedan beräknar vi de totala molerna:

Totala antalet mol av CH ₃ OH och H ₂ O = 4,53 + 6,67

= 11,2 mol

Och så bestämmer vi molfraktionerna av metanol och vatten:

X (CH ₃ OH) = 4,53 mol / 11,2 mol

= 0,404

X (H ₂ O) = 6,67 mol / 11,2 mol

= 0,596

Övning 2

En blandning av 1,56 mol kväve (N ₂ ) och 1,2 mol syre (O ₂ ) utövar ett tryck av 0,8 atmosfärer (atm). Beräkna det partiella trycket som utövas av var och en av gaserna.

Det första steget i att lösa problemet är beräkningen av molfraktionerna i gaserna. I ett andra steg erhålls det partiella trycket som utövas av gaserna och multiplicerar deras molfraktion med det totala trycket som utövas av gasblandningen.

Molfraktion kväve:

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

= 0,565

Molfraktion av syre:

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

= 0,435

Och slutligen beräknar vi deltrycket för varje gas:

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

Övning 3

Vad som är molfraktionen av formaldehyd (CH ₂ O) om 23 g av föreningen löses i 4 mol koltetraklorid (CCl ₄ )? CH ₂ O molekylvikt = 30,03 g / mol.

Vi beräknar först molerna formaldehyd:

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

= 0,766 mol

Och för den andra beräknar vi molfraktionen:

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

= 0,161

referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi (8: e upplagan). CENGAGE Learning.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 februari 2020). Vad är en mullfraktion? Återställd från: thoughtco.com
3. Wikipedia. (2020). Molfraktion. Återställd från: en.wikipedia.org
4. CK-12 Foundation. (16 oktober 2019). Molfraktion. Kemi LibreTexts. Återställd från: chem.libretexts.org
5. Chris Deziel. (12 november 2018). Hur man beräknar en mullfraktion. Återställd från: sciencing.com