Saat menganalisis solusi, ahli kimia mengukur konsentrasi komponen dalam mol. Fraksi mol zat terlarut adalah perbandingan jumlah mol zat terlarut dengan jumlah mol zat terlarut dan pelarut dalam larutan. Karena merupakan rasio mol terhadap mol, fraksi mol adalah bilangan tak berdimensi, dan tentu saja, selalu kurang dari satu.
Rumus fraksi mol sangat sederhana. Dalam setiap larutan, fraksi mol zat terlarut A adalah:
\text{fraksi mol A} = \frac{\text{mol A}}{\text{jumlah mol}}
dan fraksi mol pelarut:
\text{fraksi mol pelarut} = \frac{\text{mol pelarut}}{\text{mol total}}
Dalam beberapa situasi, Anda mungkin tidak diberikan jumlah mol secara langsung. Anda dapat menghitungnya jika Anda mengetahui rumus kimia senyawa dan berat atau volumenya. Untuk melakukan ini, ada baiknya mengetahui apa itu tahi lalat.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Rumus fraksi mol untuk larutan yang mengandung satu atau lebih zat terlarut adalah: Fraksi mol masing-masing zat terlarut = Jumlah mol zat terlarut dibagi dengan jumlah mol semua zat terlarut dan pelarut.
Definisi Tahi Lalat
Setiap elemen dalam tabel periodik memiliki massa karakteristik, dan berdasarkan ini, setiap senyawa juga memiliki massa karakteristik. Pada tingkat atom, massa diukur dalam satuan massa atom, tetapi ahli kimia membutuhkan cara untuk mengekspresikan massa dalam istilah makroskopik. Untuk tujuan ini, mereka mendefinisikan mol unsur atau senyawa apa pun sebagai bilangan Avogadro (6,022 × 1023) atom atau molekul. Massa dari banyak partikel ini, diukur dalam gram, adalah jumlah yang sama dengan massa molekul, yang diukur dalam satuan massa atom.
Dengan demikian, definisi mol adalah massa senyawa apa pun, diukur dalam gram, yang sama dengan massa unsur-unsur komponen yang diukur dalam satuan massa atom. Untuk menghitung jumlah mol senyawa yang Anda miliki, Anda membagi massa dengan massa satu mol senyawa, yang dapat Anda hitung dari tabel periodik.
Menggunakan Persamaan Fraksi Mol
Rumus fraksi mol sangat mudah dipahami dan digunakan jika Anda mengetahui jumlah mol semua zat terlarut dan pelarut. Misalnya, Anda memiliki 2 mol karbon tetraklorida (CCl4), 3 mol benzena (C6H6) dan 4 mol aseton (C3H6HAI). Jumlah mol dalam larutan adalah 9. Persamaan fraksi mol memberitahu Anda bahwa fraksi mol karbon tetraklorida adalah 2/9 = 0,22. Demikian pula, fraksi mol benzena adalah 3/9 = 0,33 dan fraksi mol aseton adalah 4/9 = 0,44.
Hal-hal menjadi lebih rumit jika Anda hanya mengetahui massa satu atau lebih komponen larutan, tetapi hanya sedikit lagi. Yang harus Anda lakukan adalah mengubah massa komponen menjadi jumlah mol, dan itu adalah masalah aritmatika langsung, selama Anda tahu rumus kimianya.
Contoh Soal Pecahan Mol
Misalkan Anda melarutkan 77 gram karbon tetraklorida (CCl4) dalam 78 gram aseton (C3H6HAI). Berapa fraksi mol masing-masing senyawa dalam larutan?
Tahan keinginan untuk membagi massa karbon tetraklorida dengan massa aseton. Karena mereka hampir sama, hasilnya adalah 0,5 untuk setiap senyawa, dan itu akan memberikan hasil yang salah untuk aseton. Pertama, Anda harus mengubah massa menjadi jumlah mol setiap senyawa, dan untuk itu, Anda harus mencari massa atom setiap unsur dalam tabel periodik.
Massa atom karbon adalah 12,0 sma (pembulatan ke satu desimal) dan klorin adalah 35,5 sma, jadi satu mol karbon tetraklorida memiliki berat 154 gram. Anda memiliki 77 gram, yaitu 77/154 = 0,5 mol.
Memperhatikan bahwa massa atom hidrogen adalah 1 sma dan oksigen adalah 16 sma, massa molar aseton adalah 58 gram. Anda memiliki 78 gram, yaitu 1,34 mol. Itu berarti jumlah mol dalam larutan adalah 1,84. Sekarang Anda siap menghitung fraksi mol menggunakan persamaan fraksi mol.
\text{fraksi mol karbon tetraklorida}=\frac{0.5\text{ mol}}{1,84\text{ mol}}=0,27\\\teks{ }\\\teks{ fraksi mol aseton}=\frac{ 1,34\text{ mol}}{1,84\text{ mol}}=0,73