ხსნარების ანალიზისას ქიმიკოსები ზომავს კომპონენტების კონცენტრაციას მოლში. ხსნადი ნივთიერების მოლური ფრაქცია არის ამ ხსნადი ნივთიერებების მოლების რაოდენობის შეფარდება ხსნარში ხსნადისა და გამხსნელის მოლების საერთო რაოდენობასთან. იმის გამო, რომ ეს არის მოლების და მოლების თანაფარდობა, მოლის ფრაქცია არის განზომილებიანი რიცხვი და, რა თქმა უნდა, ის ყოველთვის ერთზე ნაკლებია.
მოლ ფრაქციის ფორმულა მარტივია. ნებისმიერ ხსნარში, ხსნადი A მოლის ფრაქციაა:
\ text {mole fraction of A} = \ frac {\ text {moles of A}} {\ text {total moles}}
და გამხსნელი მოლის ფრაქცია:
\ text {mole fraction of solvent} = \ frac {\ text {moles of solvent}} {\ text {სულ moles}}
ზოგიერთ სიტუაციაში შეიძლება პირდაპირ არ მოგეცეთ მოლების რაოდენობა. ამის გამოანგარიშება შეგიძლიათ, თუ იცით ნაერთების ქიმიური ფორმულები და მათი წონა ან მოცულობა. ამისათვის ის დაგეხმარებათ იცოდეთ რა არის მოლი.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
ხსნარის მოლ ფრაქციის ფორმულა, რომელიც შეიცავს ერთ ან მეტ ხსნადს, არის: თითოეულის მოლური ფრაქცია solute = ამ ხსნადობის მოლების რაოდენობა დაყოფილია ყველა ხსნადი და გამხსნელი.
მოლის განმარტება
პერიოდულ ცხრილში თითოეულ ელემენტს აქვს დამახასიათებელი მასა და ამის შესაბამისად, ყველა ნაერთს აქვს დამახასიათებელი მასაც. ატომურ დონეზე, მასა იზომება ატომური მასის ერთეულებში, მაგრამ ქიმიკოსებს სჭირდებათ მასის მაკროსკოპული თვალსაზრისით გამოხატვის მეთოდი. ამ მიზნით, ისინი განსაზღვრავენ ნებისმიერი ელემენტის ან ნაერთების მოლს, როგორც ავოგადროს რიცხვს (6.022 × 10)23) ატომების ან მოლეკულების. ამ მრავალი ნაწილაკის მასა, იზომება გრამებში, იგივე რიცხვია, რაც მოლეკულური მასა, იზომება ატომური მასის ერთეულებში.
ამრიგად, მოლის განმარტება არის ნებისმიერი ნაერთის მასა, იზომება გრამებში, რომელიც უდრის ატომური მასის ერთეულებში გაზომულ კომპონენტ ელემენტთა მასებს. გამოსაანგარიშებლად, თუ თქვენ გაქვთ ხელთ არსებული შემადგენლობის მოლების რაოდენობა, მასას ყოფთ მასის ერთი მოლის მასაზე, რომლის გამოანგარიშება პერიოდული ცხრილიდან შეგიძლიათ.
მოლის წილადის განტოლების გამოყენება
მოლ ფრაქციის ფორმულა განსაკუთრებით მარტივია გასაგები და გამოსაყენებელი, თუკი იცით, რომ ყველა ხსნარისა და გამხსნელის მოლების რაოდენობა. მაგალითად, ჩათვალეთ რომ გაქვთ 2 მოლი ნახშირბადის ტეტრაქლორიდი (CCl4), 3 მოლი ბენზოლი (C6ჰ6) და 4 მოლი აცეტონი (C3ჰ6ო) ხსნარში მოლების საერთო რაოდენობაა 9. მოლ ფრაქციის განტოლება გიჩვენებთ, რომ ნახშირბადის ტეტრაქლორიდის მოლური ფრაქციაა 2/9 = 0,22. ანალოგიურად, ბენზოლის მოლური ფრაქციაა 3/9 = 0,33, ხოლო აცეტონის მოლური ფრაქცია 4/9 = 0,44.
საქმე უფრო რთულდება, თუ მხოლოდ ხსნარის ერთი ან მეტი კომპონენტის მასა იცით, მაგრამ ოდნავ მეტიც. თქვენ მხოლოდ კომპონენტის მასა უნდა გადააკეთოთ მოლების რაოდენობაზე, და ეს არის მარტივი არითმეტიკული პრობლემა, თუ იცით ქიმიური ფორმულა.
მოლის ფრაქციის მაგალითი პრობლემა
დავუშვათ, რომ გახსნით 77 გრამ ნახშირბადის ტეტრაქლორიდს (CCl)4) 78 გრამ აცეტონში (C3ჰ6ო) რა არის თითოეული ნაერთის მოლის ფრაქციები ხსნარში?
შეეწინააღმდეგეთ ნახშირბადის ტეტრაქლორიდის მასის აცეტონის მასის დაყოფის სურვილს. რადგან ისინი თითქმის ერთნაირია, შედეგი იქნება 0,5 თითოეული ნაერთისთვის და ეს აცეტონის არასწორ შედეგს მისცემს. პირველ რიგში, თქვენ უნდა გადააკეთოთ მასები თითოეული ნაერთის მოლების რაოდენობაზე და ამისათვის უნდა მოძებნოთ პერიოდული ცხრილიდან თითოეული ელემენტის ატომური მასები.
ნახშირბადის ატომური მასა არის 12.0 amu (დამრგვალება ერთ ათობითი წერტილამდე) და ქლორის არის 35.5 amu, ამიტომ ნახშირბადის ტეტრაქლორიდის ერთი მოლი იწონის 154 გრამს. თქვენ გაქვთ 77 გრამი, რაც არის 77/154 = 0,5 მოლი.
აღნიშნავენ, რომ წყალბადის ატომური მასა არის 1 amu და ჟანგბადის 16 amu, აცეტონის მოლური მასა 58 გრამია. თქვენ გაქვთ 78 გრამი, რაც არის 1,34 მოლი. ეს ნიშნავს, რომ ხსნარში მოლების საერთო რაოდენობაა 1,84. ახლა თქვენ მზად ხართ გამოთვალოთ მოლის წილადები მოლის წილადის განტოლების გამოყენებით.
\ text {ნახშირბადის ტეტრაქლორიდის მოლური წილი} = \ frac {0,5 \ text {moles}} {1.84 \ text {moles}} = 0.27 \\\ ტექსტი {} \\\ text {აცეტონის mole ფრაქცია} = \ frac { 1.34 \ text {moles}} {1.84 \ text {moles}} = 0.73