용액을 분석 할 때 화학자는 성분의 농도를 몰 단위로 측정합니다. 용질의 몰 분율은 용액의 용질 및 용매의 총 몰 수에 대한 해당 용질의 몰 수의 비율입니다. 이것은 몰과 몰의 비율이기 때문에 몰 분율은 무 차원 숫자이며 물론 항상 1보다 작습니다.
몰 분율 공식은 간단합니다. 모든 용액에서 용질 A의 몰 분율은 다음과 같습니다.
\ text {A의 몰 분율} = \ frac {\ text {A의 몰}} {\ text {총 몰}}
및 용매의 몰 분율 :
\ text {용제의 몰 분율} = \ frac {\ text {용제의 몰}} {\ text {총 몰}}
어떤 상황에서는 두더지의 수를 직접 제공받지 못할 수도 있습니다. 화합물의 화학식과 무게 또는 부피를 알고 있으면 계산할 수 있습니다. 이렇게하려면 두더지가 무엇인지 아는 것이 도움이됩니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
하나 이상의 용질을 포함하는 용액의 몰 분율 공식은 다음과 같습니다. 용질 = 용질의 몰수를 모든 용질의 총 몰수로 나눈 용제.
두더지의 정의
주기율표의 각 원소는 특성 질량을 가지며, 이로 인해 모든 화합물도 특성 질량을 갖습니다. 원자 수준에서 질량은 원자 질량 단위로 측정되지만 화학자들은 거시적 인 용어로 질량을 표현하는 방법이 필요합니다. 이를 위해 모든 원소 또는 화합물의 몰을 Avogadro의 수 (6.022 × 1023) 원자 또는 분자. 그램 단위로 측정되는이 많은 입자의 질량은 원자 질량 단위로 측정 된 분자 질량과 같은 수입니다.
따라서 몰의 정의는 원자 질량 단위로 측정 된 구성 요소의 질량과 동일한 그램으로 측정되는 모든 화합물의 질량입니다. 가지고있는 화합물의 몰수를 계산하려면 질량을 화합물 1 몰의 질량으로 나눕니다.이 질량은 주기율표에서 계산할 수 있습니다.
몰분율 방정식 사용
몰 분율 공식은 모든 용질과 용매의 몰 수를 아는 경우 특히 이해하고 사용하기 쉽습니다. 예를 들어, 2 몰의 사염화탄소 (CCl4), 3 몰의 벤젠 (C6H6) 및 4 몰의 아세톤 (C3H6영형). 용액의 총 몰수는 9입니다. 몰분율 방정식은 사염화탄소의 몰분율이 2/9 = 0.22임을 알려줍니다. 유사하게, 벤젠의 몰 분율은 3/9 = 0.33이고 아세톤의 몰 분율은 4/9 = 0.44입니다.
솔루션에서 하나 이상의 구성 요소의 질량 만 알고 있으면 상황이 더 복잡해집니다. 여러분이해야 할 일은 성분의 질량을 몰 수로 변환하는 것입니다. 화학 공식을 아는 한 이것은 간단한 산술 문제입니다.
몰분율 예제 문제
77g의 사염화탄소 (CCl4) 78g의 아세톤 (C3H6영형). 용액에서 각 화합물의 몰 분율은 얼마입니까?
사염화탄소의 질량을 아세톤의 질량으로 나누려는 충동에 저항하십시오. 거의 동일하기 때문에 결과는 각 화합물에 대해 0.5가되고 이는 아세톤에 대해 잘못된 결과를 제공합니다. 첫째, 질량을 각 화합물의 몰 수로 변환해야합니다. 그러려면 주기율표에서 각 원소의 원자 질량을 찾아야합니다.
탄소의 원자 질량은 12.0amu (소수점 1 자리로 반올림)이고 염소의 원자 질량은 35.5amu이므로 사염화탄소 1 몰의 무게는 154g입니다. 77g은 77/154 = 0.5 몰입니다.
수소의 원자 질량은 1 amu이고 산소의 원자 질량은 16 amu이며 아세톤의 몰 질량은 58g입니다. 1.34 몰인 78 그램이 있습니다. 이는 용액의 총 몰수가 1.84임을 의미합니다. 이제 몰분율 방정식을 사용하여 몰분율을 계산할 준비가되었습니다.
\ text {사염화탄소의 몰분율} = \ frac {0.5 \ text {moles}} {1.84 \ text {moles}} = 0.27 \\\ text {} \\\ text {아세톤의 몰분율} = \ frac { 1.34 \ text {moles}} {1.84 \ text {moles}} = 0.73