เมื่อวิเคราะห์สารละลาย นักเคมีจะวัดความเข้มข้นของส่วนประกอบเป็นโมล เศษส่วนของโมลของตัวถูกละลายคืออัตราส่วนของจำนวนโมลของตัวถูกละลายนั้นต่อจำนวนโมลของตัวถูกละลายและตัวทำละลายทั้งหมดในสารละลาย เนื่องจากเป็นอัตราส่วนของโมลต่อโมล เศษส่วนของโมลจึงเป็นจำนวนไม่มีมิติ และแน่นอนว่า น้อยกว่าหนึ่งเสมอ
สูตรเศษส่วนโมลตรงไปตรงมา ในสารละลายใดๆ เศษส่วนโมลของตัวถูกละลาย A คือ:
\text{เศษโมลของ A} = \frac{\text{moles of A}}{\text{total moles}}
และเศษส่วนโมลของตัวทำละลาย:
\text{เศษโมลของตัวทำละลาย} = \frac{\text{โมลของตัวทำละลาย}}{\text{โมลทั้งหมด}}
ในบางสถานการณ์ คุณอาจไม่ได้รับจำนวนโมลโดยตรง คุณสามารถคำนวณได้หากคุณทราบสูตรทางเคมีของสารประกอบและน้ำหนักหรือปริมาตร การทำเช่นนี้จะช่วยให้รู้ว่าไฝคืออะไร
ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)
สูตรเศษส่วนโมลสำหรับสารละลายที่มีตัวถูกละลายตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปคือ: เศษโมลของแต่ละตัว ตัวถูกละลาย = จำนวนโมลของตัวถูกละลายนั้นหารด้วยจำนวนโมลของตัวถูกละลายทั้งหมดและ ตัวทำละลาย
คำจำกัดความของโมล
แต่ละธาตุในตารางธาตุมีมวลเฉพาะ และด้วยเหตุนี้ สารประกอบทุกตัวจึงมีมวลเฉพาะตัว ที่ระดับอะตอม มวลถูกวัดในหน่วยมวลอะตอม แต่นักเคมีต้องการวิธีแสดงมวลในแง่มหภาค ด้วยเหตุนี้ พวกเขาจึงกำหนดโมลของธาตุหรือสารประกอบใดๆ เป็นจำนวนอโวกาโดร (6.022 × 10 .)
23) ของอะตอมหรือโมเลกุล มวลของอนุภาคจำนวนมากนี้ ซึ่งวัดเป็นกรัม เป็นจำนวนเดียวกับมวลโมเลกุลที่วัดในหน่วยมวลอะตอมดังนั้นคำจำกัดความของโมลจึงเป็นมวลของสารประกอบใดๆ ซึ่งวัดเป็นกรัม ซึ่งเท่ากับมวลขององค์ประกอบส่วนประกอบที่วัดในหน่วยมวลอะตอม ในการคำนวณจำนวนโมลของสารประกอบที่คุณมีอยู่ คุณต้องหารมวลด้วยมวลของสารประกอบหนึ่งโมล ซึ่งคุณสามารถคำนวณได้จากตารางธาตุ
การใช้สมการเศษส่วนตุ่น
สูตรเศษส่วนโมลนั้นง่ายต่อการเข้าใจและใช้งานได้เป็นพิเศษหากคุณทราบจำนวนโมลของตัวถูกละลายและตัวทำละลายทั้งหมด ตัวอย่างเช่น สมมติว่าคุณมีคาร์บอนเตตระคลอไรด์ (CCl4) 2 โมล เบนซีน 3 โมล (C6โฮ6) และอะซิโตน 4 โมล (C3โฮ6อ.) จำนวนโมลทั้งหมดในสารละลายคือ 9 สมการเศษส่วนโมลบอกคุณว่าเศษส่วนโมลของคาร์บอนเตตระคลอไรด์คือ 2/9 = 0.22 ในทำนองเดียวกัน ส่วนโมลของเบนซีนคือ 3/9 = 0.33 และเศษส่วนโมลของอะซิโตนคือ 4/9 = 0.44
สิ่งต่าง ๆ จะซับซ้อนขึ้นถ้าคุณรู้มวลของส่วนประกอบตั้งแต่หนึ่งอย่างขึ้นไปของสารละลาย แต่อีกเพียงเล็กน้อยเท่านั้น สิ่งที่คุณต้องทำคือแปลงมวลของส่วนประกอบเป็นจำนวนโมล และนั่นเป็นปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่ตรงไปตรงมา ตราบใดที่คุณรู้สูตรทางเคมี
ปัญหาตัวอย่างเศษส่วนไฝ
สมมติว่าคุณละลายคาร์บอนเตตระคลอไรด์ 77 กรัม (CCl4) ในอะซิโตน 78 กรัม (C3โฮ6อ.) เศษส่วนโมลของสารประกอบแต่ละชนิดในสารละลายคืออะไร?
ต่อต้านความอยากที่จะแบ่งมวลของคาร์บอนเตตระคลอไรด์ด้วยอะซิโตน เนื่องจากเกือบจะเหมือนกัน ผลลัพธ์จะเป็น 0.5 สำหรับสารประกอบแต่ละชนิด และนั่นจะให้ผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้องสำหรับอะซิโตน ก่อนอื่น คุณต้องแปลงมวลเป็นจำนวนโมลของสารประกอบแต่ละชนิด และในการทำเช่นนั้น คุณต้องค้นหามวลอะตอมของธาตุแต่ละตัวในตารางธาตุ
มวลอะตอมของคาร์บอนเท่ากับ 12.0 amu (ปัดเศษเป็นทศนิยมหนึ่งตำแหน่ง) และคลอรีนเป็น 35.5 amu ดังนั้นคาร์บอนเตตระคลอไรด์ 1 โมลจึงมีน้ำหนัก 154 กรัม คุณมี 77 กรัม ซึ่งเท่ากับ 77/154 = 0.5 โมล
โดยสังเกตว่ามวลอะตอมของไฮโดรเจนคือ 1 amu และของออกซิเจนคือ 16 amu มวลโมเลกุลของอะซิโตนคือ 58 กรัม คุณมี 78 กรัม ซึ่งเท่ากับ 1.34 โมล นั่นหมายถึงจำนวนโมลทั้งหมดในสารละลายคือ 1.84 ตอนนี้คุณพร้อมที่จะคำนวณเศษส่วนโมลโดยใช้สมการเศษส่วนโมลแล้ว
\text{เศษโมลของคาร์บอนเตตระคลอไรด์}=\frac{0.5\text{ โมล}}{1.84\ข้อความ{ โมล}}=0.27\\\ข้อความ{ }\\\ข้อความ{ เศษส่วนของอะซิโตน}=\frac{ 1.34\ข้อความ{ โมล}}{1.84\ข้อความ{ โมล}}=0.73