Molární frakce a hmotnostní frakce jsou termíny používané pro vyjádření poměrů mezi různými složkami ve sloučeninách. Klíčový rozdíl mezi molární frakcí a hmotnostní frakcí je ten, že molární frakce se zabývá molem různých složek sloučeniny, zatímco hmotnostní frakce se zabývá hmotami různých složek ve sloučenině. Molární frakce může být převedena na hmotnostní frakci stejné sloučeniny a obráceně.
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je Mole Fraction
3. Co je hmotnostní zlomek
4. Podobnosti mezi zlomkem krve a zlomkem hmotnosti
5. Srovnání bok po boku - zlomek krve vs. zlomek hmotnosti v tabulkové formě
6. Shrnutí
Molární frakce je poměr mezi množstvím složek ve směsi vyjádřeným jejich počtem molů. Je to poměr mezi molem složky a součtem molů všech složek ve směsi. Může být uveden níže.
Molární zlomek = krtky složky / součet molů všech složek (hmotnost směsi)
Nebo
Xi = ni / ncelkový
Molární frakce všech složek se rovnají 1, protože molární frakce je poměr. Molární frakci lze použít k vyjádření molárního procenta vynásobením molární frakce od 100. Molární frakci lze také nazvat frakcí množství, protože krtci dávají množství složky. Krtková frakce je bez jednotek, protože je to poměr mezi krtci (jednotky se vyřadí).
Obrázek 01: Hustota NaCl jako funkce molární frakce
Podívejme se na ukázkový problém, abychom pochopili, co je molární zlomek.
Otázka:
Najděte molární frakci NaCl, když se 0,1 mol NaCl rozpustí ve 100 gramech čisté vody.
Odpovědět:
Počet molů vody = 100 g / 18 gmol-1
= 5,56 mol
Součet molů všech složek = 0,1 (NaCl) + 5,56 (H2Ó)
= 5,66 mol
Molární frakce NaCl = 0,1 mol / 5,66 mol
= 0,018
Hmotnostní zlomek je poměr mezi hmotností složky a celkovou hmotností směsi. Protože se jedná o poměr mezi hmotami, hmotnostní zlomek je bez jednotky (jednotky se vyřazují). Může být uveden jako rovnice (níže).
Hmotnostní zlomek = hmotnost složky / součet hmotností všech složek (hmotnost směsi)
Nebo
Wi = mi / mcelkový
Hmotnostní frakce všech složek jsou rovny 1, protože hmotnostní frakce je poměr. Hmotnostní frakce jednotlivých složek jsou vždy nižší než 1. Hmotnostní frakce lze uvést také v procentech hmotnostních. Zde se hmotnostní zlomek vynásobí 100. Při výpočtech elementární analýzy se hmotnostní zlomek týká poměru mezi hmotností chemického prvku a sloučeniny. Hmotnostní zlomek je nezávislý na teplotě, protože se při změně teploty nemění.
Otázka:
Najděte hmotnost sacharózy v roztoku sacharózy (500 g), ve kterém má voda hmotnostní podíl 0,65.
Odpovědět:
Celková hmotnost směsi = 500 g
Hmotnostní podíl vody = 0,65
Pak hmotnostní frakce sacharózy = 1-0,65 = 0,35
Hmotnost sacharózy = 0,35 x 500 g
= 175 g
Krtek zlomek vs hmotnost zlomek | |
Molární zlomek je poměr molů složky a součtu molů všech složek ve směsi. | Hmotnostní zlomek je poměr mezi hmotností složky a celkovou hmotností směsi. |
Komponenty | |
Molární zlomek se vypočítá za použití molů složek. | Hmotnostní zlomek se vypočítá pomocí hmotností složek. |
Molární frakce a hmotnostní frakce se používají k vyjádření relativních frakcí různých složek ve směsi. Oba jsou termíny bez jednotek, protože poměry mají stejnou jednotku, a proto se jednotky vyřadí. Klíčový rozdíl mezi molární frakcí a hmotnostní frakcí je ten, že molární frakce se zabývá molem různých složek sloučeniny, zatímco hmotnostní frakce se zabývá masami různých složek ve sloučenině.
1. „Krtková frakce.“ Wikipedia, Wikimedia Foundation, 12. března 2018, k dispozici zde.
2. „Mole Fraction“, Chemsteam, k dispozici zde.
3. „Hmotnostní frakce (chemie).“ Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3. března 2018, k dispozici zde.
1. „Solná molární frakce“ od Jzany - vlastní práce (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia