モルパーセントとは?
モルパーセント(mol%)とは、混合物中のある成分の量を、全体の総モル数に対する百分率で表したものです。質量に依存せず、粒子の「数」だけで決まるため、化学者が組成を表す最も一般的な方法のひとつとなっています。混合物中のすべての成分のモルパーセントを合計すると、必ず100%になります。
この計算ツールの使い方
まず、知りたい成分のモル数を入力します。次に、その成分自身も含めた混合物全体の総モル数を入力してください。計算ツールがこの2つの値を割り算し、100を掛けてモルパーセントを算出します。あわせて、対応するモル分率も表示されます。
計算式の解説
関係式はとてもシンプルです。
$$\text{mol\%} = \frac{\text{成分のモル数}}{\text{総モル数}} \times 100$$かっこ内の比がモル分率で、0から1の間の無次元の数値になります。これに100を掛けると百分率に変換されます。総モル数が分母に入るため、混合物中のすべての成分が同じ分母を共有することになり、合計が必ず100%になることが保証されます。
計算例
たとえば、ある気体混合物に酸素が2モル含まれ、気体全体が合計10モルだとします。酸素のモル分率は \(2 \div 10 = 0.2\) なので、モルパーセントは \(0.2 \times 100 = 20\ \text{mol\%}\) となります。
$$\text{mol\%} = \frac{2}{10} \times 100 = 20\ \text{mol\%}$$同じ10モルの混合物に窒素が3モル含まれていれば 30 mol%、残りの5モルが残りの50%を占めることになります。
よくある質問
モルパーセントとモル分率は同じものですか? 表しているのは同じ量です。モル分率は比(0〜1)で表し、モルパーセントはその比に100を掛けたものです。
モルパーセントは質量パーセントと同じですか? いいえ、違います。質量パーセントは各成分をモル質量で重み付けします。そのため、すべての成分のモル質量が等しい場合に限り、両者は一致します。
モルパーセントが100%を超えることはありますか? ありません。1つの成分のモル数が総モル数を上回ることは決してないため、正しく計算すれば必ず0〜100 mol%の範囲に収まります。