モル分率とは?
モル分率は、混合物中における成分の濃度を表す方法の一つです。ある成分のモル数を、存在するすべての成分の合計モル数で割った比率を指します。同じ単位どうしの比であるため、モル分率は無次元量となり、その値は必ず0から1の範囲に収まります。また、混合物中のすべての成分のモル分率を合計すると、ちょうど1になります。
この計算ツールの使い方
まず、対象としたい成分(成分A)のモル数を入力し、続いて混合物に含まれるそれ以外のすべての成分の合計モル数を入力します。計算ツールが成分Aのモル数を全モル数で割り、モル分率・それに対応するパーセント・残りの成分のモル分率・合計モル数を算出します。
計算式の解説
成分iのモル分率は \(x_i = \dfrac{n_i}{n_{\text{total}}}\) で求められます。
$$x_i = \frac{n_i}{n_{\text{total}}}$$ここで \(n_i\) は成分iのモル数、\(n_{\text{total}}\) はすべての成分のモル数の合計です。この結果に100を掛けると、モルパーセント(mol%)として表すことができます。
計算例
たとえば、ある溶液にエタノール2モルと水8モルが含まれているとします。合計は \(2 + 8 = 10\) モルです。エタノールのモル分率は \(2 / 10 = 0.2\)、つまり20%となります。一方、水のモル分率は \(8 / 10 = 0.8\) です。\(0.2 + 0.8 = 1\) となり、モル分率の合計が1になるという法則が確かめられます。
よくある質問(FAQ)
モル分率はパーセントと同じですか? 同じではありませんが、関連しています。モル分率に100を掛けるとモルパーセントが得られます。
モル分率が1を超えることはありますか? ありません。値は0(その成分が存在しない)から1(純粋な成分)までの範囲をとります。
成分が3つ以上ある場合はどうすればよいですか? 対象とする成分以外のすべての成分のモル数を合計し、その値を「その他の成分」として入力してください。