Molbrøkregner - Gratis Online Kemisk Værktøj

Hvad er molbrøk?

Molbrøk er en måde at beskrive, hvor stor en del af en blanding der består af et bestemt stof. Den sammenligner antallet af mol af én komponent med det samlede antal mol af alle stoffer i blandingen. Et mol er ganske enkelt en enhed til optælling af partikler, ligesom »dusin« betyder 12. Denne beregner finder molbrøken for hver komponent i en opløsning eller gasblanding, når antallet af mol af hver del er kendt.

Formel for molbrøk

En komponents molbrøk er dens stofmængde i mol divideret med den samlede stofmængde i mol for alle komponenter tilsammen.

χᵢ = nᵢ / n_total

• χᵢ (chi) er molbrøken for komponent i
• nᵢ er antallet af mol af komponent i
• n_total er summen af mol for alle komponenter i blandingen

Molbrøk har ingen enhed, fordi det er forholdet mellem én mængde og en anden mængde af samme type. Dens værdi ligger altid mellem 0 og 1. En værdi på 0 betyder, at komponenten ikke er til stede. En værdi på 1 betyder, at blandingen udelukkende består af denne komponent.

Sådan beregnes molbrøk

1. Opstil en liste over alle komponenter i blandingen og antallet af mol af hver. Hvis en komponents masse er kendt i stedet for dens stofmængde i mol, divideres massen først med stoffets molarmasse for at finde stofmængden i mol.
2. Læg stofmængden i mol for alle komponenter sammen for at få den samlede stofmængde i mol.
3. Divider stofmængden i mol for én komponent med den samlede stofmængde i mol. Resultatet er denne komponents molbrøk.
4. Gentag for hver komponent. I enhver virkelig blanding giver summen af alle komponenters molbrøker 1.

Beregneren på denne side udfører trinnene automatisk. Indtast et navn og en molværdi for hver komponent, hvorefter den beregner alle molbrøker igen, så snart en værdi ændres. Den accepterer kun nul eller positive tal, fordi en negativ stofmængde i mol ikke har nogen fysisk betydning; en negativ indtastning markeres og tælles som 0.

Resultattabellen angiver for hver komponent molbrøken med fire decimaler og det samme tal som en procentdel med to decimaler. En totalrække lægger molværdierne og molbrøkerne sammen. Et cirkeldiagram under tabellen viser hver komponents andel. Hvis alle molværdier er tomme eller nul, er totalen 0, ingen molbrøk er defineret, og beregneren viser en meddelelse, der beder om værdier, mens alle brøker angives som 0.

To komponenter

En opløsning indeholder 2,0 mol ethanol og 3,0 mol vand.

• Samlet stofmængde i mol = 2,0 + 3,0 = 5,0
• Molbrøk for ethanol = 2,0 / 5,0 = 0,40
• Molbrøk for vand = 3,0 / 5,0 = 0,60

Kontrol: 0,40 + 0,60 = 1,00, som forventet.

Tre komponenter

En gasblanding indeholder 1,5 mol nitrogen, 0,5 mol ilt og 0,2 mol argon.

• Samlet stofmængde i mol = 1,5 + 0,5 + 0,2 = 2,2
• Molbrøk for nitrogen = 1,5 / 2,2 ≈ 0,682
• Molbrøk for ilt = 0,5 / 2,2 ≈ 0,227
• Molbrøk for argon = 0,2 / 2,2 ≈ 0,091

Kontrol: 0,682 + 0,227 + 0,091 = 1,000.

Molbrøkens egenskaber

• Ingen enheder. Det er et almindeligt forholdstal og har derfor ingen måleenhed.
• Summen er én. I enhver virkelig blanding giver summen af alle komponenters molbrøker 1.
• Går fra 0 til 1. En komponent, der udgør hele blandingen, har molbrøken 1.
• Afhænger ikke af temperatur eller tryk. Da molbrøk er et forhold mellem mængder, ændrer opvarmning eller afkøling af blandingen ikke molbrøken, i modsætning til koncentrationsenheder baseret på volumen.
• Kan nemt omregnes til en procentdel. Gang molbrøken med 100 for at få molprocenten. En molbrøk på 0,25 svarer til 25 mol%.

Molbrøk og andre koncentrationsenheder

Kemikere bruger flere måder til at beskrive, hvor meget af et stof der er i en blanding:

• Molaritet er stofmængden i mol af et stof pr. liter opløsning.
• Molalitet er stofmængden i mol af et stof pr. kilogram opløsningsmiddel.
• Massebrøk er et stofs masse divideret med blandingens samlede masse.

Molbrøk adskiller sig fra disse, fordi den tæller partikler i stedet for masse eller volumen. Det gør den nyttig i situationer, hvor antallet af partikler er vigtigere end deres masse, f.eks. i gaslove og damptryk.

Hvor molbrøk anvendes

• Raoults lov bruger opløsningsmidlets molbrøk til at forudsige, hvor meget et opløst stof sænker dets damptryk.
• Daltons lov om partialtryk siger, at en gas' partialtryk i en blanding er lig med dens molbrøk multipliceret med det samlede tryk: Pᵢ = χᵢ × P_total.
• Kolligative egenskaber, såsom kogepunktsforhøjelse og frysepunktsnedsættelse, afhænger af det opløste stofs molbrøk.
• Fremstilling af opløsninger i laboratorier og industrien angiver ofte nøjagtige molbrøker for at styre en blandings egenskaber.

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er forskellen mellem molbrøk og massebrøk? Molbrøk sammenligner antallet af mol af hver komponent. Massebrøk sammenligner hver komponents masse. De to brøker er kun ens, når alle komponenter har samme molarmasse.

Kan en molbrøk være større end 1? Nej. En molbrøk kan ikke være større end 1, eftersom en komponent ikke kan udgøre mere end hele blandingen. I en virkelig blanding er summen af alle komponenters molbrøker nøjagtigt 1.

Hvordan omregner jeg molbrøk til en procentdel? Gang molbrøken med 100. En molbrøk på 0,15 svarer f.eks. til 15 mol%.

Hvordan finder jeg molbrøken, når jeg kun kender hver komponents masse? Omregn først hver masse til mol ved hjælp af mol = masse ÷ molarmasse. Divider derefter hver komponents stofmængde i mol med den samlede stofmængde i mol for at få dens molbrøk.

Hvad sker der, hvis en komponent har nul mol? Dens molbrøk er 0, hvilket betyder, at den ikke er til stede i blandingen. Beregneren håndterer dette uden fejl, og cirkeldiagrammet udelader enhver komponent, hvis molbrøk er 0.

Gælder molbrøk for gasser såvel som væsker? Ja. Molbrøk gælder for blandinger i alle faser, herunder gasblandinger, flydende opløsninger og faste blandinger såsom legeringer.