Kalkulator Pecahan Mol - Alat Kimia Dalam Talian Percuma

Apakah Pecahan Mol?

Pecahan mol ialah cara untuk menerangkan berapa banyak daripada suatu campuran yang terdiri daripada bahan tertentu. Ia membandingkan bilangan mol satu komponen dengan jumlah bilangan mol semua bahan dalam campuran. Mol hanyalah unit untuk mengira zarah, sama seperti "lusin" bermaksud 12. Kalkulator ini mencari pecahan mol setiap komponen dalam larutan atau campuran gas setelah bilangan mol setiap bahagian diketahui.

Rumus Pecahan Mol

Pecahan mol sesuatu komponen ialah bilangan molnya dibahagikan dengan jumlah mol semua komponen.

χᵢ = nᵢ / n_total

• χᵢ (khi) ialah pecahan mol komponen i
• nᵢ ialah bilangan mol komponen i
• n_total ialah jumlah mol setiap komponen dalam campuran

Pecahan mol tidak mempunyai unit kerana ia ialah nisbah satu kuantiti kepada kuantiti lain yang sama jenis. Nilainya sentiasa berada antara 0 dengan 1. Nilai 0 bermaksud komponen itu tiada. Nilai 1 bermaksud campuran itu hanya terdiri daripada komponen tersebut.

Cara Mengira Pecahan Mol

1. Senaraikan setiap komponen dalam campuran dan bilangan molnya. Jika jisim sesuatu komponen diketahui dan bukannya bilangan mol, bahagikan jisim dengan jisim molar bahan itu terlebih dahulu untuk mendapatkan bilangan mol.
2. Jumlahkan mol semua komponen untuk mendapatkan jumlah mol.
3. Bahagikan mol satu komponen dengan jumlah mol. Hasilnya ialah pecahan mol komponen tersebut.
4. Ulangi langkah ini untuk setiap komponen. Dalam mana-mana campuran sebenar, pecahan mol semua komponen berjumlah 1.

Kalkulator pada halaman ini melakukan langkah-langkah tersebut secara automatik. Masukkan nama dan nilai mol bagi setiap komponen, dan kalkulator mengira semula setiap pecahan mol sebaik sahaja nilai berubah. Kalkulator hanya menerima nombor sifar atau positif kerana kuantiti mol negatif tidak mempunyai makna fizikal; masukan negatif ditandai dan dikira sebagai 0.

Bagi setiap komponen, jadual hasil memberikan pecahan mol hingga empat tempat perpuluhan dan angka yang sama sebagai peratus hingga dua tempat perpuluhan. Baris Jumlah menjumlahkan nilai mol dan pecahan mol. Carta pai di bawah jadual menunjukkan bahagian setiap komponen. Jika setiap nilai mol kosong atau sifar, jumlahnya ialah 0, tiada pecahan mol ditakrifkan, dan kalkulator memaparkan pemberitahuan yang meminta nilai sambil melaporkan setiap pecahan sebagai 0.

Contoh Penggunaan: Dua Komponen

Suatu larutan mengandungi 2.0 mol etanol dan 3.0 mol air.

• Jumlah mol = 2.0 + 3.0 = 5.0
• Pecahan mol etanol = 2.0 / 5.0 = 0.40
• Pecahan mol air = 3.0 / 5.0 = 0.60

Semakan: 0.40 + 0.60 = 1.00, seperti yang dijangkakan.

Contoh Penggunaan: Tiga Komponen

Suatu campuran gas mengandungi 1.5 mol nitrogen, 0.5 mol oksigen dan 0.2 mol argon.

• Jumlah mol = 1.5 + 0.5 + 0.2 = 2.2
• Pecahan mol nitrogen = 1.5 / 2.2 ≈ 0.682
• Pecahan mol oksigen = 0.5 / 2.2 ≈ 0.227
• Pecahan mol argon = 0.2 / 2.2 ≈ 0.091

Semakan: 0.682 + 0.227 + 0.091 = 1.000.

Sifat Pecahan Mol

• Tiada unit. Ia ialah nisbah biasa, jadi tidak mempunyai unit ukuran.
• Berjumlah satu. Dalam mana-mana campuran sebenar, pecahan mol setiap komponen berjumlah 1.
• Berjulat dari 0 hingga 1. Komponen yang membentuk keseluruhan campuran mempunyai pecahan mol 1.
• Tidak bergantung pada suhu atau tekanan. Oleh sebab pecahan mol ialah nisbah kuantiti, pemanasan atau penyejukan campuran tidak mengubahnya, tidak seperti unit kepekatan yang berasaskan isipadu.
• Mudah ditukar kepada peratus. Darabkan pecahan mol dengan 100 untuk mendapatkan peratus mol. Pecahan mol 0.25 bersamaan dengan 25 mol%.

Pecahan Mol dan Unit Kepekatan Lain

Ahli kimia menggunakan beberapa cara untuk menerangkan jumlah sesuatu bahan dalam campuran:

• Molariti ialah mol sesuatu bahan bagi setiap liter larutan.
• Molaliti ialah mol sesuatu bahan bagi setiap kilogram pelarut.
• Pecahan jisim ialah jisim sesuatu bahan dibahagikan dengan jumlah jisim campuran.

Pecahan mol berbeza daripada ukuran-ukuran ini kerana ia mengira zarah, bukannya jisim atau isipadu. Hal ini menjadikannya berguna dalam keadaan apabila bilangan zarah lebih penting daripada jisimnya, seperti dalam hukum gas dan tekanan wap.

Kegunaan Pecahan Mol

• Hukum Raoult menggunakan pecahan mol pelarut untuk meramalkan sejauh mana bahan terlarut menurunkan tekanan wapnya.
• Hukum tekanan separa Dalton menyatakan bahawa tekanan separa gas dalam campuran sama dengan pecahan molnya didarab dengan tekanan keseluruhan: Pᵢ = χᵢ × P_total.
• Sifat koligatif, seperti kenaikan takat didih dan penurunan takat beku, bergantung pada pecahan mol bahan terlarut.
• Penyediaan larutan di makmal dan industri sering menetapkan pecahan mol yang tepat untuk mengawal sifat campuran.

Soalan lazim

Apakah perbezaan antara pecahan mol dengan pecahan jisim? Pecahan mol membandingkan bilangan mol setiap komponen. Pecahan jisim membandingkan jisim setiap komponen. Kedua-duanya hanya sama apabila semua komponen mempunyai jisim molar yang sama.

Bolehkah pecahan mol lebih besar daripada 1? Tidak. Pecahan mol tidak boleh melebihi 1 kerana sesuatu komponen tidak boleh membentuk lebih daripada keseluruhan campuran. Dalam campuran sebenar, pecahan mol semua komponen berjumlah tepat 1.

Bagaimanakah pecahan mol ditukar kepada peratus? Darabkan pecahan mol dengan 100. Sebagai contoh, pecahan mol 0.15 bersamaan dengan 15 mol%.

Bagaimanakah pecahan mol dicari apabila hanya jisim setiap komponen diketahui? Tukarkan setiap jisim kepada mol terlebih dahulu menggunakan mol = jisim ÷ jisim molar. Kemudian bahagikan mol setiap komponen dengan jumlah mol untuk mendapatkan pecahan molnya.

Apakah yang berlaku jika sesuatu komponen mempunyai sifar mol? Pecahan molnya ialah 0, yang bermaksud komponen itu tiada dalam campuran. Kalkulator mengendalikan keadaan ini tanpa ralat, dan carta pai tidak memaparkan komponen yang pecahan molnya ialah 0.

Adakah pecahan mol terpakai pada gas dan juga cecair? Ya. Pecahan mol terpakai pada campuran dalam mana-mana fasa, termasuk campuran gas, larutan cecair dan campuran pepejal seperti aloi.