Molaire Fractie Calculator - Gratis Online Scheikunde Tool

Wat is de molfractie?

De molfractie beschrijft welk deel van een mengsel uit een bepaalde stof bestaat. Ze vergelijkt het aantal mol van één component met het totale aantal mol van alle stoffen in het mengsel. Een mol is eenvoudigweg een eenheid om deeltjes te tellen, zoals „dozijn” 12 betekent. Deze rekenmachine berekent de molfractie van elke component in een oplossing of gasmengsel zodra het aantal mol van elk bestanddeel bekend is.

Formule voor de molfractie

De molfractie van een component is het aantal mol ervan gedeeld door het totale aantal mol van alle componenten samen.

χᵢ = nᵢ / n_total

• χᵢ (chi) is de molfractie van component i
• nᵢ is het aantal mol van component i
• n_total is de som van het aantal mol van elke component in het mengsel

De molfractie heeft geen eenheid, omdat het een verhouding is van de ene hoeveelheid tot een andere hoeveelheid van hetzelfde soort. De waarde ligt altijd tussen 0 en 1. Een waarde van 0 betekent dat de component niet aanwezig is. Een waarde van 1 betekent dat het mengsel uitsluitend uit die component bestaat.

Zo bereken je de molfractie

1. Noteer elke component in het mengsel en het aantal mol ervan. Als de massa van een component bekend is in plaats van het aantal mol, deel je de massa eerst door de molaire massa van de stof om het aantal mol te verkrijgen.
2. Tel het aantal mol van alle componenten op om het totale aantal mol te verkrijgen.
3. Deel het aantal mol van één component door het totale aantal mol. Het resultaat is de molfractie van die component.
4. Herhaal dit voor elke component. In elk werkelijk mengsel is de som van de molfracties van alle componenten gelijk aan 1.

De rekenmachine op deze pagina voert deze stappen automatisch uit. Voer voor elke component een naam en een molwaarde in; na elke wijziging van een waarde worden alle molfracties opnieuw berekend. Alleen nul of positieve getallen zijn toegestaan, omdat een negatieve hoeveelheid mol geen fysische betekenis heeft; een negatieve invoer wordt gemarkeerd en als 0 geteld.

De resultatentabel geeft voor elke component de molfractie tot op vier decimalen en hetzelfde getal als percentage tot op twee decimalen. Een rij Totaal telt de molwaarden en de molfracties op. Onder de tabel toont een cirkeldiagram het aandeel van elke component. Als elke molwaarde leeg of nul is, is het totaal 0, is er geen molfractie gedefinieerd en toont de rekenmachine een melding waarin om waarden wordt gevraagd, terwijl elke fractie als 0 wordt weergegeven.

Uitgewerkt voorbeeld: twee componenten

Een oplossing bevat 2,0 mol ethanol en 3,0 mol water.

• Totaal aantal mol = 2,0 + 3,0 = 5,0
• Molfractie van ethanol = 2,0 / 5,0 = 0,40
• Molfractie van water = 3,0 / 5,0 = 0,60

Controle: 0,40 + 0,60 = 1,00, zoals verwacht.

Uitgewerkt voorbeeld: drie componenten

Een gasmengsel bevat 1,5 mol stikstof, 0,5 mol zuurstof en 0,2 mol argon.

• Totaal aantal mol = 1,5 + 0,5 + 0,2 = 2,2
• Molfractie van stikstof = 1,5 / 2,2 ≈ 0,682
• Molfractie van zuurstof = 0,5 / 2,2 ≈ 0,227
• Molfractie van argon = 0,2 / 2,2 ≈ 0,091

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

Eigenschappen van de molfractie

• Geen eenheden. Het is een gewone verhouding en heeft daarom geen maateenheid.
• Som is één. In elk werkelijk mengsel is de som van de molfracties van alle componenten gelijk aan 1.
• Loopt van 0 tot 1. Een component die het volledige mengsel vormt, heeft een molfractie van 1.
• Is niet afhankelijk van temperatuur of druk. Omdat de molfractie een verhouding van hoeveelheden is, verandert verwarmen of afkoelen van het mengsel deze niet, in tegenstelling tot concentratie-eenheden die op volume zijn gebaseerd.
• Is eenvoudig om te zetten in een percentage. Vermenigvuldig de molfractie met 100 om het molpercentage te verkrijgen. Een molfractie van 0,25 is gelijk aan 25 mol%.

Molfractie en andere concentratie-eenheden

Chemici gebruiken verschillende manieren om te beschrijven hoeveel van een stof zich in een mengsel bevindt:

• Molariteit is het aantal mol van een stof per liter oplossing.
• Molaliteit is het aantal mol van een stof per kilogram oplosmiddel.
• Massafractie is de massa van een stof gedeeld door de totale massa van het mengsel.

De molfractie verschilt hiervan omdat ze deeltjes telt in plaats van massa of volume. Daardoor is ze nuttig in situaties waarin het aantal deeltjes belangrijker is dan hun massa, zoals bij gaswetten en dampdruk.

Waar de molfractie wordt gebruikt

• De wet van Raoult gebruikt de molfractie van een oplosmiddel om te voorspellen hoeveel een opgeloste stof de dampdruk ervan verlaagt.
• De wet van Dalton voor partiële drukken stelt dat de partiële druk van een gas in een mengsel gelijk is aan de molfractie ervan vermenigvuldigd met de totale druk: Pᵢ = χᵢ × P_total.
• Colligatieve eigenschappen, zoals kookpuntsverhoging en vriespuntsverlaging, hangen af van de molfractie van de opgeloste stof.
• Bereiding van oplossingen in laboratoria en de industrie specificeert vaak exacte molfracties om de eigenschappen van een mengsel te beheersen.

Veelgestelde vragen

Wat is het verschil tussen molfractie en massafractie? De molfractie vergelijkt het aantal mol van elke component. De massafractie vergelijkt de massa van elke component. De twee zijn alleen gelijk wanneer alle componenten dezelfde molaire massa hebben.

Kan een molfractie groter zijn dan 1? Nee. Een molfractie kan niet groter zijn dan 1, omdat een component niet meer dan het volledige mengsel kan vormen. In een werkelijk mengsel is de som van de molfracties van alle componenten exact 1.

Hoe zet ik een molfractie om in een percentage? Vermenigvuldig de molfractie met 100. Een molfractie van 0,15 is bijvoorbeeld gelijk aan 15 mol%.

Hoe vind ik de molfractie als ik alleen de massa van elke component ken? Zet elke massa eerst om in mol met de formule aantal mol = massa ÷ molaire massa. Deel daarna het aantal mol van elke component door het totale aantal mol om de molfractie ervan te verkrijgen.

Wat gebeurt er als een component nul mol heeft? De molfractie ervan is 0, wat betekent dat de component niet in het mengsel aanwezig is. De rekenmachine verwerkt dit zonder foutmelding en laat in het cirkeldiagram elke component weg waarvan de molfractie 0 is.

Is de molfractie van toepassing op gassen én vloeistoffen? Ja. De molfractie is van toepassing op mengsels in elke fase, waaronder gasmengsels, vloeibare oplossingen en vaste mengsels zoals legeringen.