モル分率計算機
三つの成分のモル数からモル分率とモル百分率を求め、混合物や溶液をすばやく分析します。
混合物のモル分率計算機
各成分の物質量をモルで入力してください。含まれない成分にはゼロを使います。
モル分率計算機について
モル分率は、ある成分の物質量を全成分の合計物質量と比較して混合物の組成を表します。成分 i のモル分率は、そのモル数を合計モル数で割った値です。単位はなく、通常はゼロから一の範囲になります。混合物の全成分のモル分率を足すと一になるため、気体、液体溶液、相平衡、熱力学方程式で特に便利な指標です。
この計算機は三つのモル数を受け取り、合計して混合物の総量を求め、各量を総量で割ります。さらに各分率に 100 を掛け、モル百分率も表示します。例えば、ある物質が二モル、別の物質が三モルなら、混合物全体は五モルです。モル分率は 0.4 と 0.6、モル百分率は 40 と 60 になります。二成分混合物の場合は、第三成分をゼロにできます。
質量分率とは異なり、モル分率は質量への寄与ではなく化学種の個数に基づきます。二つの化合物はモル質量が異なるため、質量が等しくても通常はモル分率が等しくなりません。測定値がグラムなら、まず各成分の質量をそれぞれのモル質量で割り、換算したモル数を入力してください。この違いは、ラウールの法則による蒸気圧、ドルトンの法則による分圧、化学ポテンシャル、反応混合物の組成を計算する際に重要です。
全成分の量を同じ倍率で変えてもモル分率は変わりません。相対的な量だけで決まるため、1:2:3 と 10:20:30 は同じ分率になります。各値はゼロ以上、合計はゼロより大きい必要があります。すべて同じ単位を使ってください。mol、mmol、kmol のいずれでも、統一すれば割り算で共通単位が消去されます。
表示される小数の精度は、多くの学習用途や実験計画に適しています。途中計算では余分な桁を保持し、最後に測定値の精度に合わせて組成を丸めてください。丸めた百分率の合計が 100 パーセントをわずかに上下する場合がありますが、これは表示の丸めによるもので計算ミスではありません。四成分以上の混合物では、科学的に妥当な場合に微量成分をまとめるか、同じ「成分量÷総量」の式で別途計算してください。
モル分率の計算例
| 各成分の量 | モル分率 | 解説 |
|---|---|---|
| 1 mol A, 1 mol B, 0 mol C | A = 0.5, B = 0.5, C = 0 | 等モルの二成分混合物では、含まれる各成分が 50 モルパーセントを占めます。 |
| 2 mol A, 3 mol B, 5 mol C | A = 0.2, B = 0.3, C = 0.5 | 合計が十モルなので、各分率を簡単に確認できます。 |
| 0.25 mol A, 0.5 mol B, 0.25 mol C | A = 0.25, B = 0.5, C = 0.25 | 分率の合計は一、百分率の合計は 100 パーセントです。 |
モル分率の計算方法
- 元の測定値が質量の場合は、各成分の量をモルに換算します。
- 三つの成分すべてのモル数を入力し、含まれない成分はゼロにします。
- 「モル分率を計算」を選択し、総量を求めて各成分量を総量で割ります。
- モル分率の合計が一、またはモル百分率の合計が 100 パーセントになることを確認します。
モル分率計算機のよくある質問
モル分率の公式は何ですか?
対象成分のモル数を、混合物の全成分の合計モル数で割ります。モルの単位が消去されるので、商は無次元です。
すべてのモル分率の合計はいくつですか?
混合物の全成分のモル分率は、合計すると正確に一です。対応するモル百分率は、表示の丸め前には合計 100 パーセントになります。
モル分率とモル百分率の違いは何ですか?
モル百分率はモル分率に 100 を掛けた値です。モル分率 0.35 は、35 モルパーセントと同じ組成を表します。
モルの代わりにミリモルで入力できますか?
はい。全成分をミリモルで統一してください。各量を合計で割る際に共通の倍率が打ち消されます。
質量からモル分率を計算するには?
まず各成分の質量を、その成分のモル質量で割ってモル数を求めます。元の質量ではなく、換算したモル数を入力してください。