モル分率は、化合物中に存在する元素の濃度、または混合物中の化合物の濃度を表現する方法です。
化合物の元素のモル分率は、化合物に存在する異なる元素のそれぞれのモル数とそれらの合計モル数の間の商として定義されます。
モル分率を決定するための方程式。出典：ガブリエルボリバル
例：化合物に元素Aと元素Bがある場合、Aのモル分率は、Aのモル数をAのモル数にBのモル数を加えた数で割ったものです。同様に、Bのモル分率の場合同じ操作が実行されますが、Bのモルを配置します。
この操作は上の図に示されています。モル分率の合計は1です。モル分率は無次元（無次元）の数値です。ダルトンの法則など、多くの法則がそれらに関して表現できます。
特徴と記号
モル分率の値は温度に依存せず、理想的なガス混合物では、ガス混合物に存在する各ガスの分圧を計算するために使用できます。ダルトンの法則で述べられているように。
モル分率は、通常、右側に大文字のX文字（X）で表されるか、または記号で示されます。化合物の混合物がある場合は、添え字として、元素記号または化合物式が配置されます。
計算方法
特定の化合物を構成する各元素のモル数がわかっている場合、元素のモル数を追加すると、化合物に存在する総モル数が得られます。
次に、各元素のモル分率を取得するために、そのモル数を化合物に存在する総モル数で割ります。さまざまな元素のモル分率の値の合計は、1に等しくなります。
例
以下はモル分率の使用例です。
例1
溶液のモル濃度は、水1キログラムあたりの溶質のモル数で表され、溶質のモル分率に変換できます。これを行うには、1,000 gの水をモルの水に変換し、1,000 gの水の質量を水の分子量（18 g / mol）で単純に除算します。
次に、溶質のモル数を水のモル数と溶質のモル数で割ると、溶質のモル分率が得られます。
たとえば、物質Aのモル濃度は0.03 mです。これは、0.3モルのAが1キログラムの水に溶解していることを意味します。1キログラムの水は55.55モルの水に相当します（1,000 g÷18g / mol）。したがって、Aのモル分率は次のようになります。
X（A）またはX A = 0.03÷（55.55 + 0.03）
= 0.0005398または5.398 10 -4
例2
モル分率の関数としてのガスの分圧の計算。分圧の法則はダルトンによって発声され、ガスの混合物では、各ガスがガスの混合物の体積全体を占めているかのように各ガスがその圧力を発揮することを示しています。
ガス混合物の全圧は、ガス混合物の一部である各ガスによって別々に加えられる圧力の合計です。
雰囲気は主に、窒素、酸素、二酸化炭素、水蒸気の4つのガスの混合ガスで構成され、それぞれが次の分圧を個別に発揮します。
窒素：596 mmHg
酸素：158 mmHg
二酸化炭素：0.3 mmHg
水蒸気：5.7 mmHg。
これにより、760 mmHgの気圧値が生成されます。これらのガス圧を使用することにより、それらのモル分率の次の値を計算できます：
窒素
X N2 = 596 mmHg / 760 mmHg
= 0.7842
酸素
X O2 = 158 mmHg / 760 mmHg
= 0.2079
二酸化炭素
X CO2 = 0.3 mmHg / 760 mmHg
= 0.00039
水蒸気
X H2O = 5.7 mmHg / 760 mmHg
= 0.075
相互に、混合物中に存在する各ガスの分圧は、そのモル分率の値にガス状混合物によって加えられる全圧力を掛けることによって計算できます。
演習
演習1
145 gのCH 3 OHと120 gのH 2 O を含むメタノール（CH 3 OH）と水（H 2 O）の溶液のモル分率はどれくらいですか？分子量：CH 3 OH = 32 g / molおよび水= 18 g / mol。
まず、メタノールと水のモルを計算します。
CH 3 OHのモル= 145 g・1 mol CH 3 OH÷32 gのCH 3 OH
= 4.53 mol CH 3 OH
Hのモル2 HのO = 120 G・1モル2 O÷18グラムのH 2 O
= 6.67 mol H 2 O
次に、合計モル数を計算します。
CH 3 OHとH 2 Oの合計モル数= 4.53 + 6.67
= 11.2モル
そして、メタノールと水のモル分率を決定します。
X（CH 3 OH）= 4.53モル/ 11.2モル
= 0.404
X（H 2 O）= 6.67モル/ 11.2モル
= 0.596
演習2
1.56モルの窒素（N 2）と1.2モルの酸素（O 2）の混合物は、0.8気圧（atm）の圧力を加えます。各ガスによって加えられる分圧を計算します。
問題を解決する最初のステップは、ガスのモル分率の計算です。第2段階では、ガスによって加えられる分圧が得られ、それらのモル分率にガス混合物によって加えられる全圧が掛けられます。
窒素のモル分率：
X N2 = 1.56モル/（1.56モル+ 1.2モル）
= 0.565
酸素のモル分率：
X O2 = 1.2モル/（1.56モル+ 1.2モル）
= 0.435
そして最後に、各ガスの分圧を計算します。
P N2 = X N2 P T
= 0.565・0.8 atm
= 0.452 atm
P O2 = X O2 P t
= 0.435・0.8 atm
= 0.348 atm
演習3
23 gの化合物を4モルの四塩化炭素（CCl 4）に溶解した場合、ホルムアルデヒド（CH 2 O）のモル分率はどれくらいですか？CH 2 O 分子量= 30.03 g / mol。
最初にホルムアルデヒドのモルを計算します。
モルCH 2 O = 23 g CH 2 O・1 mol CH 2 O÷30.03 g CH 2 O
= 0.766モル
そして2番目の計算ではモル分率を計算します。
X CH2OH = 0.766モルCH 2 OH /（0.766モルCH 2 OH + 4モルCCl 4）
= 0.161
参考文献
- ウィッテン、デイビス、ペック、スタンリー。（2008）。化学 （第8版）。CENGAGEラーニング。
- ヘルメンスティン、アンマリー、Ph.D。（2020年2月11日）。ほくろ画分とは何ですか？から回復：thoughtco.com
- ウィキペディア。（2020）。モル分数。から回復：en.wikipedia.org
- CK-12 Foundation。（2019年10月16日）。ほくろ画分。化学LibreTexts。回収元：chem.libretexts.org
- クリスデジエル （2018年11月12日）。ほくろの割合を計算する方法。回収元：sciencing.com