Lösen Sie Xi = ni ÷ ntotal, um den Stoffmengenanteil jeder Komponente in einem Gemisch zu bestimmen. Geben Sie die Stoffmengen ein, rechnen Sie zunächst die Massen in Stoffmengen um oder lassen Sie sich die Ergebnisse als Stoffmengenprozent anzeigen.
Komponenten
Ergebnis
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Geben Sie Molen für mindestens zwei Komponenten ein, um Molenbrüche zu berechnen.
Komponenten
Ergebnis
—
Geben Sie eine Masse und eine Molmasse für mindestens zwei Komponenten ein, um die Stoffmengenanteile zu berechnen.
Komponenten
Ergebnis
—
Geben Sie Mol für mindestens zwei Komponenten ein, um Molprozent zu berechnen.
4 Min. Lesezeit3 Schritte6 Begriffe3 Beispiele6 häufig gestellte FragenXi = ni / ntotal
Der Molenbruch (Xi) gibt an, welcher Anteil der Gesamtmole in einer Mischung auf eine Komponente entfällt.
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Schritt für Schritt
So verwenden Sie diesen Rechner
3 Schritte▸
1
Listen Sie jede Komponente auf
Fügen Sie für jede Substanz in der Mischung eine Zeile hinzu und geben Sie ihr einen kurzen Namen (A, B, NaCl, Wasser – alles, was Ihnen hilft, die Zeilen voneinander zu unterscheiden). Damit ein Molenbruch eine Bedeutung hat, sind mindestens zwei Komponenten erforderlich.
2
Geben Sie Mol oder Masse ein
Geben Sie auf der Registerkarte „Molenfraktion“ die Anzahl der Mol für jede Komponente direkt ein. Wenn Sie nur die Masse kennen, wechseln Sie zur Registerkarte „Aus Massen“ und geben Sie stattdessen Masse plus Molmasse ein – der Rechner rechnet sie für Sie in Mol um (Mol = Masse ÷ Molmasse).
3
Lesen Sie den Molenbruch und Molprozent ab
Die Ergebniskarte zeigt den Stoffmengenanteil Xi jeder Komponente (eine Dezimalzahl zwischen 0 und 1) und auf der Registerkarte „Molprozent“ denselben Wert als Prozentsatz. Die Anteile jeder Komponente ergeben in der Summe immer 1 (100 %).
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Grundlagen
Formel und Methodik
3 Formeln▸
Molenbruch
Xi = ni / ntotal
Der Molenbruch der Komponente i (Xi) ist ihre Molzahl (ni), dividiert durch die Gesamtmolzahl jeder Komponente in der Mischung (ntotal = n1 + n2 + ... + nk). Der Stoffmengenanteil ist dimensionslos – er hat keine Einheiten – und jedes Xi in einer Mischung ergibt in der Summe genau 1.
Molprozent
mole % = Xi × 100
Molprozent ist einfach der Molenbruch, ausgedrückt auf einer Skala von 0 bis 100 statt auf einer Skala von 0 bis 1. Dies kommt häufig bei Gasmischungen und Legierungszusammensetzungen vor, bei denen Prozentsätze natürlicher angezeigt werden als Dezimalzahlen.
Mole aus der Masse
ni = massi / molar massi
Wenn Sie nur wissen, wie viel Masse Sie von einer Substanz haben, rechnen Sie sie zunächst mithilfe ihrer Molmasse (Gramm pro Mol) in Mol um und wenden Sie dann die Molenbruchformel auf die resultierenden Mol an.
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Glossar
Wichtige Begriffe erklärt
6 Begriffe▸
Das Verhältnis der Mol einer Komponente zur Gesamtmolzahl in einer Mischung (Xi = ni/ntotal). Es ist eine dimensionslose Zahl zwischen 0 und 1, und jeder Molenbruch in einer Mischung summiert sich zu 1.
Ein Molenbruch, ausgedrückt als Prozentsatz statt als Dezimalzahl (Xi × 100). Alle Molprozente in einer Mischung ergeben in der Summe 100 %.
Die SI-Einheit für die Stoffmenge (Symbol Mol). Ein Mol enthält Avogadros Anzahl (ungefähr 6,022 × 10^23) an Teilchen – Atome, Moleküle oder Ionen.
Eine Kombination aus zwei oder mehr Substanzen (Komponenten), die physikalisch kombiniert, aber nicht chemisch miteinander verbunden sind, beispielsweise eine Lösung, eine Legierung oder eine Gasmischung.
Einer der Einzelstoffe, aus denen ein Gemisch besteht. Jede Komponente hat ihren eigenen Stoffmengenanteil, ihre eigenen Mole und ihre eigene Masse innerhalb der Gesamtmischung.
Die Summe der Mol jeder Komponente in der Mischung (ntotal = n1 + n2 + ... + nk). Dies ist der Nenner, der zur Berechnung des Stoffmengenanteils jeder Komponente verwendet wird.
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Beispiele
Beispiele aus der Praxis
3 Praxisbeispiele▸
🧪
Zweikomponentenmischung
2 Mol A gemischt mit 3 Mol B
Mole von A 2 MolMole von B 3 Mol
Gesamtmole = 2 + 3 = 5. X_A = 2/5 = 0,400 und X_B = 3/5 = 0,600. Die beiden Brüche ergeben in der Summe genau 1, was bestätigt, dass die Rechnung funktioniert. Die Zugabe von mehr Komponente B (z. B. eine Erhöhung auf 4 Mol) würde X_B höher und X_A niedriger drücken – die Komponente mit dem größeren Molanteil hat immer den größeren Molenbruch.
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Rechnen aus der Masse
58,44 g NaCl gemischt mit 36 g Wasser
NaCl-Masse / Molmasse 58,44 g / 58,44 g/molWassermasse / Molmasse 36 g / 18 g/mol
NaCl: 58,44 g ÷ 58,44 g/mol = 1 mol. Wasser: 36 g ÷ 18 g/mol = 2 mol. Gesamt = 3 mol, also X_NaCl = 1/3 = 0,333 und X_Wasser = 2/3 = 0,667. Beachten Sie, dass Massenanteil und Molenbruch hier unterschiedlich sind – NaCl macht etwa 62 Massen-% der Mischung aus, aber nur 33 Mol-%, da seine Molmasse viel größer ist als die von Wasser.
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Mol-Prozent-Umwandlung
Dieselbe Mischung aus 2 Mol A und 3 Mol B, angegeben als Prozentsatz
X_A 0.400X_B 0.600
Multiplizieren Sie jeden Molenbruch mit 100: X_A = 40,0 % und X_B = 60,0 %. Mol-Prozent und Mol-Anteil beschreiben die gleiche Zusammensetzung – Prozent sind auf einen Blick nur einfacher abzulesen, weshalb Gasmischungen und Legierungsspezifikationen oft in Mol-Prozent anstelle von Dezimalbrüchen angegeben werden.
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Quellenangabe
Diesen Rechner zitieren
APA und MLA▸
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Der Molenbruch (Xi) gibt an, welcher Anteil der Gesamtmole in einer Mischung auf eine Komponente entfällt. Es ist die Konzentrationseinheit, nach der Chemiker greifen, wenn sie mit Gasgemischen, Dampfdruck (Raoults Gesetz) und kolligativen Eigenschaften arbeiten, da sie im Gegensatz zu Molarität oder Massenprozent nicht von Volumen oder Temperatur abhängt, sondern nur von der Menge der vorhandenen Substanz.
So funktioniert der Molenbruchrechner
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Der Molenbruch jeder Komponente ist ihre eigene Molzahl dividiert durch die Gesamtmolzahl jeder Komponente in der Mischung: Xich = nich / ninsgesamt. Da die Mol aller Komponenten in der gleichen Summe gezählt werden, ergeben die Molanteile aller Komponenten in einer Mischung immer genau 1 (oder 100 % in Molprozent) – der Rechner verwendet diese Summe als integrierte Plausibilitätsprüfung für jedes Ergebnis.
Wenn Sie nur wissen, wie viel von einer Substanz Sie in Masse und nicht in Mol haben, wandelt die Registerkarte „Aus Massen“ zunächst jede Masse in Mol um, indem Sie n = Masse ÷ Molmasse verwenden, und wendet dann dasselbe an Molenbruchformel zu den abgeleiteten Molen.
Eingaben und was sie bedeuten
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Jede Zeile stellt einen Bestandteil der Mischung dar: einen Kurznamen für Ihre eigene Referenz, plus entweder seine Mol direkt oder seine Masse und Molmasse (in g bzw. g/mol). Sie benötigen mindestens zwei Komponenten – ein Molenbruch bedeutet nur etwas relativ zum Rest der Mischung. Die Molmasse einer Substanz kann in einem Periodensystem oder einem Molmassenrechner nachgeschlagen werden und wird typischerweise in Gramm pro Mol (g/mol) ausgedrückt.
Die Eingabe, die das Ergebnis am meisten verschiebt, ist die relative Größe der Mol einer Komponente im Vergleich zu den anderen – die Verdoppelung der Mol einer kleinen Komponente verschiebt ihren eigenen Anteil merklich nach oben und verringert den Anteil aller anderen geringfügig, da alle Brüche immer noch 1 ergeben müssen.
Grenzen und Randfälle
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Der Molenbruch erfordert mindestens zwei Komponenten mit nicht negativen Molen und einer Summe größer als Null. Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind, zeigt der Rechner eine Eingabeaufforderung und kein Ergebnis an. Der Molenanteil sollte nicht mit dem Massenanteil oder dem Volumenanteil verwechselt werden: Eine Komponente kann massemäßig den größten Teil einer Mischung ausmachen, aber dennoch eine Minderheit in Mol darstellen (oder umgekehrt), wenn sich ihre Molmasse stark von der der anderen Komponenten unterscheidet, wie im Salz-Wasser-Beispiel oben gezeigt. Für reagierende Gemische oder Systeme mit signifikant nichtidealem Verhalten wird der Stoffmengenanteil immer noch auf die gleiche Weise definiert, aber in Gleichgewichts- und thermodynamischen Berechnungen werden Aktivitäten (anstelle von rohen Stoffmengenanteilen) verwendet – für fortgeschrittenere Fälle konsultieren Sie eine Chemiereferenz.
❓
Fragen
Häufig gestellte Fragen
6 Fragen▸
Wie lautet die Formel für den Molenbruch?+
Der Molenbruch ist Xi = ni / ntotal – die Mole einer Komponente dividiert durch die Gesamtmole aller Komponenten in der Mischung. Es ist eine dimensionslose Zahl zwischen 0 und 1.
Warum ergeben alle Stoffmengenanteile in der Summe 1?+
Weil die Mole jeder Komponente in der gleichen Summe (ntotal) gezählt werden. Wenn Sie ni/ntotal für jede Komponente addieren, ergeben die Zähler genau ntotal, sodass sich die Gesamtsumme auf ntotal/ntotal = 1 reduziert. Dieser Rechner zeigt diese Summe als Kontrolle für jedes berechnete Ergebnis an.
Wie berechne ich den Molenbruch aus Massen statt aus Molen?+
Rechnen Sie zunächst die Masse jeder Komponente mithilfe ihrer Molmasse in Mol um: Mol = Masse ÷ Molmasse (in g/mol). Sobald Sie die Mole für jede Komponente haben, wenden Sie die Standardformel für den Molenbruch an. Die Registerkarte „Aus Massen“ führt diese Konvertierung automatisch durch.
Was ist Molprozent?+
Molprozent ist der Molenbruch multipliziert mit 100 und wird daher auf einer Skala von 0–100 % statt auf einer Dezimalskala von 0–1 angezeigt. Die beiden beschreiben genau die gleiche Zusammensetzung – Molprozent wird für Gasmischungen und Legierungsspezifikationen oft bevorzugt.
Wie unterscheidet sich der Molenbruch vom Massenanteil?+
Der Molenbruch vergleicht Komponenten nach der Menge der Substanz (Mol), während der Massenanteil sie nach dem Gewicht (Gramm) vergleicht. Die beiden stimmen nur dann überein, wenn jede Komponente die gleiche Molmasse hat. Andernfalls kann eine Substanz in einer Mischung nach Masse dominieren, während sie nach Mol eine Minderheit darstellt, oder umgekehrt.
Welche Einheiten verwendet der Molenbruch?+
Der Molenbruch ist dimensionslos – Mol dividiert durch Mol hebt die Einheiten vollständig auf. Molprozent ist ebenfalls einheitenlos und wird lediglich als Prozentsatz und nicht als Dezimalzahl ausgedrückt.
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