Доля молей компонента
Мольная доля x_A в бинарной смеси — моли A, делённые на сумму молей A и B. Безразмерна, от 0 до 1. Раздел: растворы.
Контроль: 1 и 3 моль → 0,25. По 1 моль → 0,5. Обратно n_A = 1 при x = 0,25 и n_B = 3. x_B = 1 − x_A страница вторым полем не печатает: вычтите сами.
Сумма n_A + n_B не ноль. x = 1 при поиске n_A запрещён.
x_A = n_A / (n_A + n_B)
x_A = n_A / (n_A + n_B)
Обратный ход к n_A или n_B. Чистый компонент (x = 0 или 1) не восстанавливает второе количество, если оно должно быть нулём: деление на нуль.
Не массовая доля и не Дальтон один
Не w в процентах массы. Не c = n/V. Не b. Дальтон берёт уже готовую x_A = p_A/p для идеальных газов, не считает x из двух навесок раствора.
Как пользоваться
Прямой ход: два количества → x. Обратный: x и одно n. Родитель химия.
Сначала n = m/M для каждой навески, если даны граммы и M.
Примеры
1. Четверть. 1 и 3 моль → 0,25.
2. Поровну. 1 и 1 → 0,5.
3. n_A. x = 0,25, n_B = 3 → 1 моль.
4. n_B. n_A = 1, x = 0,25 → 3 моль.
5. Запрет. оба n = 0; x = 1 при поиске n_A.
Ещё задачи
18 г воды (1 моль) и 46 г этанола (1 моль) → x_воды = 0,5. Массовая доля воды 18/64 ≈ 28%: разные числа, разные страницы.
Связь с парциальным давлением: для идеального газа p_A = x_A p. Сначала x здесь, затем p_A там. Раствор жидкости — не газ, закон Рауля страница не считает.
Лаборатория: две навески, две M, два n, одна x. Не делите массы.
Единицы: моль к моль. ммоль к ммоль та же доля.
x = 0 значит A нет, чистый B. Обратный n_B при x = 0: n_B = n_A · 1 / 0 — стопор, и правильно: любого n_B хватит, если n_A = 0.
Три вещества: сложите n_B + n_C в одно поле B только если спрашивают долю A ко всей смеси. Страница не знает имён B и C.
Проверка: 2 моль A, 6 моль B → 0,25.
Не пишите 25 в поле x вместо 0,25. Это не проценты.
Проценты 25% молей = 0,25 доли. Переведите до ввода.
Растворитель как B: x_в-ва + x_р-ля = 1. Для b нужен ещё M растворителя: b = n_в-ва / (n_р-ля M).
Смесь газов в одном сосуде: n из pV = nRT каждой парциальной порции, затем x. Или сразу Дальтон, если даны давления.
Школа: два вещества
Чертёж: два столбика молей, подпись дроби. Не стакан с процентами массы.
Памятка: сумма долей 1. x безразмерна.
ЕГЭ: «мольная доля 0,2, моли B равны 4, найти n_A» → 1.
Хаб растворов отделяет x от w.
Итог: два n или x и одно n. Не три компонента полями.
Связь с парциальным давлением
Идеальный газ, один T и V: x_A = n_A / n = p_A / p. Страница Дальтона считает p и p_A, x из давлений. Здесь x из молей, без давления.
Родитель химия. Жидкий раствор: x не равна доле давлений без закона Рауля и коэффициентов.
Итог журнала: бинарные моли, доля 0…1, не w%, не c, не p_A без модели газа.
Контроль: 1 и 3 ↔ 0,25.
Не подставляйте граммы в n_A. Сначала M.
x_A = x_B = 0,5 не значит равные массы. Равные моли.
Пример воздуха как учебная смесь N₂ и O₂: около 0,78 и 0,21 по молям, не по массе. Это газ, x всё равно мольная. Дальтон дальше, если нужны давления.
Раствор NaCl: n_соли и n_воды. Вода 55,5 моль в литре примерно — это уже плотность и M, не поля страницы. Сюда кладите готовые моли.
Не суммируйте x как проценты больше 1. Если получилось 1,2 — перепутали n или забыли, что доля не процент.
Итоговая проверка: два количества вещества, x от 0 до 1, не граммы в полях n, не w%, не p_A без газовой модели.
Рабочий пример: 0,5 моль спирта и 2 моль воды, x_спирта = 0,2. Мольная доля воды 0,8. Массовые проценты другие: 23 г и 36 г, w_спирта ≈ 39%.
Не называйте x «концентрацией» без уточнения. Концентраций несколько: c, b, w, x. Здесь только мольная доля бинарной смеси.
Идеальная смесь объёмов не требуется: x из молей, не из литров компонентов. Объёмные доли — другая шкала, не эта страница.
Проверка суммы: посчитали x_A = 0,4, тогда x_B = 0,6. Если условие дало три моли A и два B, x_A = 0,6, не 0,4. Перепутали числитель.
Связь с n = pV/RT: две порции газа привели к одним T,V, нашли n_A и n_B, затем x. Либо сразу давления на странице Дальтона. Не делайте оба пути и не удивляйтесь, если забыли одну T.
Итог для отчёта: x = n_A/(n_A+n_B), бинарно, 0…1, не проценты массы, не третий компонент отдельным полем. Контроль 1 и 3 моль → 0,25.
Типичные ошибки
- Делить массы вместо молей.
- Писать проценты 25 вместо 0,25.
- Спутать с w.
- Оба n = 0.
- x = 1 при поиске n_A.
Соседи: массовая доля, моляльность, молярность, Дальтон, n = m/M.
Частые вопросы
- Какая формула мольной доли?
- x_A = n_A / (n_A + n_B) для двух веществ. 1 моль A и 3 моль B → 0,25. Поровну → 0,5.
- Третий компонент?
- Страница бинарная. Суммируйте остальные в n_B или считайте вручную x_A = n_A / n_всего.
- Это массовая доля?
- w — граммы. Здесь моли. При разных M числа не совпадают.
- Как из x найти n_A?
- n_A = x / (1 − x) · n_B. При x = 1 знаменатель нуль: чистый A, n_B должно быть 0, восстановить n_A из одного x нельзя.
- Оба количества нуль?
- Делить не на что. Ошибка.
- Где хаб?
- Растворы.
Источники
- IUPAC. Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry. Молярность c = n/V, моляльность b = n/m_растворителя, мольная доля.
- Учебные растворы: разбавление c₁V₁ = c₂V₂, массовая доля w = m_в-ва / m_раствора. Не методика анализа и не pH.