Массовая дробь (химия)

Не путать с массовой концентрацией (химия) .

В химии массовая доля вещества в смеси является соотношение $w_{i}$ (альтернативно обозначено $Y_{i}$) массы $m_{i}$ этого вещества до общей массы $m_{\text{tot}}$ смесь. Выраженная как формула, массовая фракция:

$w_{i}={\frac {m_{i}}{m_{\text{tot}}}}.$

Потому что отдельные массы ингредиентов смесь суммы $m_{\text{tot}}$, их массовые фракции суммируют единство:

$\sum _{i=1}^{n}w_{i}=1.$

Массовая фракция также может быть выражена с знаменателем 100, как процент по массой (в коммерческих контекстах, часто называемых процентом по весу , сокращенно WT. % Или % W/W ; см. Массу против веса ). Это один из способов выражения композиции смеси в безразмерном размере ; Фракция кротов (процент по молям , мол,%) и объемная фракция ( процент по объему , vol%) - другие.

Когда интересующая распространенность представляют собой распространенную распространенность отдельных химических элементов , а не соединений или других веществ, термин массовой фракция также может относиться к соотношению массы элемента к общей массе образца. В этих контекстах альтернативным термином является массовый процентный состав . соединения Массовая фракция элемента в соединении может быть рассчитана по эмпирической формуле или его химическая формула .

Терминология

Процентная концентрация не относится к этому количеству. Это ненадлежащее имя сохраняется, особенно в элементарных учебниках. В биологии единица «%» иногда (неправильно) используется для обозначения массовой концентрации, также называемой процентом массы/объема . Раствор с 1   г растворенного вещества, растворенного в конечном объеме 100   мл раствора, будет помечен как «1%» или «1% м/об.» (Масса/объем). Это неверно, потому что единица «%» может использоваться только для безразмерных величин. Вместо этого концентрация должна быть просто дана в единицах G/мл. Процент раствора или процентного раствора , таким образом, является наилучшим образом зарезервированным для массовых процентных растворов (м/м, м%или массового раствора/массового общего раствора после смешивания) или процентных растворов в процентах (об./Об., V%или объем растворенного вещества на объем общего раствора после перемешивания). Очень неоднозначные термины процентных решений и процентных решений без других квалификаторов продолжают иногда встречаться.

В инженерии тепловой качество паров используется для массовой доли пара в пара.

В сплавах, особенно с такими благородными металлами, термин тонкость используется для массовой доли благородного металла в сплаве.

Характеристики

Массовая фракция не зависит от температуры, пока не произойдет изменение фазы.

Связанные количества

Коэффициент смешивания

Смешивание двух чистых компонентов может быть выражено введением (массового) соотношения смешивания их $r_{m}={\frac {m_{2}}{m_{1}}}$Полем Тогда массовые фракции компонентов будут

${\begin{aligned}w_{1}&={\frac {1}{1+r_{m}}},\\w_{2}&={\frac {r_{m}}{1+r_{m}}}.\end{aligned}}$

Массовое соотношение равняется соотношению массовых фракций компонентов:

${\frac {m_{2}}{m_{1}}}={\frac {w_{2}}{w_{1}}}$

из -за разделения как числителя, так и знаменателя на сумму масс компонентов.

Массовая концентрация

Массовая доля компонента в растворе представляет собой отношение массовой концентрации этого компонента ρ _I (плотность этого компонента в смеси) к плотности раствора $\rho$.

$w_{i}={\frac {\rho _{i}}{\rho }}.$

Молярная концентрация

Связь с молярной концентрацией подобна выше, заменяя связь между массой и молярной концентрацией:

$w_{i}={\frac {\rho _{i}}{\rho }}={\frac {c_{i}M_{i}}{\rho }},$

где $c_{i}$ является молярной концентрацией, и $M_{i}$ это молярная масса компонента $i$.

Массовый процент

Массовое процент определяется как массовая фракция, умноженная на 100.

Моль -дробь

Моль -дробь $x_{i}$ можно рассчитать с помощью формулы

$x_{i}={\frac {w_{i}}{M_{i}}}{\bar {M}},$

где $M_{i}$ это молярная масса компонента $i$, и ${\bar {M}}$ это средняя молярная масса смеси.

Замена экспрессии продуктов молярной массы,

$x_{i}={\frac {\frac {w_{i}}{M_{i}}}{\sum _{j}{\frac {w_{j}}{M_{j}}}}}.$

Пространственные вариации и градиент

В пространственно неоднородной массовой фракции смеси градиент приводит к явлению диффузии .

Смотрите также

• Фракция массового потока