Kalkulator Fraksi Mol

Fraksi mol A = mol A ÷ (mol A + mol B + mol C), dan persen mol = fraksi mol × 100

x_A

Fraksi mol komponen A — bagiannya dari jumlah partikel seluruhnya, sebuah angka antara 0 dan 1. Semua fraksi mol dalam satu campuran berjumlah tepat 1

n_A

Mol komponen A, pembilangnya. Milimol bisa dipakai sama baiknya dengan mol di sini, karena hanya perbandingannya yang bertahan

n_total

Jumlah mol semua komponen, penyebutnya. Biarkan komponen ketiga kosong maka ia tidak menyumbang apa pun pada jumlah ini

%

Persen mol, yaitu fraksi mol dikalikan 100. Ia besaran yang sama dalam penulisan yang lebih akrab, bukan pengukuran kedua

Pakai halaman ini untuk campuran apa pun yang dinyatakan dengan jumlah partikel dan bukan dengan massa — campuran gas, larutan dua pelarut, paduan logam, atau uap di atas suatu cairan. Tugasnya yang paling sering adalah tekanan parsial: dalam campuran gas, tekanan parsial setiap komponen adalah fraksi molnya dikali tekanan total, jadi fraksi mol 0,21 di udara adalah yang membuat bagian oksigen dari satu atmosfer sekitar 21 kilopascal. Ia juga satuan konsentrasi yang tidak berubah terhadap suhu, karena ia menghitung partikel alih-alih mengukur volume, dan itulah sebabnya molalitas dan fraksi mol muncul bersamaan pada soal titik didih dan titik beku. Kalau yang Anda punya gram dan bukan mol, ubah dulu masing-masingnya — rumus fraksi mol memerlukan jumlahnya, bukan beratnya.

1. Dua komponen, campuran biasa

   1. Jumlahkan komponennya: 2 + 3 = 5 mol seluruhnya
   2. Bagian A: 2 ÷ 5 = 0,4
   3. Bagian B: 3 ÷ 5 = 0,6
   4. Sebagai persentase: 0,4 × 100 = 40%, dan 0,6 × 100 = 60%

   Kedua fraksinya berjumlah 1 dan kedua persentasenya berjumlah 100, dan itulah pemeriksaan bahwa penyebutnya tadi jumlah seluruhnya dan bukan salah satu komponennya. Komponen ketiga dibiarkan kosong dan tidak menyumbang apa pun — fraksinya terbaca 0, pernyataan yang benar bahwa campuran ini tidak memuat C. Seandainya jumlahnya ditulis 2.000 dan 3.000 milimol, jawabannya akan sama persis, karena satuannya saling menghapus di dalam pembagian.

2. Tiga komponen, dan salah satunya dominan

   1. Total: 1 + 2 + 3 = 6 mol
   2. A: 1 ÷ 6 = 0,16667 sampai lima angka desimal
   3. B: 2 ÷ 6 = 0,33333
   4. C: 3 ÷ 6 = 0,5, atau 50%

   Inilah kasus yang menunjukkan mengapa fraksinya ditulis sampai lima angka desimal: 1/6 tidak berhenti, dan 0,16667 adalah angka tampilan yang paling dekat. Persentasenya tetap berjumlah 100 (16,667 + 33,333 + 50), dan di sini jumlahnya tepat, tetapi secara umum hanya tepat sampai pembulatan — 1/3 muncul dua kali dan dibulatkan sekali ke bawah dan sekali ke atas.

3. Komponen renik, ketika pembulatan jadi penting

   1. Total: 0,001 + 100 = 100,001 mol
   2. A: 0,001 ÷ 100,001 = 9,99990 × 10⁻⁶
   3. Dibulatkan ke lima angka desimal: 0,00001
   4. Sebagai persentase: 0,001%

   Angka sekecil itu akan lenyap di sini. Pada lima angka desimal fraksinya adalah 0,00001 dan bukan 0,00000, dan persentasenya 0,001% dan bukan 0% — keduanya masih mengatakan komponen itu ada. Inilah kasus ekstrem yang menjadi alasan ketelitian keluarannya dipilih: jumlah terkecil yang diterima kolom dibagi jumlah terbesar, dan jawabannya tidak runtuh menjadi nol.

Fraksi mol hanya bermakna sejauh daftar komponen yang Anda berikan. Apa pun yang tidak ada di ketiga kolom itu dianggap tidak ada di dalam campuran, jadi larutan dengan dua zat terlarut di dalam air harus dimasukkan sebagai tiga komponen — dan airnya harus menjadi salah satunya, karena pelarut adalah bagian terbesar partikelnya dan meninggalkannya menghasilkan fraksi yang hanya menggambarkan zat terlarutnya. Hasilnya adalah perbandingan partikel, yang berarti ia tidak mengatakan apa-apa tentang massa: fraksi mol 0,5 pada campuran gas ringan dan gas berat bukan berarti setengah dari beratnya. Ia juga besaran untuk campuran secara keseluruhan, jadi ia tidak memperhitungkan bagaimana komponennya saling memengaruhi — volume, titik didih, dan tekanan uap larutan nyata bukan sekadar jumlah dari perilaku bagian-bagiannya, dan itulah justru sebabnya fraksi mol harus diukur atau dicari di tabel alih-alih diasumsikan. Karena hitungannya hanya membagi, kesalahan pada satu jumlah menjalar ke semua fraksi; tidak ada pemeriksaan di dalam halaman ini yang akan menangkap salah hitung. Terakhir, komponen ketiga bersifat opsional sedangkan yang kedua tidak, dan ketidaksetaraan itu disengaja dan bukan kelalaian: sebuah fraksi memerlukan jumlah total, dan campuran yang isinya satu zat bukanlah campuran.

Apa itu fraksi mol?

Bagian partikel sebuah campuran yang menjadi tanggungan satu komponen. Kalau sebuah campuran memuat 2 mol A dan 3 mol B, fraksi mol A adalah 2 ÷ 5 = 0,4 dan fraksi mol B adalah 0,6. Fraksi mol tidak bersatuan, nilainya bergerak dari 0 sampai 1, dan bagian setiap komponen berjumlah tepat 1 — dan itulah cara tercepat memeriksa hitungannya. Persen mol adalah angka yang sama dikalikan 100, jadi 0,4 menjadi 40%.

Apakah fraksi mol berubah kalau saya memakai milimol dan bukan mol?

Tidak. Rumusnya membagi satu jumlah dengan jumlah total yang sejenis, jadi satuannya saling menghapus — 2.000 mmol berbanding 3.000 mmol memberi 0,4 dan 0,6 yang sama seperti 2 mol berbanding 3 mol. Itulah sebabnya kedua kolom menyediakan dua satuan dan tidak masalah mana yang Anda pilih, asalkan semua komponen memakai satuan yang sama. Mencampur keduanya justru kesalahannya: 2 mol berbanding 3.000 mmol berarti 2 berbanding 3 mol, bukan 2 berbanding 3.000.

Bagaimana cara mendapatkan fraksi mol dari gram?

Ubah dulu setiap massa menjadi mol, dengan membaginya dengan massa molar zat itu, lalu pakai rumusnya pada hasilnya. Gram tidak bisa dipakai langsung, karena fraksi mol menghitung partikel dan satu gram zat yang berat memuat jauh lebih sedikit partikel daripada satu gram zat yang ringan — 1 gram air adalah 0,0555 mol sedangkan 1 gram etanol hanya 0,0217 mol, jadi berat yang sama sama sekali bukan fraksi yang sama. Kalkulator mol di situs ini mengerjakan langkah massa ke mol, dan halaman berat molekul memberi massa molarnya kalau Anda belum punya.

Apa hubungan fraksi mol dengan tekanan parsial?

Dalam campuran gas, tekanan parsial setiap komponen adalah fraksi molnya dikalikan tekanan total. Oksigen adalah 0,2095 dari udara kering menurut fraksi mol, jadi pada tekanan satu atmosfer tekanan parsialnya sekitar 21,2 kilopascal; naikkan tekanan totalnya maka tekanan parsial oksigen naik sebanding sementara fraksi molnya tetap. Itulah bentuk hukum Dalton yang biasa ditulis, dan itulah sebabnya susunan campuran gas dinyatakan sebagai fraksi mol — angka itulah yang Anda kalikan dengan tekanan.

Mengapa komponen ketiga opsional sedangkan yang kedua wajib?

Karena kolom opsional yang kosong berarti satu hal yang pasti — campuran ini tidak memuat komponen tersebut — sedangkan kolom wajib yang kosong berarti dua hal sekaligus, dan halaman ini tidak bisa tahu yang mana. Dengan A dan B wajib, penyebutnya selalu diketahui: biarkan C kosong maka totalnya A + B, dan fraksi mol C dilaporkan sebagai 0. Isi A atau B dengan nol maka halaman menolak, karena komponen yang Anda daftarkan sebagai ada tetapi tidak Anda beri jumlah membuat totalnya ambigu. Kalau campuran Anda benar-benar hanya satu komponen, itu bukan campuran dan tidak punya fraksi mol.

Mengapa untuk komponen renik hasilnya 0,00001 dan bukan 0?

Karena fraksinya ditampilkan sampai lima angka desimal, dan itu cukup untuk perbandingan terkecil yang diterima kolom masukannya: 0,001 mol berbanding 100 mol adalah 9,99990 × 10⁻⁶, dan pada lima angka desimal hasilnya dibulatkan menjadi 0,00001 dan bukan runtuh menjadi 0,00000. Persen mol di sebelahnya terbaca 0,001% karena alasan yang sama. Angkanya kecil, tetapi bukan nol, dan panel yang mencetak 0 akan membuat pernyataan tentang campuran itu yang tidak benar.

• IUPAC Gold Book — mole fraction — International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)
• SI Units — Amount of Substance: the mole — National Institute of Standards and Technology (NIST)
• Badan Standardisasi Nasional — standar nasional dan satuan pengukuran — Badan Standardisasi Nasional (BSN)