몰분율 계산기

A의 몰분율 = A의 몰수 ÷ (A + B + C의 몰수) · 몰백분율 = 몰분율 × 100

x_A

A의 몰분율입니다. 0과 1 사이의 값이고, 단위가 없습니다. 모든 성분의 몰분율을 더하면 정확히 1이 되는 것이 이 값의 정의입니다

n_A

A의 몰수입니다. 몰이든 밀리몰이든 아무 단위로나 넣어도 되는데, 비율만 계산하기 때문입니다. 다만 세 성분을 같은 단위로 넣어야 합니다

n_total

전체 몰수, 즉 세 성분의 몰수를 모두 더한 값입니다. 분모가 되며, 결과 패널에는 따로 표시되지 않고 수식 안에서만 쓰입니다

%

몰백분율입니다. 몰분율에 100을 곱한 값이고, 분율과 같은 사실을 다르게 적은 것입니다. 여섯 출력이 세 쌍으로 짝을 이루는 이유가 이것입니다

기체 혼합물을 다룰 때 가장 자주 씁니다. 몰분율 공식은 한 성분의 몰수를 전체 몰수로 나누는 것뿐이고, 어려운 쪽은 전체가 몇인지 정하는 일입니다. 돌턴의 부분압력 법칙에서 한 기체의 부분압력은 전체 압력에 그 기체의 몰분율을 곱한 값이므로, 몰분율만 알면 압력의 몫이 바로 나옵니다. 두 번째는 용액의 조성입니다. 두 액체를 섞었을 때 각 성분이 분자 수로 얼마씩 있는지 세는 값이고, 증기압이나 끓는점을 다룰 때 기준이 됩니다. 세 번째는 질량백분율과의 비교입니다. 두 값은 분모가 달라서 서로 다른 수가 나오는데, 원자량이 크게 다른 성분이 섞여 있을수록 차이가 벌어집니다.

1. 두 성분만 있는 혼합물

   1. 전체 몰수: 2 + 3 = 5 mol
   2. A의 몰분율: 2 ÷ 5 = 0.4
   3. B의 몰분율: 3 ÷ 5 = 0.6
   4. 두 분율의 합이 1이고, 백분율로는 40%와 60%입니다

   이 페이지를 열었을 때의 기본값입니다. C 칸이 비어 있으므로 C의 분율과 백분율이 0으로 나오는데, 이것은 값이 빠진 것이 아니라 이 혼합물에 C가 없다는 뜻입니다. 두 성분의 분율을 더하면 정확히 1이 되고, 그래서 한 성분만 알면 다른 성분은 1에서 빼서 구할 수 있습니다. 이 관계가 몰분율을 검산하는 가장 빠른 방법입니다.

2. 세 성분 혼합물

   1. 전체 몰수: 1 + 2 + 3 = 6 mol
   2. A: 1 ÷ 6 = 0.16667, 백분율로 16.667%
   3. B: 2 ÷ 6 = 0.33333, 백분율로 33.333%
   4. C: 3 ÷ 6 = 0.5, 백분율로 50%입니다

   C 칸을 채운 경우이고, 세 분율의 합이 다시 1이 됩니다. 여섯 출력이 세 쌍으로 나오는 구조가 이 사례에서 가장 잘 보입니다. 분율과 백분율은 같은 사실의 두 가지 적기이므로, 둘 중 하나만 읽어도 됩니다. 다만 전체 몰수가 6으로 나누어떨어지지 않는 성분이 있어서 분율이 순환소수로 나오고, 화면에는 다섯 자리에서 끊어 표시됩니다.

3. 한쪽이 압도적으로 많은 경우

   1. 전체 몰수: 0.001 + 100 = 100.001 mol
   2. A의 몰분율: 0.001 ÷ 100.001 = 0.00001
   3. 백분율로 바꾸면 0.001%입니다
   4. B는 1에서 이것을 뺀 0.99999이고, 99.999%입니다

   미량 성분이 들어 있는 혼합물이고, 여기서 몰분율이 다섯 자리까지 표시되는 것이 의미를 갖습니다. 백분율로 보면 0.001%라 거의 0처럼 느껴지지만, 분율로는 1만분의 1이고 입자 만 개 중 하나는 A라는 뜻입니다. 자릿수를 어떻게 정했느냐에 따라 같은 양이 아주 작게도, 뚜렷하게도 보이므로 두 표현을 함께 두는 편이 낫습니다.

A와 B 두 칸은 반드시 채워야 합니다. 비우면 그 성분이 없는 것인지 아직 재지 않은 것인지 구별할 수 없고, 분모가 무엇인지 정해지지 않기 때문입니다. 세 번째 성분만 비울 수 있고, 그때는 0으로 계산됩니다. 다음으로, 몰분율은 몰수를 세는 값이므로 질량백분율과 다릅니다. 분자량이 크게 다른 두 성분을 섞으면 두 값의 차이가 커지는데, 예를 들어 물과 에탄올을 같은 질량씩 섞으면 몰분율은 질량비와 전혀 다른 값이 나옵니다. 환산하려면 각 성분의 몰질량이 필요하고, 이 페이지는 질량을 받지 않으므로 그 환산은 하지 않습니다. 마지막으로 몰분율은 단위가 없는 비율이므로, 결과를 다른 단위로 바꾸는 일은 없습니다.

몰분율은 어떻게 구하나요?

그 성분의 몰수를 전체 몰수로 나눕니다. 전체 몰수는 모든 성분의 몰수를 더한 값입니다. A가 2몰, B가 3몰이면 전체가 5몰이고 A의 몰분율은 0.4, B는 0.6입니다. 두 값을 더하면 1이 되므로, 한 성분의 몰분율만 구하면 나머지는 1에서 빼서 얻을 수 있습니다. 백분율로 보고 싶으면 100을 곱합니다.

몰분율과 몰랄농도는 무엇이 다른가요?

몰분율은 비율이고 몰랄농도는 농도입니다. 몰분율은 단위가 없이 0과 1 사이의 값으로 나오고, 전체에서 차지하는 몫을 말합니다. 몰랄농도는 용매 1킬로그램에 녹아 있는 몰수라서 mol/kg이라는 단위를 가집니다. 몰분율은 성분의 개수만큼 값이 나오고 모두 더하면 1이 되지만, 몰랄농도는 용질마다 따로 구하는 값이고 합이 1이 되는 성질은 없습니다.

세 번째 성분의 칸을 비우면 어떻게 되나요?

그 성분이 없는 것으로 보아 몰분율과 몰백분율이 0이 됩니다. 이것은 값을 대신 채운 것이 아니라 이 혼합물에 그 성분이 없다는 뜻이고, 참인 문장입니다. 이때도 세 백분율의 합은 100이 되므로 계산이 어긋나지 않습니다. 다만 A나 B는 비울 수 없습니다. 그 경우에는 성분이 없는 것인지 아직 재지 않은 것인지 구별할 수 없기 때문입니다.

몰분율은 어디에 쓰나요?

기체 혼합물의 부분압력을 구할 때 가장 많이 씁니다. 돌턴의 법칙에 따르면 한 기체의 부분압력은 전체 압력에 그 기체의 몰분율을 곱한 값입니다. 공기 중 산소의 몰분율이 약 0.21이므로, 전체 압력이 1기압일 때 산소의 부분압력은 0.21기압이 됩니다. 이 밖에도 용액의 증기압이나 끓는점을 다룰 때 조성의 기준으로 씁니다.

몰분율과 질량백분율은 같은가요?

다릅니다. 몰분율은 분자 수를 세고, 질량백분율은 무게를 셉니다. 원자량이 크게 다른 성분이 섞여 있으면 두 값이 크게 벌어집니다. 물과 에탄올을 같은 질량씩 섞으면 질량백분율은 각각 50%지만, 몰분율은 에탄올 쪽이 훨씬 작습니다. 물 분자가 훨씬 가벼워서 같은 무게에 더 많이 들어 있기 때문입니다. 두 값을 서로 바꾸려면 각 성분의 몰질량이 필요합니다.

• IUPAC Gold Book — mole fraction(몰분율)의 정의 — International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)
• IUPAC Gold Book — amount fraction(양분율)의 정의 — International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)
• SI Units — 물질량(amount of substance)과 그 단위 몰 — National Institute of Standards and Technology (NIST)