mole fraction是什么意思，mole fraction的意思翻译、用法、同义词、例句

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摩尔分数（Mole Fraction）是化学中表示混合物中某一组分所占比例的一个无量纲量，定义为该组分的物质的量（摩尔数）与混合物总物质的量之比。

其数学表达式为： $$ x_i = frac{ni}{n{text{总}}} $$ 其中：

• $x_i$ 代表组分 $i$ 的摩尔分数；
• $n_i$ 代表组分 $i$ 的物质的量（单位：摩尔）；
• $n_{text{总}}$ 代表混合物中所有组分的物质的量之和（单位：摩尔）。

关键特性与应用：

1. 无量纲性： 摩尔分数是一个比值，没有单位。
2. 总和为1： 混合物中所有组分的摩尔分数之和恒等于1，即 $sum x_i = 1$。
3. 理想气体分压定律： 在理想气体混合物中，某气体的分压 ($P_i$) 等于其摩尔分数 ($xi$) 乘以混合气体的总压 ($P{text{总}}$)：$P_i = xi cdot P{text{总}}$。这是其最重要的应用之一。
4. 浓度表示： 常用于物理化学和化学工程中精确描述溶液的组成，尤其在涉及相平衡（如蒸馏、萃取）、依数性（如蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低）的计算时。
5. 温度无关性： 与质量分数或体积分数不同，摩尔分数不随温度变化（前提是混合物组成不变且无相变），因为它基于物质的量。

示例： 假设一个混合物由 2 摩尔乙醇 ($C_2H_5OH$) 和 8 摩尔水 ($H_2O$) 组成：

• 乙醇的摩尔分数 $x_{text{乙醇}} = frac{2}{2 + 8} = frac{2}{10} = 0.2$
• 水的摩尔分数 $x_{text{水}} = frac{8}{2 + 8} = frac{8}{10} = 0.8$
• 总和 $x{text{乙醇}} + x{text{水}} = 0.2 + 0.8 = 1$

权威参考来源：

1. 国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC) - Gold Book (摩尔分数定义):

   https://goldbook.iupac.org/terms/view/M03986 (定义了摩尔分数及其符号)。

2. 可汗学院 (Khan Academy) - 摩尔分数与分压:

   https://www.khanacademy.org/science/chemistry/gases-and-kinetic-molecular-theory/ideal-gas-laws/a/mole-fraction-and-partial-pressure (解释了摩尔分数概念及其在气体分压定律中的应用)。

3. LibreTexts Chemistry - 浓度单位：摩尔分数:

   https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_and_Theoretical_Chemistry_Textbook_Maps/SupplementalModules(Physical_and_Theoretical_Chemistry)/Physical_Properties_of_Matter/Solutions_and_Mixtures/Concentration_Units/Mole_Fraction (详细介绍了摩尔分数的定义、计算、性质和应用场景)。

网络扩展资料

摩尔分数（Mole Fraction）是化学中用于表示混合物中某一组分浓度的量，定义为该组分的物质的量占混合物总物质的量的比例。以下是详细解释：

1. 定义与公式

• 公式：若混合物中某组分( i )的物质的量为( ni )，总物质的量为( n{text{总}} = sum n_j )，则其摩尔分数( X_i )为： $$ X_i = frac{ni}{n{text{总}}} $$
• 单位：无单位（纯数值）。
• 范围：( 0 leq X_i leq 1 )，且所有组分的摩尔分数之和为1。

2. 特点

• 不受温度/压力影响：物质的量是绝对值，因此摩尔分数不随温度或压力变化（适用于理想体系）。
• 适用于气液固多相：常用于气体分压计算（如道尔顿分压定律）、溶液依数性（如拉乌尔定律）等场景。

3. 应用示例

• 气体分压：若空气中氧气的摩尔分数为0.21，总压为1 atm，则氧气分压为( 0.21 , text{atm} )。
• 溶液行为：在理想溶液中，溶剂的蒸气压下降与其摩尔分数成正比（拉乌尔定律）。

4. 与其他浓度单位的对比

5. 注意事项

• 区分质量分数：摩尔分数基于物质的量，而非质量。
• 理想体系假设：实际体系中，分子间作用力可能导致偏差（如非理想溶液）。

通过以上内容，可以全面理解摩尔分数的核心概念及其在化学中的重要性。

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