mole fraction是什麼意思，mole fraction的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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摩爾分數（Mole Fraction）是化學中表示混合物中某一組分所占比例的一個無量綱量，定義為該組分的物質的量（摩爾數）與混合物總物質的量之比。

其數學表達式為： $$ x_i = frac{ni}{n{text{總}}} $$ 其中：

• $x_i$ 代表組分 $i$ 的摩爾分數；
• $n_i$ 代表組分 $i$ 的物質的量（單位：摩爾）；
• $n_{text{總}}$ 代表混合物中所有組分的物質的量之和（單位：摩爾）。

關鍵特性與應用：

1. 無量綱性： 摩爾分數是一個比值，沒有單位。
2. 總和為1： 混合物中所有組分的摩爾分數之和恒等于1，即 $sum x_i = 1$。
3. 理想氣體分壓定律： 在理想氣體混合物中，某氣體的分壓 ($P_i$) 等于其摩爾分數 ($xi$) 乘以混合氣體的總壓 ($P{text{總}}$)：$P_i = xi cdot P{text{總}}$。這是其最重要的應用之一。
4. 濃度表示： 常用于物理化學和化學工程中精确描述溶液的組成，尤其在涉及相平衡（如蒸餾、萃取）、依數性（如蒸氣壓下降、沸點升高、凝固點降低）的計算時。
5. 溫度無關性： 與質量分數或體積分數不同，摩爾分數不隨溫度變化（前提是混合物組成不變且無相變），因為它基于物質的量。

示例： 假設一個混合物由 2 摩爾乙醇 ($C_2H_5OH$) 和 8 摩爾水 ($H_2O$) 組成：

• 乙醇的摩爾分數 $x_{text{乙醇}} = frac{2}{2 + 8} = frac{2}{10} = 0.2$
• 水的摩爾分數 $x_{text{水}} = frac{8}{2 + 8} = frac{8}{10} = 0.8$
• 總和 $x{text{乙醇}} + x{text{水}} = 0.2 + 0.8 = 1$

權威參考來源：

1. 國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC) - Gold Book (摩爾分數定義):

   https://goldbook.iupac.org/terms/view/M03986 (定義了摩爾分數及其符號)。

2. 可汗學院 (Khan Academy) - 摩爾分數與分壓:

   https://www.khanacademy.org/science/chemistry/gases-and-kinetic-molecular-theory/ideal-gas-laws/a/mole-fraction-and-partial-pressure (解釋了摩爾分數概念及其在氣體分壓定律中的應用)。

3. LibreTexts Chemistry - 濃度單位：摩爾分數:

   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 (詳細介紹了摩爾分數的定義、計算、性質和應用場景)。

網絡擴展資料

摩爾分數（Mole Fraction）是化學中用于表示混合物中某一組分濃度的量，定義為該組分的物質的量占混合物總物質的量的比例。以下是詳細解釋：

1. 定義與公式

• 公式：若混合物中某組分( i )的物質的量為( ni )，總物質的量為( n{text{總}} = sum n_j )，則其摩爾分數( X_i )為： $$ X_i = frac{ni}{n{text{總}}} $$
• 單位：無單位（純數值）。
• 範圍：( 0 leq X_i leq 1 )，且所有組分的摩爾分數之和為1。

2. 特點

• 不受溫度/壓力影響：物質的量是絕對值，因此摩爾分數不隨溫度或壓力變化（適用于理想體系）。
• 適用于氣液固多相：常用于氣體分壓計算（如道爾頓分壓定律）、溶液依數性（如拉烏爾定律）等場景。

3. 應用示例

• 氣體分壓：若空氣中氧氣的摩爾分數為0.21，總壓為1 atm，則氧氣分壓為( 0.21 , text{atm} )。
• 溶液行為：在理想溶液中，溶劑的蒸氣壓下降與其摩爾分數成正比（拉烏爾定律）。

4. 與其他濃度單位的對比

5. 注意事項

• 區分質量分數：摩爾分數基于物質的量，而非質量。
• 理想體系假設：實際體系中，分子間作用力可能導緻偏差（如非理想溶液）。

通過以上内容，可以全面理解摩爾分數的核心概念及其在化學中的重要性。

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