Hva er en massefraksjon?

Massefraksjonen er forholdet mellom masse som en del av et molekyl, en blanding eller en reaksjon bidrar til den totale massen til alle dens deler. Molekyler er grupper av atomer, blandinger er grupper av molekyler, og reaksjoner omorganiserer atomer til nye molekyler. Alle atomer og molekyler har en spesifikk masse, og når de kombineres, er det ofte nyttig å kjenne til massefraksjonen til et givende atom eller molekyl i en blanding eller reaksjon. Det er flere måter å finne massefraksjonen på, men de fleste trenger en periodisk oversikt over elementer og grunnleggende matematikkferdigheter.

Alle eksempler på massefraksjoner bruker en brøkberegning. Med brøk er det viktig å tenke på deler av helheten, og massefraksjonen til hvilken som helst komponent er den delen av hele massen som en bestemt komponent utgjør. Dette fører til å dele massen til en enkelt komponent med den totale massen i molekylet eller blandingen for å beregne den komponentens fraksjon, betegnet X _f . I vann er det tre atomer: to hydrogenatomer og ett oksygenatom. Ved å bruke den periodiske tabellen over elementer for å finne atomantallet hydrogen og oksygen, kan hver massefraksjon beregnes, og alle fraksjoner som legges sammen skal alltid være 1.

Molekyler kan kombineres i en blanding som syre og vann. Dette fører til en lignende beregning som gir massefraksjonen av hvert molekyl i stedet for hvert atom. Vann er et vanlig løsningsmiddel for syre, hvis masse er 18 atommassenheter (amu). Hydrogenklorid er omtrent 36 amu og blir ofte tilsatt vann for å lage saltsyre. Hvis ett av hvert molekyl tilsettes til en blanding, eller det lages en en-til-en-blanding, er ikke fraksjonen for hvert ½ fordi hydrogenklorid veier dobbelt så mye som vann per molekyl.

Det samme eksemplet kan brukes til å vise atomfraksjonen i stedet for molekylfraksjonen. For å beregne mengden masse som visse atomer bidrar til den totale massen, er det først nødvendig å legge sammen alle de samme atomene og lage et diagram. I hydrogenklorid er det tre hydrogenatomer til hvert oksygen og kloratom. Når hydrogens massefraksjon beregnes, blir den tre ganger atomantallet dividert med den totale massen, som er omtrent 54 amu. I dette eksemplet bidrar hydrogen 0,056 av den totale massen fordi tre ganger 1 amu delt på 54 amu er lik 0,056.