Vad är en massfraktion?

Massfraktionen är förhållandet massa som en del av en molekyl, blandning eller reaktion bidrar till den totala massan för alla dess delar. Molekyler är grupper av atomer, blandningar är grupper av molekyler och reaktioner omorganiserar atomer till nya molekyler. Alla atomer och molekyler har en specifik massa, och när de kombineras är det ofta användbart att känna till massfraktionen hos en givande atom eller molekyl i en blandning eller reaktion. Det finns flera sätt att hitta massfraktionen, men de flesta behöver en periodisk tabell över element och grundläggande matematiska färdigheter.

Alla exempel på massfraktioner använder en bråkberäkning. Med fraktioner är det viktigt att tänka på delar av helheten, och massfraktionen för vilken komponent som helst är den del av hela massan som en viss komponent utgör. Detta leder till att massan för en enda komponent delas med den totala massan i molekylen eller blandningen för att beräkna komponentens fraktion, betecknad X _f . I vatten finns tre atomer: två väteatomer och en syreatom. Med hjälp av den periodiska tabellen över element för att hitta atomantalet väte och syre kan varje massfraktion beräknas, och alla fraktioner som läggs samman bör alltid vara lika med 1.

Molekyler kan kombineras i en blandning som syra och vatten. Detta leder till en liknande beräkning som ger massfraktionen för varje molekyl istället för varje atom. Vatten är ett vanligt lösningsmedel för syra, vars massa är 18 atommasseenheter (amu). Väteklorid är cirka 36 amu och tillsätts ofta till vatten för att tillverka saltsyra. Om en av varje molekyl sätts till en blandning, eller en en-till-en-blandning görs, är fraktionen för var och en inte ½ eftersom väteklorid väger dubbelt så mycket som vatten per molekyl.

Samma exempel kan användas för att visa atomfraktionen istället för molekylfraktionen. För att beräkna mängden massa som vissa atomer bidrar till den totala massan, är det först nödvändigt att lägga till alla samma atomer och göra ett diagram. I väteklorid finns det tre väteatomer till varje syre- och kloratom. När vätgasens massfraktion beräknas blir den tre gånger atomantalet dividerat med den totala massan, vilket är cirka 54 amu. I detta exempel bidrar väte 0,056 av den totala massan eftersom tre gånger 1 amu dividerat med 54 amu är lika med 0,056.