Moleanteile

Der Moleanteil, auch als Mole fraction oder molarer Anteil bezeichnet, beschreibt in einer Mischung das Verhältnis der Stoffmenge eines Bestandteils zur Gesamtstoffmenge der Mischung. Er wird mit x_i angegeben und gilt als x_i = n_i / ∑_j n_j, wobei n_i die Stoffmenge des Bestandteils i ist. Wertebereich und Eigenschaften: 0 ≤ x_i ≤ 1 und die Summe aller Moleanteile in der Mischung beträgt 1. Der Moleanteil ist dimensionslos und hängt von der Anzahl der Mole ab, nicht direkt von Masse oder Volumen.

Berechnungen und Beziehungen: Aus den Massen m_i und den Molmassen M_i ergeben sich n_i = m_i / M_i, und x_i = (m_i / M_i) / ∑_j (m_j / M_j). In Gasgemischen gilt für ideale Gase das Daltonsche Gesetz: der Partialdruck eines Bestandteils ist P_i = x_i P_tot. In flüssigen Mischungen wird häufig Raoult’s Gesetz angewendet: P_i = x_i P_i^sat für ideale Lösungen; bei realen Lösungen werden Aktivität und Aktivitätskoeffizienten berücksichtigt. Der Moleanteil ist unabhängig von Dichte oder Volumen eines Systems, da er aus Stoffmengen und nicht aus Massenverhältnissen ableitet wird. Er gibt eine rein stoffmengenspezifische Beschreibung der Zusammensetzung.

Anwendungen und Bedeutung: Moleanteile werden in der Thermodynamik, der Gas- und Lösungsmittelchemie sowie in der Analytik verwendet, um das Mischungsverhältnis zu charakterisieren, Gleichgewichte zu formulieren (z. B. Raoult’s Gesetz), Stoffmengenkonzentrationen zu berechnen und Messwerte aus Gas- oder Flüssigkeitsanalysen zu interpretieren. Synonyme sind molarer Anteil oder Molenanteil; in vielen Kontexten wird der Begriff Moleanteil synonym mit der Molfraktion verwendet.