Stoffmengenanteil

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Allgemein ist der Stoffmengenanteil (Formelzeichen: χ, oft vereinfacht x), früher auch Molenbruch, einer Komponente an einem Stoffgemisch die relative Anzahl der Teilchen (Atome/Moleküle) dieser Komponente an der Gesamtteilchenzahl des Stoffgemisches. Er gehört somit zu den Gehaltsangaben. Berechnet wird er über den Bruch aus der Molzahl (Stoffmenge n) der Komponente durch die Gesamtmolzahl des Stoffgemisches.

$\chi_{Komponente} = \frac{n_{Komponente}}{n_{Stoffgemisch}}$

wobei gilt:

$0 \le \chi_{Komponente} \le 1$

bei m Komponenten:

$\sum_{k=1}^m \left({\chi_{k^{te} Komponente}}\right) = 1$

Der Stoffmengenanteil ist somit ein Maß für die anteilige Teilchenzahl einer Komponente an einem Gemisch und findet vor allem in T-x-Phasendiagrammen Verwendung. Beträgt der Stoffmengenanteil 1 liegt die entsprechende Komponente in Reinform vor, beträgt er 0 ist sie nicht im Gemisch enthalten. Multipliziert man den Stoffmengenanteil mit 100%, so lässt sich dieser auch in Form einer prozentualen Größe, als so genannte Stoffmengenprozent oder Molprozent (Abk. Mol-%) angeben.
Da ein solches Maß vielseitig einsetzbar ist, ergeben sich aus ihm zahlreiche Anwendungsgebiete in verschiedensten Fachbereichen, vor allem der Chemie, aber auch der Mineralogie, Petrologie, Materialwissenschaft und Werkstoffkunde, um beispielsweise die Zusammensetzung von Gesteinen, Mineralen (Mischkristall) und Legierungen zu beschreiben.

[Bearbeiten] Lösungen

Für das Beispiel einer Lösung berechnet sich der jeweilige Molenbruch des Lösungsmittels bzw. der gelösten Komponenten wie folgt:

$\chi_{L\ddot osungsmittel} = \frac{n_{L\ddot osungsmittel}}{n_{gel\ddot oste\;Komponente}+n_{L\ddot osungsmittel}}$

$\chi_{gel\ddot oste\;Komponente} = \frac{n_{gel\ddot oste\;Komponente}}{n_{gel\ddot oste\;Komponente}+n_{L\ddot osungsmittel}}$

bei m gelösten Komponenten:

$\sum_{k=1}^m \left({\chi_{k^{te} gel\ddot oste\;Komponente}}\right)+\chi_{L\ddot osungsmittel} = 1$

Bei näherungsweisen Rechnungen wird im Spezialfall vereinfacht angenommen, dass der Molenbruch der Komponente in Relation zur Lösung vernachlässigbar klein ist und man daher den Stoffmengenanteil des Lösungsmittels gleich 1 setzen kann.