摩尔分数是什么意思？英文翻译以专业解释、例句

英语翻译：

【化】 mole fraction

分词翻译：

尔的英语翻译：

like so; you

分数的英语翻译：

fraction; grade; mark; numeric; point
【计】 F; fractional number
【经】 fraction

专业解析

摩尔分数（Mole Fraction）是物理化学和化学工程中表示混合物组成的重要物理量，指某一组分物质的量（nᵢ）与混合物总物质的量（n_total）的比值。其英文术语为Mole Fraction。

详细解释：

定义与计算：
- 对于混合物中的组分 i，其摩尔分数（通常用符号 xᵢ 表示，对于气体混合物有时用 yᵢ）定义为： $$ x_i = frac{ni}{n{total}} $$ 其中：
  - ( n_i )) 是组分 i 的物质的量（单位：摩尔，mol）。
  - ( n_{total} )) 是混合物中所有组分的物质的量之和（单位：摩尔，mol），即 ( n_{total} = n_1 + n_2 + ... + n_k ))（k 为组分数）。
特性：
- 无量纲量：摩尔分数是一个比值，没有单位。
- 范围：任何组分的摩尔分数值均在 0 到 1 之间（( 0 leq x_i leq 1 ))）。
- 总和为 1：混合物中所有组分的摩尔分数之和恒等于 1： $$ sum_{i=1}^{k} x_i = 1 $$
- 与压力、温度无关：对于理想混合物（如理想气体、理想溶液），摩尔分数不随系统的压力和温度变化而变化，因为它只与各组分的物质的量有关。
应用：
- 描述溶液组成：特别适用于溶质和溶剂都用物质的量表示的情况，是溶液浓度的一种重要表示方法。
- 描述气体混合物组成：对于理想气体混合物，组分的摩尔分数等于其体积分数和压力分数。
- 计算分压（道尔顿分压定律）：在理想气体混合物中，组分 i 的分压 ( p_i )) 等于其摩尔分数 ( y_i )) 乘以混合物的总压 ( p_{total} ))： $$ p_i = yi cdot p{total} $$
- 热力学计算：在化学平衡、相平衡（如拉乌尔定律、亨利定律）等热力学计算中，摩尔分数是关键的组成变量。

汉英对照关键术语：

摩尔分数: Mole Fraction
物质的量: Amount of substance (单位：摩尔 / Mole)
混合物: Mixture
组分: Component
溶质: Solute
溶剂: Solvent
溶液: Solution
分压: Partial Pressure
道尔顿分压定律: Dalton's Law of Partial Pressures
理想气体: Ideal Gas
理想溶液: Ideal Solution

参考来源：

国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC). Compendium of Chemical Terminology (the "Gold Book").(定义了摩尔分数及其符号表示)。
国家标准《物理化学和分子物理学的量和单位》(GB 3102.8-93)。 (中国国家标准，定义了摩尔分数等物理化学量)。
阿特金斯 (Atkins), 德保拉 (de Paula). Physical Chemistry. (权威物理化学教材，详细阐述摩尔分数的定义、性质和应用)。
天津大学物理化学教研室. 物理化学. (国内广泛使用的物理化学教材，清晰解释了摩尔分数的概念和计算)。

网络扩展解释

摩尔分数（Mole Fraction）是化学中表示混合物中某一组分含量的重要概念，具体定义如下：

1.基本定义

摩尔分数是指某一组分的物质的量与混合物总物质的量的比值，用于描述该组分在混合物中的比例。它是一个无单位的纯数，取值范围在0到1之间。

2.计算公式

若混合物由( n_1, n_2, dots, n_k )种组分组成，其中第( i )种组分的摩尔分数( x_i )为： $$ x_i = frac{n_i}{n_1 + n_2 + dots + n_k} $$ 所有组分的摩尔分数之和恒等于1： $$ x_1 + x_2 + dots + x_k = 1 $$

3.示例说明

假设某气体混合物包含2 mol氧气（( O_2 )）和3 mol氮气（( N_2 )），则：

氧气的摩尔分数：( x_{O_2} = frac{2}{2+3} = 0.4 )
氮气的摩尔分数：( x_{N_2} = frac{3}{2+3} = 0.6 )

4.应用场景

气体分压计算：根据道尔顿分压定律，某气体的分压( P_i = xi cdot P{text{总}} )（( P_{text{总}} )为总压强）。
溶液依数性分析：如拉乌尔定律中，溶剂的蒸气压下降与其摩尔分数相关。
化学平衡计算：用于表达反应体系中各物质的浓度比例。

5.与其他浓度的区别

质量分数：以质量占比表示，涉及摩尔质量计算。
体积分数：常用于气体混合物，但受温度和压强影响。
摩尔浓度（mol/L）：以溶液体积为基准，常用于实验室。

摩尔分数通过物质的量比例直观反映混合物组成，因其无单位、与温度压强无关的特性，在热力学、溶液化学和工业流程中广泛应用。