Calcul fraction molaire
Ce calcul fraction molaire donne la part de chaque corps dans la quantité totale d’un mélange. Exemple : 2 mol de A et 3 mol de B donnent x(A) = 0,4 et x(B) = 0,6.
Exemple : Quelles données: Quantités de matière en mol · Corps 1 : quantité n₁ 2 mol · Corps 2 : quantité n₂ 3 mol · Corps 3 : quantité n₃ 0 mol → Résultat : x₁ = 0,4 · x₂ = 0,6. Source : IUPAC Green Book (Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry), „amount fraction“ x_B = n_B / n. Mise à jour : .
Comment le calcul est fait
La fraction molaire x indique quelle part du nombre total de particules un corps représente dans un mélange. Elle est sans dimension, comprise entre 0 et 1, et toutes les fractions d’un mélange totalisent 1.
Formule
x(i) = n(i) / n(totale), où n(totale) est la somme de toutes les quantités de matière. Si l’on ne connaît que des masses, on convertit d’abord : n(i) = m(i) / M(i), avec la masse molaire M en g/mol. Multipliée par 100, on obtient la part en pourcentage (mol %).
Exemple
Un mélange contient 2 mol de A et 3 mol de B : n(totale) = 5 mol, donc x(A) = 2/5 = 0,4 et x(B) = 3/5 = 0,6. À partir des masses : 100 g d’éthanol (46,07 g/mol) donnent n = 2,17061 mol, 100 g d’eau (18,015 g/mol) donnent n = 5,55093 mol. Avec n(totale) = 7,72154 mol, x(éthanol) = 0,281111 (28,11 %) et x(eau) = 0,718889 (71,89 %). Trois corps de 1, 1 et 2 mol donnent 0,25, 0,25 et 0,5.
- La fraction massique d’éthanol serait ici de 50 %, mais sa fraction molaire seulement d’environ 28 % : l’eau a une masse molaire bien plus petite.
- La fraction molaire sert pour la loi de Raoult et les pressions partielles des mélanges de gaz parfaits.
- Laissez vide ou 0 pour le corps 3 s’il n’y a que deux constituants.
Questions fréquentes
Quelle différence entre fraction molaire et fraction massique ?
La fraction molaire compte des particules (mol), la fraction massique pèse des grammes. Pour 100 g d’éthanol et 100 g d’eau : 50 % en masse, mais seulement 28,11 % en quantité pour l’éthanol.
Comment calculer la fraction molaire à partir de grammes ?
Divisez d’abord chaque masse par sa masse molaire (n = m / M), puis chaque quantité par la quantité totale. Pour 100 g d’éthanol : x = 0,281111.
Les fractions doivent-elles toujours totaliser 1 ?
Oui. Les fractions molaires d’un mélange font toujours exactement 1 ou 100 %. Le calcul affiche cette somme de contrôle dans le tableau.
Sources et références juridiques
- IUPAC Green Book (Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry), „amount fraction“ x_B = n_B / n
- IUPAC Gold Book: mole fraction
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