Calcolo frazione molare
Questo calcolo frazione molare fornisce la quota di ogni sostanza nella quantità totale di una miscela. Esempio: 2 mol di A e 3 mol di B danno x(A) = 0,4 e x(B) = 0,6.
Esempio: Quali dati sono noti: Quantità di sostanza in mol · Sostanza 1: quantità n₁ 2 mol · Sostanza 2: quantità n₂ 3 mol · Sostanza 3: quantità n₃ 0 mol → Risultato: x₁ = 0,4 · x₂ = 0,6. Fonte: IUPAC Green Book (Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry), „amount fraction“ x_B = n_B / n. Aggiornato al: .
Come si calcola
La frazione molare x indica quale parte del numero totale di particelle una sostanza rappresenta in una miscela. È adimensionale, compresa tra 0 e 1, e tutte le frazioni di una miscela sommano a 1.
Formula
x(i) = n(i) / n(totale), dove n(totale) è la somma di tutte le quantità di sostanza. Se si conoscono solo le masse, si converte prima: n(i) = m(i) / M(i), con la massa molare M in g/mol. Moltiplicata per 100 dà la quota in percentuale (mol %).
Esempio
Una miscela contiene 2 mol di A e 3 mol di B: n(totale) = 5 mol, quindi x(A) = 2/5 = 0,4 e x(B) = 3/5 = 0,6. Dalle masse: 100 g di etanolo (46,07 g/mol) danno n = 2,17061 mol, 100 g di acqua (18,015 g/mol) danno n = 5,55093 mol. Con n(totale) = 7,72154 mol, x(etanolo) = 0,281111 (28,11 %) e x(acqua) = 0,718889 (71,89 %). Tre sostanze con 1, 1 e 2 mol danno 0,25, 0,25 e 0,5.
- La frazione in massa dell’etanolo sarebbe qui del 50 %, ma la sua frazione molare solo circa il 28 %: l’acqua ha una massa molare molto minore.
- La frazione molare serve per la legge di Raoult e per le pressioni parziali delle miscele di gas ideali.
- Lasciare vuoto o 0 per la sostanza 3 se ci sono solo due componenti.
Domande frequenti
Che differenza c’è tra frazione molare e frazione in massa?
La frazione molare conta le particelle (mol), quella in massa pesa i grammi. Con 100 g di etanolo e 100 g di acqua l’etanolo è il 50 % in massa ma solo il 28,11 % in quantità di sostanza.
Come calcolo la frazione molare dai grammi?
Prima dividere ogni massa per la massa molare (n = m / M), poi ogni quantità per la quantità totale. Per 100 g di etanolo si ottiene x = 0,281111.
Le frazioni devono sempre sommare a 1?
Sì. Le frazioni molari di una miscela sommano sempre esattamente a 1 o al 100 %. Il calcolo mostra questa somma di controllo nella tabella.
Fonti e riferimenti normativi
- 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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