La frazione molare e la frazione di massa sono termini usati per esprimere i rapporti tra i diversi componenti nei composti. La differenza chiave tra la frazione molare e la frazione di massa è che la frazione molare si occupa delle moli di diversi componenti di un composto mentre la frazione di massa si occupa delle masse di diversi componenti in un composto. La frazione molare può essere convertita nella frazione di massa dello stesso composto e viceversa.
1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è la frazione talpa
3. Qual è la frazione di massa
4. Somiglianze tra la frazione molare e la frazione di massa
5. Confronto affiancato - Frazione talpa rispetto alla frazione di massa in forma tabulare
6. Sommario
La frazione molare è il rapporto tra le quantità di componenti in una miscela espressa dal loro numero di moli. È il rapporto tra le moli di un costituente e la somma di moli di tutti i costituenti in una miscela. Può essere dato come di seguito.
Frazione molare = moli di un costituente / somma di moli di tutti i costituenti (massa della miscela)
O
Xio = nio / ntotale
Le frazioni molare di tutte le componenti sono uguali a 1 poiché la frazione molare è un rapporto. La frazione molare può essere usata per esprimere la percentuale molare moltiplicando la frazione molare da 100. La frazione molare può anche essere chiamata la frazione di quantità poiché le talpe danno la quantità di un costituente. La frazione molare è senza unità poiché è un rapporto tra le talpe (unità cancellate).
Figura 01: Densità di NaCl come funzione della frazione molare
Consideriamo un problema di esempio per capire quale sia la frazione molare.
Domanda:
Trova la frazione molare di NaCl quando 0,1 mol di NaCl viene sciolto in 100 grammi di acqua pura.
Risposta:
Numero di moli di acqua = 100 g / 18 gmol-1
= 5,56 mol
Somma di moli di tutti i costituenti = 0,1 (NaCl) + 5,56 (H2O)
= 5,66 mol
La frazione molare di NaCl = 0,1 mol / 5,66 mol
= 0,018
La frazione di massa è il rapporto tra la massa di un costituente e la massa totale di una miscela. Poiché è un rapporto tra le masse, la frazione di massa è senza unità (unità cancellate). Può essere dato come un'equazione (fornita di seguito).
Frazione di massa = massa di un costituente / somma di masse di tutti i costituenti (massa della miscela)
O
Wio = mio / mtotale
Le frazioni di massa di tutti i componenti sono pari a 1 poiché la frazione di massa è un rapporto. Le frazioni di massa dei singoli componenti sono sempre valori inferiori a 1. La frazione di massa può essere indicata come percentuale di massa. Qui, la frazione di massa viene moltiplicata per 100. Nei calcoli di analisi elementare, la frazione di massa si riferisce al rapporto tra la massa di un elemento chimico e il composto. La frazione di massa è indipendente dalla temperatura perché la massa non cambia quando viene cambiata la temperatura.
Domanda:
Trova la massa di saccarosio in una soluzione di saccarosio (500 g) in cui l'acqua ha una frazione di massa di 0,65.
Risposta:
Massa totale della miscela = 500 g
Frazione di massa dell'acqua = 0,65
Quindi la frazione di massa di saccarosio = 1-0,65 = 0,35
La massa di saccarosio = 0,35 x 500 g
= 175 g
Frazione talpa rispetto alla frazione di massa | |
La frazione molare è il rapporto tra le moli di un costituente e la somma di moli di tutti i costituenti in una miscela. | La frazione di massa è il rapporto tra la massa di un costituente e la massa totale di una miscela. |
componenti | |
La frazione molare è calcolata usando talpe di costituenti. | La frazione di massa è calcolata usando masse di componenti. |
La frazione molare e la frazione di massa sono utilizzate per esprimere le frazioni relative di diversi costituenti in una miscela. Entrambi sono termini senza unità poiché i rapporti hanno la stessa unità e quindi le unità si annullano. La differenza chiave tra la frazione molare e la frazione di massa è che la frazione molare si occupa delle moli di diversi componenti di un composto mentre la frazione di massa si occupa delle masse di diversi componenti in un composto.
1. "Frazione talpa". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 12 marzo 2018, Disponibile qui.
2. "Mole Fraction", Chemsteam, Disponibile qui.
3. "Mass Fraction (Chemistry)." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3 marzo 2018, Disponibile qui.
1. "Salina di mole" di Jzana - Opera propria (CC BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia