Fracción molar definición
La fracción molar nos ayuda a determinar la concentración de un soluto en una disolución.
La fórmula con la que se expresa es: Xi = ni (moles de la sustancia)/ nr +ni (moles totales de la disolución o la suma del solvente y el soluto).
Fracción molar ejercicios y ejemplos resueltos
- (Ejemplo de una fracción molar del agua) Calcula la fracción molar de 4.2 mol de cloruro de sodio y 9.5 mol de agua.
ni = 4.2 mol
nr = 9.5 mol
Paso 1. Sustituimos los datos en nuestra fórmula: Xi= 4.2 / 9.2 + 4.2
Paso 2. Realizamos la suma: Xi= 4.2 / 13.7
Paso 3. Realizamos la división: Xi = 0.306 soluto
Paso 4. Para expresarlo en porcentaje, se tiene que multiplicar por 100 nuestro resultado: Xi = 30.6% Soluto
Paso 5. Ahora expresaremos el solvente, para ello utilizamos la fórmula: Xa=nr/nr+ni. Quedaría de la siguiente forma: Xa= 9.5/9.5 + 4.2
Paso 6. Realizamos la suma: Xa= 9.5/13.7
Paso 7. Hacemos la división: Xa= 0.694 solvente
2. (Ejemplo de una fracción molar de un gas) Tenemos una mezcla de gases en la que interactúan 4,46 mol de neón (Ne), 0,74 mol de argón (Ar), y 2,15 mol de xenón (Xe). Determinar las presiones parciales de los gases si la presión total es de 2,00 atm a cierta temperatura.
Paso 1. Sustituimos los datos en nuestra fórmula:
XNe= (4,46 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑒) / (4,46 𝑚𝑜𝑙+0,74 𝑚𝑜𝑙+2,15 𝑚𝑜𝑙)) = 0,607
XAr= (0,74 𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑟) / (4,46 𝑚𝑜𝑙+0,74 𝑚𝑜𝑙+2,15 𝑚𝑜𝑙)) = 0,101
XXe = (2,15 𝑚𝑜𝑙 𝑋𝑒) / (4,46 𝑚𝑜𝑙+0,74 𝑚𝑜𝑙+2,15 𝑚𝑜𝑙)) = 0,292
Para finalizar vamos a determinar la presión parcial de cada gas basandonos en su fracción molar:
PNe= XNe * Pt = 0,607 * 2 atm = 1,214 atm
PAr = XAr * Pt = 0,101 * 2 atm = 0,202 atm
PXe = XXe * Pt = 0,292 * 2 atm = 0,584 atm