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Fracción molar

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by

Mauricio Rodriguez

on 1 October 2013

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Fracción Molar
La fracción molar es una unidad química usada para expresar la concentración de soluto en solvente. Nos expresa la proporción en que se encuentran las moles de soluto con respecto a las moles totales de solución, que se calculan sumando las moles de soluto y de disolvente
Para calcular la fracción molar de una mezcla homogénea, se emplea la siguiente expresión:
Además cabe notar que en los gases ideales la variación del volumen será proporcional para cada uno de los solutos, y por lo tanto también para la solución. De esta manera hay una relación directa entre las fracciones molares y los volúmenes parciales.

La suma de todas las fracciones molares de una mezcla es:
También puede expresarse así:
Donde nsol serían los moles de soluto y ndisol los moles de la solución completa y, todo esto, multiplicado por 100.
Como el volumen de una disolución depende de la temperatura y de la presión; cuando éstas cambian, el volumen cambia con ellas. Gracias a que la fracción molar no está en función del volumen, es independiente de la temperatura y la presión.
Ejemplo:
Solución Agua - Etanol 96%

Para conocer la fracción molar de por ejemplo el alcohol en la mezcla anterior, necesitamos conocer el peso molecular de los componentes de la mezcla:

PM Agua = 18 g /mol
PM Etanol = 42 g/mol

moles de etanol = 96 / 42 = 2.285 moles
moles de agua = 4 g / 18 = 0.2222 moles

suma de moles agua + moles etanol = 2.508 moles

Por lo tanto, la fracción molar del etanol es:

x(etanol) = 2.285 / 2.508 = 0.911
Ejemplo :
Calcular fracción molar del agua en una solución de NaOH 0.5 M

Con los datos dados sabemos que 1 litro de la solución contiene 0.5 moles de NaOH y el resto es agua

Para calcular los moles de agua, tendremos que saber la masa de agua. Esto se puede saber si conocemos los gramos de soluto (PM de NaOH = 40 g/mol)

g NaOH = (0.5 moles)(40 g/mol) = 20 g

Suponiendo la densidad de la solución igual a la del agua (1000 g/L) entonces,

1000g - 40g = 960 g de agua

moles dee agua = 960 / 18 = 53.33 moles

Ya podemos calcular los moles totales de la solución:

53.33 + 0.5 =53.83 moles

Por lo que la fracción molar del agua en esta solución es:

x(agua) = 53.33 / 53.83 = 0.9907
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