Diferencia clave: fracción molar frente a fracción de masa
La fracción molar y la fracción másica son términos que se utilizan para expresar las proporciones entre los diferentes componentes de los compuestos. La diferencia clave entre la fracción molar y la fracción de masa es que la fracción molar se ocupa de los moles de los diferentes componentes de un compuesto, mientras que la fracción de masa se ocupa de las masas de los diferentes componentes de un compuesto. La fracción molar se puede convertir en la fracción de masa del mismo compuesto y viceversa.
¿Qué es la fracción molar?
La fracción molar es la relación entre las cantidades de los componentes de una mezcla expresada por su número de moles. Es la relación entre los moles de un constituyente y la suma de los moles de todos los constituyentes de una mezcla. Se puede dar de la siguiente manera.
Fracción molar=moles de un constituyente/suma de moles de todos los constituyentes (masa de la mezcla)
O
Xi=ni / ntotal
Las fracciones molares de todos los componentes son iguales a 1, ya que la fracción molar es una relación. La fracción molar se puede usar para expresar el porcentaje molar al multiplicar la fracción molar por 100. La fracción molar también se puede llamar fracción de cantidad porque los moles dan la cantidad de un constituyente. La fracción molar no tiene unidades ya que es una relación entre moles (las unidades se cancelan).
Figura 01: Densidad de NaCl en función de la fracción molar
Cálculo de la fracción molar
Consideremos un problema de muestra para comprender qué es la fracción molar.
Pregunta:
Encuentre la fracción molar de NaCl cuando se disuelve 0,1 mol de NaCl en 100 gramos de agua pura.
Respuesta:
Número de moles de agua=100 g / 18 gmol-1
=5,56 moles
Suma de moles de todos los constituyentes=0,1 (NaCl) + 5,56 (H2O)
=5,66 moles
La fracción molar de NaCl=0,1 mol/ 5,66 mol
=0.018
¿Qué es la fracción de masa?
La fracción de masa es la relación entre la masa de un constituyente y la masa total de una mezcla. Dado que es una relación entre masas, la fracción de masa no tiene unidades (las unidades se cancelan). Se puede dar como una ecuación (dada a continuación).
Fracción de masa=masa de un constituyente/suma de las masas de todos los constituyentes (masa de la mezcla)
O
Wi =mi / mtotal
Las fracciones de masa de todos los componentes son iguales a 1 ya que la fracción de masa es una relación. Las fracciones de masa de los componentes individuales son siempre valores inferiores a 1. La fracción de masa también se puede dar como porcentaje de masa. Aquí, la fracción de masa se multiplica por 100. En los cálculos de análisis elemental, la fracción de masa se refiere a la relación entre la masa de un elemento químico y el compuesto. La fracción de masa es independiente de la temperatura porque la masa no cambia cuando cambia la temperatura.
Cálculo con fracción de masa
Pregunta:
Encuentre la masa de sacarosa en una solución de sacarosa (500 g) en la que el agua tiene una fracción de masa de 0,65.
Respuesta:
Masa total de la mezcla=500 g
Fracción de masa de agua=0.65
Entonces la fracción de masa de sacarosa=1-0.65=0.35
La masa de sacarosa=0,35 x 500g
=175 gramos
¿Cuáles son las similitudes entre la fracción molar y la fracción de masa?
- Ambos términos expresan proporciones.
- Tanto la fracción molar como la fracción másica son términos sin unidades.
- Ambos dan valores que son iguales o menores que 1.
- Ambos son independientes de los cambios de temperatura.
¿Cuál es la diferencia entre fracción molar y fracción de masa?
Fracción molar frente a fracción de masa |
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| La fracción molar es la relación entre los moles de un constituyente y la suma de los moles de todos los constituyentes de una mezcla. | La fracción de masa es la relación entre la masa de un constituyente y la masa total de una mezcla. |
| Componentes | |
| La fracción molar se calcula utilizando los moles de los constituyentes. | La fracción de masa se calcula utilizando las masas de los constituyentes. |
Resumen: fracción molar frente a fracción de masa
La fracción molar y la fracción másica se utilizan para expresar las fracciones relativas de diferentes constituyentes en una mezcla. Ambos son términos sin unidades ya que las proporciones tienen la misma unidad y, por lo tanto, las unidades se cancelan. La diferencia clave entre la fracción molar y la fracción másica es que la fracción molar trata con los moles de diferentes componentes de un compuesto, mientras que la fracción másica trata con las masas de diferentes componentes en un compuesto.
