Química

Fracción Molar

Publicado por Mónica González

Fracción  Molar (es un número puro, o sea, no tiene unidad).

La fracción molar de una solución puede ser expresada de dos maneras:

– Fracción molar del soluto.
– Fracción molar del solvente.

La fracción molar del soluto (x1) es la relación entre el número de moles del soluto (n1) y el número de moles de la solución (n1+ n2).

x1 = n1 /(n1+ n2)

La fracción molar del solvente (x2) es la relación entre el número de moles del solvente (n2) y el número de moles de la solución (n1+ n2).

x2 = n2 /(n1+ n2)

Siendo:

x1 = fracción molar del soluto   y   x2 = fracción molar del solvente
n1 = número de moles del soluto.
n2 = número de moles del solvente.
n = número de moles de la solución ( n1 + n2 ).

La suma de la fracción molar del soluto (n1) y de la fracción molar del solvente (n2) es siempre igual a uno.

x1 +    x2 =  1

El número de moles se obtiene a través de la aplicación de la relación masa por mol.

Aplicación: Una solución contiene 4 moles del soluto disueltos en 16 moles del solvente.
Determinar:

a) la fracción molar del soluto.
b) la fracción molar del solvente.

n1 = 4     e    n2 = 16

x1= 4/(4+16) = 4/20= 0,2 

x2= 16/(4+16)= 16/20=0,8 

Verificamos 

x1 + x2= 0,2 + 0,8 = 1 

Molalidad

Molalidad o concentración molal es la relación entre el número de moles de soluto (n1) y la masa de solvente (m2), en quilogramos (kg) – no puede ser expresada en otra unidad.

m = n1 /m2

Siendo:
n1 = número de moles de soluto
m2 = masa de solvente en quilogramos

Aplicación: Una solución es preparada, disolviéndose 4,35 gramos de NaNO3 en 2000 gramos de agua. Calcular la molalidad de la solución:
Dado:  PM = 87 g/mol  (masa del mol de soluto).

n1 =  masa de soluto / mol de soluto =  4,35 g / (87 g/mol) =  0,05 mol
m2 = 2000 g solvente= 2 kg
m = 0,05 moles/ 2 kg solv= 0,025 molal

Relación de Masa, moles y volumen

Concentración  Común

Concentración común es la relación entre la masa de soluto en gramos, y el volumen de la solución en litros.
Siendo:   C = concentración común
m1 = masa de soluto, en gramos.
V = volumen de la solución, en litros.

Aplicación: ¿Cuál es la concentración de una solución que contiene 20 gramos de soluto disuelto en 0,5 litros de solución?

m1 = 20 g

V = 0,5 litros

C = 20g / 0,5 litro = 40 g/L

Molaridad

Molaridad o concentración molar es la relación entre el número de moles de soluto y el volumen de la solución, en litros.

M= n1 /V

Siendo:

M = molaridad o concentración molar

n1 = número de moles de soluto.

V = volumen de la solución, en litros.

Relacionando la Molaridad con la Concentración Común:

Aplicación: Fueron disueltos 4,9 g de H2SO4 en agua suficiente para 0,5 litros de solución. ¿Cuál es la concentración molar (molaridad) y la concentración en g/L de la solución?

Dado: PM de H2SO4 = 98 g/mol

Cálculo de la concentración molar o molaridad:

n1 = m1 / mol1 = 4,9 g / (98 g/mol) = 0,05 moles

M =  n1 / V (litros) =  0,05 moles / 0,5 L = 0,1 molar

Cálculo de la concentración común: puede obtenerse de dos formas

C = M . PM = (0,1 moles/L) , (98 g/mol) = 9,8 g/litro

C = m1 / V =  4,9 g/0,5 litros = 9,8 g/L

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