Come calcolare la frazione molare con la percentuale della massa

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Secondo le definizioni di base, un soluto (ad es. Cloruro di sodio) si dissolve in un solvente (ad es. Acqua) per creare una soluzione. La concentrazione indica la quantità di un composto (soluto) che è dissolto in una soluzione e può essere espresso in molti modi. La frazione molare si riferisce al rapporto tra il numero di moli di un soluto e il numero totale di moli in una soluzione. Ad esempio, si consideri il calcolo della frazione molare per una soluzione di idrossido di sodio (NaOH) in acqua (H2O) se la percentuale di massa di NaOH è uguale a 10.

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La frazione molare si riferisce alla relazione tra il numero di moli di un soluto e il numero totale di moli in una soluzione (Ableimages / Lifesize / Getty Images)

Calcolare la massa molare (M) di tutti i composti (incluso il solvente) che costituiscono la soluzione. Generalmente per un composto con la formula chimica AnBm: Massa molecolare (M) = (nx M (A)) + (mx M (B)), dove M (A) o M (B) sono i pesi atomici degli elementi corrispondenti, che può essere trovato sulla tavola periodica. Ad esempio: M (NaOH) = M (Na) + M (O) + M (H) = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol. M (H 2 O) = 2xM (H) + M (O) = 2 x 1 + 16 = 18 g / mol.
Calcola le masse del soluto e del solvente nella soluzione. La percentuale di massa (soluto) = 100% * (massa del soluto) / (massa della soluzione). Per semplificare, abbreviare la massa della soluzione su "m" e ottenere: massa (soluto) = m x [soluto massa / 100%] e massa (solvente) = m - massa (soluto). Per l'esempio precedente: massa (NaOH) = m x [10% / 100%] = 0,10 m. massa (H2O) = m - 0,1 m = 0,9 m.
Calcola la quantità di soluto e solvente in moli. Quantità = massa / massa molecolare (moli). Nell'esempio: Quantità (NaOH) = 0,1 m / 40 (mol) = 0,0025 moli. Quantità (H2O) = 0,90 m / 18 (mol) = 0,05 m moli.
Calcola la frazione molare. La sua componente X della soluzione è data da: frazione molare (x) = quantità (x) / (quantità totale (somma) di tutti i componenti). Nell'esempio, NaOH e H2O sono gli unici componenti, ovvero: frazione molare (NaOH) = 0,0025 m / (0,0025 m + 0,05 m) = 0,0025 m / 0,0525 m = 0,058. Frazione molare (H2O) = 0,05 m / (0,0025 m + 0,05 m) = 0,05 m / 0,0525 m = 0,952.