Fracción molar

La fracción molar es una unidad química usada para expresar la concentración de soluto en una solución. Nos expresa la proporción en que se encuentran los moles de soluto con respecto a los moles totales de solución, que se calculan sumando los moles de soluto(s) y de solvente. Para calcular la fracción molar de una mezcla homogénea, se emplea la siguiente expresión:

Donde ni es el número de moles del soluto, y nt el número total de moles en toda la solución (tanto de solutos como de solvente).

Tambien puede expresarse así:

Donde nsol serían los moles de soluto y ndisol los moles de la solución completa y, todo esto, multiplicado por 100.

La suma de todas las fracciones molares de una mezcla es:

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.

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

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 (F1) es la relación entre el número de moles del soluto (n1) y el número de moles de la solución (n1+ n2).La fracción molar del solvente (F2) es la relación entre el número de moles del solvente (n2) y el número de moles de la solución (n1+ n2).Siendo: F1 = fracción molar del soluto   y   F2 = fracción molar del solventen1 = 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.F1 +    F2 =  1El 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 = 16MolaridadMolaridad o concentración molar 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.Siendo:  W = molaridad o concentración molarn1 = número de moles de solutom2 = masa de soluto en quilogramosAplicación: Una solución es preparada, disolviéndose 4,35 gramos de NaNO3 en 2000 gramos de agua. La molaridad de la solución  es:Dado:  Mol1 = 87 g es el mol de soluto.n1 =  masa de soluto / mol de soluto =  4,35 g / 87 g =  0,05m2 = 2000 g = 2 kgW = 0,05 / 2 = 0,025 molarRelación de Masa, Moles y Equivalente-gramo con VolumenConcentración  ComúnConcentración común es la relación entre la masa de soluto, en gramos y el volumen de la solución, en litros.Siendo:   C = concentración comúnm1 = 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 gV = 0,5 litroC = 20g / 0,5 litro = 40 g / litro

MolaridadMolaridad o concentración molar es la relación entre el número de moles de soluto y el volumen de la solución, en litros.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 común de la solución?Dado: mol1 de H2SO4 = 98 gCálculo de la concentración molar o molaridad:

n1 = m1 / mol1 = 4,9 g / 98 g = 0,05M =  n1 / V (litros) =  0,05 / 0,5 litros = 0,1 molarCálculo de la concentración común:

C = M . mol1 = 0,1 , 98 g = 9,8g / litro    o    C = m1 / V =  4,9g/0,5 litros = 9,8g/litro

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIARESINTO UNIVERSITARIO PEDRO ARAUZ PALACIO

FACULTAD DE LA TECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCION

INGENIERIA AGRICOLA

TRABAJO DE QUIMICA

FECHA: 05/07/2011 GRUPO: IA-11-D

PRFESORA:

Ing . HAYDEE GROSS

REALIZADO POR:

ROBERTO ANTONIO HURTADO MARTINEZ