Cos'è la percentuale molare?
Risposta:
Avvertimento! Risposta lunga. La percentuale molare è la percentuale che le moli di un particolare componente sono delle moli totali che si trovano in una miscela.
Spiegazione:
FRAZIONE MOLARE
Cominciamo con la definizione della frazione molare.
Frazione molare #chi# (la lettera greca chi) è il numero di moli di un determinato componente di una miscela diviso per il numero totale di moli nella miscela.
#n_t = n_a + n_b + n_c + … # , Dove
#n_t# = numero totale di moli
#n_a# = moli del componente a
#n_b# = moli del componente b
#n_c# = moli del componente c
La Talpa la frazione del componente a è
#chi_a = n_a/n_t#
Se un sistema è composto solo da due componenti, un componente è il solvente e l'altro è il soluto.
Il componente più abbondante, il solvente, viene solitamente chiamato componente 1 e il soluto viene chiamato componente 2.
#chi_1 = n_1/n_t#
#chi_2 = n_2/n_t#, Dove
#n_t = n_1 + n_2#
La somma delle frazioni molari per ciascun componente in una soluzione è uguale a 1. Per una soluzione contenente due componenti, soluto e solvente,
#chi_1 + chi_2 = 1#
MOLO PERCENTO
Mole percent è uguale alla frazione molare per il componente moltiplicato per il 100%
mole% a = #chi_a# × 100%
La somma delle percentuali molari per ciascun componente in una soluzione è pari al 100%.
Per una soluzione contenente due componenti, soluto e solvente,
mole% soluto + mole% solvente = 100%
ESEMPIO
Quali sono la frazione molare e la percentuale molare di cloruro di sodio e la frazione molare e la percentuale molare di acqua in una soluzione acquosa contenente 25.0 g di acqua e 5.0 g di cloruro di sodio?
(a) Identificare i componenti che compongono la soluzione.
#"NaCl"# è il soluto e #"H"_2"O"# è il solvente.
(b) Calcola le moli di ciascun componente.
#n_"NaCl" = 5.0 color(red)(cancel(color(black)("g NaCl"))) × "1 mol NaCl"/(58.44 color(red)(cancel(color(black)("g NaCl")))) = "0.086 mol NaCl"#
#n_"H₂O" = 25.0 color(red)(cancel(color(black)("g H"_2"O"))) × ("1 mol H"_2"O")/(18.02 color(red)(cancel(color(black)("g H"_2"O")))) = "1.38 mol H"_2"O"#
(c) Calcola la frazione molare di ciascun componente.
#n_t = n_1 + n_2# = (1.38 + 0.086) mol = 1.46 mol
#chi_2 = n_2/n_t = (0.086 color(red)(cancel(color(black)("mol"))))/(1.46 color(red)(cancel(color(black)("mol")))) = "0.058"#
#chi_1 = n_1/n_t = (1.38 color(red)(cancel(color(black)("mol"))))/(1.46 color(red)(cancel(color(black)("mol")))) = "0.942"#
[Nota: avremmo anche potuto scrivere #chi_1 = 1 – chi_2 = 1 – 0.058 = 0.942#]
(d) Calcola la percentuale molare di ciascun componente.
Mole% 2 = #chi_2 × 100 % = 0.058 × 100 % = "5.8 mole %"#
Mole% 1 = #chi_1 × 100 % = 0.942 × 100 % = "94.2 mole %"#
[Nota: avremmo anche potuto scrivere la mole% 1 = 100 - mole% 2 = (100 - 5.8)% = 94.2 mole%]
In breve
#chi_"NaCl" = "0.058; mole % NaCl" = color(white)(ll)"5.8 mole %"#
#chi_"H₂O" = 0.942; color(white)(l)"mole % H"_2"O"color(white)(l) = "94.2 mole %"#