Fracção molar

Referência : Lima, L.S., (2014) Fração molar, Rev. Ciência Elem., V2(4):308
Autor: Luis Spencer Lima
Editor: Jorge Gonçalves
DOI: [http://doi.org/10.24927/rce2014.308]

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A fracção molar de um constituinte de uma mistura é o quociente entre a quantidade química (antes de 1969, designada «número de moles») desse constituinte e a soma das quantidades químicas de todos os constituintes da mistura.

$x_\text{soluto}=\frac{n_\text{soluto}}{\sum n_\text{constituintes}}$                              (1)

onde x_soluto representa a fracção molar do soluto (pode utilizar-se o símbolo y para gases^[1]), n_soluto representa a quantidade de soluto, e n_total ou ∑ n_{constituintes} representa a soma das quantidades de todas as substâncias presentes na solução ou na mistura.

Por exemplo, se se misturar 0,24 mol de tolueno com 0,56 mol de benzeno, a quantidade total (número total de moles) será 0,24 + 0,56 = 0,80 mol e a fracção molar de tolueno será: x_tolueno = 0,24/0,80 = 0,30. Como a soma das fracções molares de todas as substâncias presentes na solução tem de ser igual a 1, facilmente se obtém a fracção molar de benzeno: x_benzeno = 1,00 – 0,30 = 0,70 (que é o resultado do quociente 0,56/0,80). Por vezes, a fracção molar é apresentada em forma de percentagem molar. No exemplo considerado, x_tolueno = 30 % e x_benzeno = 70 %.

A fracção molar é uma grandeza adimensional que, tal como a fracção mássica e a molalidade, apresenta sobre as restantes formas de exprimir composições quantitativas a vantagem de não depender da temperatura. Além disso, pode preparar-se uma mistura com uma fracção molar bem estabelecida e rigorosa apenas com base nas medições de massa das diferentes substâncias envolvidas. Por fim, permite identificar qual o solvente e o(s) soluto(s): no exemplo indicado anteriormente, o benzeno está presente em maior quantidade (x_benzeno > x_tolueno), logo é o solvente e o tolueno o soluto.

Referências

1. Green Book: IUPAC Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry. Second Edition, Blackwell Scientific Publications, Oxford, 1993.

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Criada em 2 de Novembro de 2009
Revista em 14 de Julho de 2010
Aceite pelo editor em 13 de Setembro de 2010