Resolva X i = n i ÷ n total para encontrar a fração molar de cada componente em uma mistura. Insira os moles diretamente, converta primeiro as massas dos componentes em moles ou visualize os resultados como porcentagem molar.
Componentes
Resultado
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Insira moles para pelo menos 2 componentes para calcular frações molares.
Componentes
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Insira uma massa e uma massa molar para pelo menos 2 componentes para calcular as frações molares.
Componentes
Resultado
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Insira moles para pelo menos 2 componentes para calcular a porcentagem molar.
4 min de leitura3 etapas6 termos3 exemplos6 perguntasXi = ni / ntotal
A fração molar (Xi) informa qual parcela do total de moles em uma mistura pertence a um componente.
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Etapas
Como usar esta calculadora
3 etapas▸
1
Liste cada componente
Adicione uma linha para cada substância na mistura e dê a ela um nome curto (A, B, NaCl, água – qualquer coisa que ajude a diferenciar as linhas). Você precisa de pelo menos 2 componentes para que uma fração molar signifique alguma coisa.
2
Insira moles ou massa
Na guia Fração Mole, digite diretamente o número de moles de cada componente. Se você conhece apenas a massa, mude para a guia De massas e insira massa mais massa molar - a calculadora converte cada uma em moles para você (moles = massa ÷ massa molar).
3
Leia a fração molar e a porcentagem molar
O cartão de resultados mostra a fração molar Xi de cada componente (um decimal entre 0 e 1) e, na guia Porcentagem Mole, o mesmo valor de uma porcentagem. As frações de cada componente sempre somam 1 (100%).
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Referência
Fórmula e metodologia
3 fórmulas▸
Fração molar
Xi = ni / ntotal
A fração molar do componente i (Xi) são seus moles (ni) divididos pelo total de moles de cada componente na mistura (ntotal = n1 + n2 + ... + nk). A fração molar é adimensional – não tem unidades – e cada Xi em uma mistura soma exatamente 1.
Porcentagem molar
mole % = Xi × 100
A porcentagem molar é simplesmente a fração molar expressa em uma escala de 0 a 100 em vez de uma escala de 0 a 1. É comum em misturas de gases e composições de ligas onde as porcentagens são lidas de forma mais natural do que os decimais.
Moles de massa
ni = massi / molar massi
Quando você sabe apenas quanto de uma substância possui em massa, converta-a primeiro em moles usando sua massa molar (gramas por mol) e, em seguida, aplique a fórmula da fração molar aos moles resultantes.
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Glossário
Principais termos explicados
6 termos▸
Fração molarA proporção entre os moles de um componente e o total de moles em uma mistura (Xi = ni/ntotal). É um número adimensional entre 0 e 1, e cada fração molar em uma mistura soma 1.
Porcentagem molarUma fração molar expressa como uma porcentagem em vez de um decimal (Xi × 100). Todas as porcentagens molares em uma mistura somam 100%.
ToupeirasA unidade SI para quantidade de substância (símbolo mol). Um mol contém o número de Avogadro (cerca de 6,022 × 10^23) de partículas – átomos, moléculas ou íons.
MisturaUma combinação de duas ou mais substâncias (componentes) que estão fisicamente combinadas, mas não quimicamente ligadas entre si, como uma solução, uma liga ou uma mistura de gases.
ComponenteUma das substâncias individuais que constituem uma mistura. Cada componente tem sua própria fração molar, moles e massa na mistura geral.
Total de toupeirasA soma dos mols de cada componente da mistura (ntotal = n1 + n2 + ... + nk). Este é o denominador usado para calcular a fração molar de cada componente.
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Situações comuns
Exemplos práticos
3 exemplos▸
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Mistura de dois componentes
2 mol de A misturados com 3 mol de B
Toupeiras de A 2 molMoles de B 3 mol
Total de moles = 2 + 3 = 5. X_A = 2/5 = 0,400 e X_B = 3/5 = 0,600. As duas frações somam exatamente 1, confirmando as verificações matemáticas. Adicionar mais componente B (digamos, aumentá-lo para 4 mol) empurraria X_B para cima e X_A para baixo - o componente com a maior parcela de moles sempre tem a maior fração molar.
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Computação em massa
58,44 g de NaCl misturados com 36 g de água
Massa NaCl / massa molar 58,44g/58,44g/molMassa de água/massa molar 36g/18g/mol
NaCl: 58,44 g ÷ 58,44 g/mol = 1 mol. Água: 36 g ÷ 18 g/mol = 2 mol. Total = 3 mol, então X_NaCl = 1/3 = 0,333 e X_água = 2/3 = 0,667. Observe que a fração de massa e a fração molar diferem aqui - NaCl representa cerca de 62% da mistura em massa, mas apenas 33% em moles, porque sua massa molar é muito maior que a da água.
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Conversão percentual molar
A mesma mistura de 2 mol A: 3 mol B, lida como uma porcentagem
X_A 0.400X_B 0.600
Multiplique cada fração molar por 100: X_A = 40,0% e X_B = 60,0%. A porcentagem molar e a fração molar descrevem a mesma composição - a porcentagem é mais fácil de ler rapidamente, e é por isso que as misturas de gases e as especificações da liga são frequentemente rotuladas em porcentagem molar em vez de frações decimais.
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Referência
Citar esta calculadora
APA e MLA▸
Use um destes formatos para citar esta calculadora em um trabalho ou relatório.
A fração molar (Xi) informa qual parcela do total de moles em uma mistura pertence a um componente. É a unidade de concentração que os químicos procuram quando trabalham com misturas de gases, pressão de vapor (lei de Raoult) e propriedades coligativas, porque, ao contrário da molaridade ou da percentagem de massa, não depende do volume ou da temperatura – apenas da quantidade de substância presente.
Como funciona a calculadora de fração molar
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A fração molar de cada componente são seus próprios moles divididos pelo total de moles de cada componente na mistura: Xeu = neu / ntotal. Como os moles de cada componente são contados no mesmo total, as frações molares de todos os componentes em uma mistura sempre somam exatamente 1 (ou 100% em termos percentuais de mol) — a calculadora usa essa soma como uma verificação de sanidade integrada em cada resultado. aplica a mesma fórmula de fração molar aos moles derivados.
Entradas e o que elas significam
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Cada linha representa um componente da mistura: um nome curto para sua própria referência, mais seus moles diretamente ou sua massa e massa molar (em g e g/mol, respectivamente). Você precisa de pelo menos dois componentes – uma fração molar significa apenas algo relativo ao resto da mistura. A massa molar de uma substância pode ser consultada em uma tabela periódica ou em uma calculadora de massa molar e normalmente é expressa em gramas por mol (g/mol).
A entrada que mais influencia o resultado é o tamanho relativo dos moles de um componente em comparação com os outros. Dobrar os moles de um componente pequeno desloca visivelmente sua própria fração para cima e diminui ligeiramente a de todos os outros, já que todas as frações ainda devem somar 1.
Limites e casos extremos
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A fração molar requer pelo menos dois componentes com moles não negativos e um total maior que zero — a calculadora mostrará um prompt em vez de um resultado se essas condições não forem atendidas. A fração molar não deve ser confundida com fração de massa ou fração de volume: um componente pode ser a maioria de uma mistura em massa e ainda ser uma minoria em moles (ou vice-versa) se sua massa molar diferir muito dos outros componentes, como mostrado no exemplo de sal e água acima. Para misturas reagentes ou sistemas com comportamento não ideal significativo, a fração molar ainda é definida da mesma maneira, mas as atividades (em vez das frações molares brutas) são usadas em cálculos termodinâmicos e de equilíbrio. Consulte uma referência química para esses casos mais avançados.
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Perguntas
Perguntas frequentes
6 perguntas▸
Qual é a fórmula da fração molar?+
A fração molar é Xi = ni / ntotal – os moles de um componente divididos pelo total de moles de cada componente na mistura. É um número adimensional entre 0 e 1.
Por que todas as frações molares somam 1?+
Porque os moles de cada componente são contados no mesmo total (ntotal). Se você somar ni/ntotal para cada componente, os numeradores somam exatamente ntotal, então a soma total se reduz a ntotal/ntotal = 1. Esta calculadora mostra essa soma como uma verificação de cada resultado calculado.
Como calculo a fração molar a partir de massas em vez de moles?+
Primeiro converta a massa de cada componente em moles usando sua massa molar: moles = massa ÷ massa molar (em g/mol). Depois de ter moles para cada componente, aplique a fórmula padrão da fração molar. A aba From Masses faz essa conversão automaticamente.
O que é porcentagem molar?+
A porcentagem molar é a fração molar multiplicada por 100, portanto, é lida em uma escala de 0 a 100% em vez de uma escala decimal de 0 a 1. Os dois descrevem exatamente a mesma composição – a porcentagem molar é frequentemente preferida para misturas de gases e especificações de ligas.
Como a fração molar é diferente da fração de massa?+
A fração molar compara os componentes pela quantidade de substância (moles), enquanto a fração de massa os compara por peso (gramas). Os dois só combinam quando cada componente tem a mesma massa molar – caso contrário, uma substância pode dominar uma mistura em massa e ser minoritária em moles, ou o contrário.
Quais unidades a fração molar usa?+
A fração molar não tem dimensão – moles divididos por moles cancelam totalmente as unidades. A porcentagem molar também não tem unidade, apenas expressa como uma porcentagem em vez de um decimal.
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