Fisicoquímica Experimental: Soluciones 2 (Fracción Molar)

Para relacionar ciertas propiedades físicas (como la presión de vapor) con la concentración de la disolución, es necesario tener una expresión de la concentración en la que todos los componentes de la mezcla estén exresados en moles. Esto puede lograrse con la fracción molar. La fracción molar expresa la proporción en que se encuentran los moles de soluto con respecto a los moles totales de disolución (moles de soluto más moles de disolvente). Podemos calcular la fracción molar de una mezcla homogénea con las siguientes expresiónes:

Donde nste es el número de moles del solvente y nsto es el número de moles del soluto.

En otras palabras, podemos decir que la fracción molar es igual a la cantidad de un componente expresada en moles entre la suma de todos los componentes de la disolución expresada en moles. si lo vemos de esta manera, entonces la suma de las fracciones molares de todos los componentes de una disolución será siempre igual a uno.

Por ejemplo, una mezcla binaria de 6 moles de etanol y 4 moles de agua dará un total de 10 moles, la fracción molar del etanol es de 6/10 = 0,6; mientras que la fracción molar del agua es 4/10 = 0,4. Todas las fracciones molares de una disolución serán siempre menores que 1, y la suma de éstas dará como resultado 1. Ésto queda expresado en la siguiente fórmula:

A continuación un problema en el que podemos practicar algunos de los cálculos sobre la concentración de soluciones:

Una disolución acuosa de sulfato ferroso desecado se preparó añadiendo 41,50 g de FeSO₄ a la cantidad de agua necesaria para completar un volumen de 1000 ml de disolución, a 18°C. La densidad de la disolución es 1,0375, y el peso molecular del FeSO₄ es 151,9. Calcúlese: a) la molaridad, b) la molalidad, c) la fracción molar del FeSO₄, la del agua y el número de moles por ciento de los dos constituyentes, d)el tanto por ciento en peso del FeSO₄

a) Molaridad