Come calcolare le frazioni molari dei componenti in una soluzione chimica

La frazione molare, forse non tutti sanno, rappresenta uno dei modi per esprimere la concentrazione di una specie chimica presente in una data soluzione, essa è data dal rapporto tra il numero di moli di un componente la soluzione ed il numero di moli totale. Per indicare la frazione molare si usa generalmente la lettera X. In questa guida vedremo come calcolare, quindi, le frazioni molari dei componenti in una soluzione chimica.

• Base di chimica e matematica

Innanzitutto, dobbiamo sapere che in chimica la frazione molare viene solitamente usata nel caso di soluzioni, ossia, per ben specificare e non cadere nel generico, più propriamente miscele gassose, poiché essa ha la capacità di legare la pressione parziale di un componente alla pressione totale degli stessi.

Per prima cosa supponi, ipoteticamente parlando, di avere una soluzione i cui componenti siano rispettivamente A e B. Le frazioni molari di A e B sono così date da: XA = moli di A /moli totali, XB = moli di B /moli totali. Le frazioni molari assumono sempre valori compresi tra 0 e 1. La somma delle frazioni molari di tutti i componenti la soluzione è sempre 1: XA XB = 1.

Ora prendi in considerazione, ad esempio, una semplice soluzione ottenuta sciogliendo 5 grammi di cloruro di potassio (KCl) in 85 grammi di acqua. Per calcolare le frazioni molari di cloruro di potassio e di acqua devi per prima cosa trovare il numero di moli di entrambi i componenti. Ti ricordo che per calcolare il numero di moli di un composto chimico a partire dai grammi devi utilizzare la formula seguente: moli = grammi / massa molecolare. La massa molecolare del cloruro di potassio è rispettivamente 74,6 g/mol mentre, la massa molecolare dell'acqua corrisponde a 18 g/ mol.

Effettuando dei semplici calcoli risolvendo, così, la formula su esplicitata converremo che le moli dei due componenti risultano essere: moli di KCl = 5/74,6 = 0,067 mol, moli di acqua = 85/18 = 4,722 mol. Sommando, ora, questi due valori ottieni il numero di moli totale: moli totali = moli di KCl moli di acqua = 0,067 4,722 = 4,789.

Calcola, adesso, la frazione molare di KCl dividendo le moli di questo composto per le moli totali: X (KCl) =moli di KCl / moli totali = 0,067 /4,789 = 0,014. Per trovare la frazione molare di acqua puoi procedere ovviamente in maniera analoga, oppure, più semplicemente, sapendo che la somma delle frazioni molari deve dare 1, ne deduci logicamente che: X (acqua) = 1 %u2013 X (KCl) =1 -0,014 = 0,986.

Con una preparazione base, per quanto riguarda soprattutto la chimica, ed altresì il calcolo matematico ed algebrico potrai facilmente capire il metodo per calcolare in tutta semplicità le frazioni molari dei componenti in una soluzione chimica. Ovviamente la tavola periodica degli elementi sarà d'obbligo.