Diferencia entre la fracción de mole y la fracción de masa

Diferencia clave: fracción de mole frente a fracción de masa
 

La fracción molar y la fracción de masa son términos utilizados para expresar las relaciones entre diferentes componentes en compuestos. La diferencia clave entre la fracción molar y la fracción de masa es que la fracción molar se ocupa de los moles de diferentes componentes de un compuesto, mientras que la fracción de masa se ocupa de las masas de diferentes componentes en un compuesto. La fracción molar se puede convertir en la fracción de masa del mismo compuesto y viceversa.

CONTENIDO

1. Resumen y diferencia clave
2. ¿Qué es la fracción de mole 
3. ¿Qué es la fracción masiva?
4. Similitudes entre la fracción de mole y la fracción de masa
5. Comparación lado a lado: fracción de mole frente a fracción de masa en forma tabular
6. Resumen

¿Qué es la fracción de mole?

La fracción molar es la relación entre las cantidades de componentes en una mezcla expresada por su número de moles. Es la relación entre los moles de un constituyente y la suma de moles de todos los constituyentes en una mezcla. Se puede dar de la siguiente manera.

Fracción molar = moles de un constituyente / suma de moles de todos los constituyentes (masa de la mezcla)

O

X_yo = n_yo / n_total

Las fracciones molares de todos los componentes equivalen a 1, ya que la fracción molar es una proporción. La fracción molar se puede usar para expresar el porcentaje molar al multiplicar la fracción molar de 100. La fracción molar también se puede denominar fracción fracción porque los moles dan la cantidad de un constituyente. La fracción de moles no tiene unidades, ya que es una relación entre moles (las unidades se cancelan).

Figura 01: Densidad de NaCl en función de la fracción molar

Cálculo de la fracción de mole

Consideremos un problema de muestra para entender qué es la fracción molar..

Pregunta:

Encuentre la fracción molar de NaCl cuando se disuelven 0.1 mol de NaCl en 100 gramos de agua pura.

Responder:

Número de moles de agua = 100 g / 18 gmol^-1

= 5.56 mol

Suma de moles de todos los constituyentes = 0.1 (NaCl) + 5.56 (H₂O)

= 5.66 mol

La fracción molar de NaCl = 0.1 mol / 5.66 mol

= 0.018

¿Qué es la fracción masiva??

La fracción de masa es la relación entre la masa de un constituyente y la masa total de una mezcla. Dado que es una relación entre masas, la fracción de masa no tiene unidades (las unidades se cancelan). Se puede dar como una ecuación (dada a continuación).

Fracción de masa = masa de un constituyente / suma de masas de todos los constituyentes (masa de la mezcla)

O

W_yo = m_yo / m_total

Las fracciones en masa de todos los componentes son iguales a 1, ya que la fracción en masa es una relación. Las fracciones en masa de los componentes individuales siempre tienen valores más bajos que 1. La fracción en masa también se puede dar como porcentaje en masa. Aquí, la fracción de masa se multiplica por 100. En los cálculos del análisis elemental, la fracción de masa se refiere a la relación entre la masa de un elemento químico y el compuesto. La fracción de masa es independiente de la temperatura porque la masa no cambia cuando se cambia la temperatura.

Cálculo de la fracción masiva

Pregunta:

Encuentre la masa de sacarosa en una solución de sacarosa (500 g) en la que el agua tenga una fracción de masa de 0.65.

Responder:

Masa total de la mezcla = 500 g

La fracción masiva del agua = 0.65

Entonces la fracción de masa de sacarosa = 1-0.65 = 0.35

La masa de sacarosa = 0.35 x 500g

= 175 g

Cuáles son las similitudes entre la fracción de mole y la fracción de masa?

• Ambos términos expresan razones.
• Tanto la fracción molar como la fracción de masa son términos sin unidades.
• Ambos dan valores que son iguales o menores que 1.
• Ambos son independientes de los cambios de temperatura..

¿Cuál es la diferencia entre la fracción de mole y la fracción de masa??

Fracción de mole vs fracción de masa
La fracción molar es la relación entre los moles de un constituyente y la suma de moles de todos los constituyentes en una mezcla.	La fracción de masa es la relación entre la masa de un constituyente y la masa total de una mezcla.
Componentes
La fracción molar se calcula utilizando moles de constituyentes..	La fracción de masa se calcula utilizando masas de constituyentes.

Resumen - Mole Fraction vs Mass Fraction

La fracción molar y la fracción de masa se utilizan para expresar las fracciones relativas de diferentes constituyentes en una mezcla. Ambos son términos sin unidades, ya que las relaciones tienen la misma unidad y, por lo tanto, las unidades se cancelan. La diferencia clave entre la fracción molar y la fracción de masa es que la fracción molar se ocupa de los moles de diferentes componentes de un compuesto, mientras que la fracción de masa se ocupa de las masas de diferentes componentes en un compuesto.

Referencia:

1. “Mole Fraction”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 12 de marzo de 2018., Disponible aquí.
2. "Fracción de Mole", Chemsteam, Disponible aquí.
3. “Fracción en masa (química)”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3 de marzo de 2018, Disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. “Fracción de mol de sal” Por Jzana - Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) vía Commons Wikimedia