Fração Molar

A fração molar, que se representa por X, consiste numa forma de exprimir quantitativamente uma solução.

A fração molar indica a quantidade de um componente numa mistura.

A fração molar do componente A numa determinada mistura é dada por:

X_A = n_A (mol) / n_T (mol)

Em que n_A é o número de moles da substância A e n_T é o número total de moles da mistura.

A fração molar é adimensional, querendo isto dizer que não apresenta unidades de grandeza.

É de notar que a soma das frações molares de todos os componentes de uma mistura é sempre igual a 1.

Muitas vezes, na resolução de problemas, o número de moles não é fornecido, mas sim a massa dos componentes em questão, em gramas. Com base nas massas e nas massas molares calcula-se a quantidade de matéria, n, pela seguinte expressão:

n = massa (g) / massa molar (g/mol)

Considerando um exemplo, para uma melhor compreensão, tem-se uma solução que foi preparada dissolvendo-se 38 g de cloreto de cálcio (CaCl₂) em 36 g de água (H₂O). Para calcular a fração molar de soluto, por exemplo, tem que se calcular previamente a quantidade de matéria do soluto (n_CaCl2)e do solvente (n_H2O) por meio das respetivas massas e massas molares, ou seja:

m_CaCl2 = 38 g

M(CaCl₂) = 1 x 40,1 + 2 x 35,5 = 111,1 g/mol

m_H2O = 36 g

M(H₂O) = 2 x 1 + 1 x 16 = 18 g/mol

Assim, sabendo as massas e as massas molares pode-se proceder ao cálculo da quantidade de matéria:

– Número de moles de CaCl₂

n_CaCl2 = 38 g / 111,1 g/mol = 0,34 mol

– Número de moles de H₂O

n_H2O = 36 g / 18 g/mol = 2 mol

Portanto, para se obter a fração molar do soluto, X_Cacl2, faz-se:

X_CaCl2 = n_CaCl2 / (n_CaCl2 + n_H2O) = 0,34 / (0,34 + 2) = 0,14

Pode-se, de forma análoga, calcular também a fração molar do solvente, X_H2O, ou seja:

X_H2O = n_H2O / (n_CaCl2 + n_H2O) = 2 / (0,34 + 2) = 0,86

Com base neste exemplo pode-se concluir que a fração molar não possui unidades e a soma das frações molares de todos os componentes da solução é 1, ou seja, X_CaCl2 + X_H2O = 0,14 + 0,86 = 1, tal como já tinha sido referido.

References:

• Chang, R., «General Chemistry», McGraw-Hill, 4º Ed., 1990.