3.2 Unidades de concentración: Fracción molar

3.2.1 Fracción molar (Xi).

La Fracción Molar es una forma de medir la concentración que expresa la proporción en que se encuentra una sustancia respecto a los moles totales de la disolución.

 La fracción molar es una cantidad adimensional que expresa la relación del número de moles de un componente con el número de moles de todos los componentes presentes. En general, la fracción molar del componente i en
una mezcla está dado por:


La Fracción Molar es una unidad de concentración adimensional. La suma de todas las fracciones molares de las sustancias presentes en una disolución es igual a 1:



Ejemplos de Cálculo de Fracción Molar:

  • Ejemplo 1: Calcular la fracción molar de cada una de las sustancias de la disolución de: 10 moles de metanol, 1 mol de etanol y 8 moles de agua.
          • nt = moles totales de la disolución = nmetanol + netanol + netanol = 10 + 1+ 8 = 19
          • xmetanol = nmetanol / nt = 10 / 19 = 0,53
          • xetanol = netanol / nt = 1 / 19 = 0,05
          • xagua = netanol / nt = 8 / 19 = 0,42
          • Podemos comprobar que la solución es correcta ya que la suma de las tres es igual a 1: 
            • xmetanol + xetanol + xagua = 0,53 + 0,05 + 0,42 = 1

        • Ejemplo 2: 

         


        • Ejemplo 3: 



        Actividad evalúa tu conocimiento:


        Contesta el siguiente formulario. (Da clic)


        Ejercicio de repaso:

        Ejercicio 1: Determinar la fracción molar de soluto de una disolución formada por 12 g de hidróxido de calcio, Ca(OH)2, en 200 g de agua, H2O, si la densidad de esta disolución en 1050 kgm-3. 
        Comenta tu resolución en la parte de abajo y compara con la de tus compañeros.

        Comentarios

        1. Unknown23 de abril de 2020, 1:04 p.m.

          Ejercicio 1-Respuesta
          Moles del soluto= 0.845 mol

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        2. OROZCO AGUILAR MAGALY MONSERRATH23 de abril de 2020, 6:23 p.m.

          Para poder resolver el ejercicio, primero tuve que identificar los datos que nos da el problema:
          DATOS:
          12g de Ca (OH)2
          200g de H2O
          XA=?
          Soluto=hidróxido de calcio
          Dislovente= agua
          FÓRMULA:
          XA= nA/disolución
          Con el peso atómico de cada sustancia obtuve los moles de cada una de estás:
          nH2O= 11.11
          nCa (OH)2= 0.162
          Después de obtener los moles de cada sustancia los sume para así tener los moles de la disolución :
          ndisolucion= nH2O + nCa (OH)2= 11.11+0.162=11.273
          Ya con esos datos prosegi a sustituir la fórmula:
          X Ca (OH)2= 0.162 mol/ 11.273 mol= 0.014
          Por lo que la fraccion molar del soluto es igual a 0.014



          Orozco Aguilar

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        3. Jennifer Leonor Rodriguez Hernandez23 de abril de 2020, 9:43 p.m.

          Para determinar la Fracción molar del soluto( en este caso el Hidróxido de calcio, Ca(OH)2.)
          Necesitamos los siguientes datos:
          mCa(OH)2=12g
          PMCa(OH)2=74g/mol
          mH2O=200g
          PMH2O=18g/mol
          Con esto anterior debemos sacar los moles tanto del soluto asi como del solvente
          nCa(OH)2=0.1621
          nH2O=11.11
          Proseguimos con la formula para indicar los moles totales
          nt= nCa(OH)2 + nH2O
          0.1621 + 11.11
          nt=11.273
          Tomando en cuenta lo anterior sacamos la Fracción molar del soluto
          X de Ca(OH)2= 0.1621/11.273
          =0.0143
          En este caso también nos mencionaban una densidad, pero no se tomo en cuenta

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        4. Unknown23 de abril de 2020, 11:25 p.m.

          n=12 g (1 mol / 74 g) = 0,162 moles de Ca(OH)2
          M(H2O) = 18 g/mol
          n= 200 g · ( 1 mol / 18 g) = 11,11 mol
          n(t) = 11,111 moles H2O+ 0,162 moles de soluto = 11,273 moles
          X = 0,162 / 11,273 = 0,014

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        5. Unknown24 de abril de 2020, 12:00 a.m.

          Salazar Castillo Abril
          Primeramente hay que conocer determinar cuál es el solvente y cuál el soluto (Soluto = Ca(OH)2 porque está en menor cantidad y es el sólido que se diluirá en el líquido de H2O) para después empezar con el problema; donde hay que conocer primero la unidad de masa atómica del soluto y del solvente para así conseguir sus moles mediante la fórmula de g/(g/mol)
          n Ca(OH)2 = 0.162
          n H2O= 11.11
          Después conseguimos los moles totales al sumar las cantidades anteriores: 11.272
          Finalmente con la fórmula de Fracción molar X= moles compuesto/ moles totales tenemos la fracción molar del soluto:
          X Ca(OH)2 = 0.014

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        6. Guadalupe Azucena Pérez Rodríguez24 de abril de 2020, 1:48 a.m.

          Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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        7. Guadalupe Azucena Pérez Rodríguez24 de abril de 2020, 1:52 a.m.

          Primero debemos plasmar los datos.
          Datos:
          m Ca(OH)2=12g
          m H2O=200g
          p=1053 kg/m3
          PMH2O=18 g/mol
          PMCa(OH)2=74 g/mol
          Formulas:
          Xi=ns/nt
          Despues de conocer los datos debemos calcula el numero de moles del agua y del hidroxido de calcio para poder calcular los moles totales y la frccion molar del soluto
          n Ca(OH)2= (1 mol Ca(OH)2/74g Ca(OH)2)(12g Ca(OH)2)= 0.162 mol Ca(OH)2
          n H2O= (1 mol H2O/18g H2O)(200g H2O)= 11.11 mol H2O
          nt= 0.162 + 11.11= 11.27
          Con los moles podemos calcular la fraccion molar del agua y del soluto
          X H2O=11.11/11.27=0.9858
          X Ca(OH)2= 0.162/11.27= 0.014 ---------- fraccion molar del soluto

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        8. Martinez Castillo Luz Paola24 de abril de 2020, 9:00 a.m.

          PMH2O=18 g/mol
          PMCa(OH)2=74 g/mol
          ---------------------------------------------------
          Moles de soluto: 12 g · (1 mol / 74 g) = 0.162 moles de Ca(OH)2
          M(H20) = 18 g.mol-1
          Moles de disolvente: 200 g · ( 1 mol / 18 g) = 11.11 mol
          Moles totales = 11.111 moles H20+ 0.162 moles de soluto = 11.273 moles
          X = 0.162 / 11.273 = 0.014

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        9. Isenia Martinez25 de abril de 2020, 4:11 p.m.

          Martinez Camarillo Isenia Elizabeth

          D A T O S:
          ----------------------------
          m Ca(HO)2 = 12 g
          m H2O =200g
          PM Ca(HO)2 =74g/mol
          PM H2O= 18 g/mol
          p = 1050 kg/m3

          P R O C E D I M I E N T O:
          ---------------------------------------------
          Sacamos el PM:

          Ca(OH)2:
          Ca: 1 x 40 = 40
          O: 2 x 16 = 32
          H: 2 x 1 = 2
          -------
          =74=

          H2O:
          H: 2 x 1 = 2
          O: 1 x 16 = 16
          --------
          = 18 =

          n Ca(OH)2 = 12 g/74g/mol = 0.162 mol
          n H2O =200g/18g/mol = 11.11 mol

          n disolución = n Ca(OH)2 +n H2O
          = 0.162 + 11.11 =11.272

          Xi H2O = 11.11/11.272 = 0.985
          XI Ca(OH)2 = 0.162/11.27= 0.014
          Fracción molar del soluto = 0.014

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        10. Annete26 de abril de 2020, 10:58 a.m.

          PM Ca(OH)2 = 40 + (2x16 ) +( 2x1) = 74 g / mol
          PM H2O = (2x1) + 16 = 18 g / mol
          nsoluto = 12 g x (1 mol / 74 g) = 0,162 moles
          ndisolvente = 200 g ·x (1 mol / 18 g) = 11,11 moles
          ntotal = 11,11 moles H2O+ 0,162 moles de soluto = 11,27 moles
          Xsoluto = (moles de soluto / moles totales) = 0,162 / 11,273 = 0,014

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        11. Elianey Ramírez26 de abril de 2020, 9:28 p.m.

          Para encontrar la fraccion molar del solito que se está pidiendo, que en este caso es el hidróxido de calcio, se deberá realizar lo síguiente:
          12 g (1 mol / 74 g) = 0,162 moles de Ca(OH)2

          M(H2O) = 18 g/mol

          n= 200 g · ( 1 mol / 18 g) = 11,11 mol
          n(t) = 11,111 moles H2O+ 0,162 moles de soluto = 11,273 moles

          X = 0,162 / 11,273 = 0,014

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        12. Yahir Yañez Rodríguez26 de abril de 2020, 10:03 p.m.

          M (Ca(OH)2) = 40 + 2 · 16 + 2 · 1 = 74 g/mol.
          Moles de soluto: 12 g (1 mol / 74 g) = 0,162 moles de Ca(OH)2
          Fracción molar de soluto:
          M(H20) = 18 g/mol
          Moles de disolvente: 200 g · ( 1 mol / 18 g) = 11,11 mol
          Moles totales = 11,111 moles H20+ 0,162 moles de soluto = 11,273 moles
          X = (moles de soluto / moles totales) = 0,162 / 11,273 = 0,014

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        13. Hernandez Mata Maria26 de abril de 2020, 10:12 p.m.

          Primero calcularemos los moles a través de los gramos y el PM:
          nH2O= 1 mol/18g(200g)= 11.11 mol H2O
          nCa(OH)2= 1 mol/74g(12g)= 0.16 mol Ca(OH)
          nt= 11.11+0.16= 11.27 mol
          Xhidroxido de calcio= 0.16/11.27= 0.014

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        14. Unknown28 de abril de 2020, 12:01 p.m.

          Datos:
          Ca(OH)2
          m= 12 g
          p.m=74 g/mol
          H2O
          200 g
          Disolución
          densidad =1050 kgm-3.
          Moles
          n H2O = 200 g (1 mol/18 g)= 11.11 mol
          n Ca(OH)2 = 12 g(1 mol/74 g) =0.16 mol
          nt = 11.11 + 0.16= 11.27 mol
          X Ca(OH)2 = 0.16 mol/11.27 mol
          Respuesta= 0.0142

          Martinez Rodriguez Daniela

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        15. Reta Reyna Marcela Nohemí29 de abril de 2020, 9:20 p.m.

          PM Ca(OH)2 = 40 + (2x16 ) +( 2x1) = 74 g / mol
          PM H2O = (2x1) + 16 = 18 g / mol
          NCa(OH)2 =12 g x (1 mol / 74 g) = 0.162 moles
          NH20 = 200 g ·x (1 mol / 18 g) = 11.11 moles
          Ntotal = 11.11 moles H2O+ 0.162 moles de soluto = 11.27 moles
          Xsoluto = (moles de soluto / moles totales) = 0.162 / 11.273 = 0.0142

          Reta Reyna Marcela Nohemí

          ResponderBorrar
        16. Roberto de Jesús Sánchez Zapata30 de abril de 2020, 4:19 p.m.

          Ca= 40g/mol
          O= 16g/mol
          H= 1g/mol
          Peso molecular Ca(OH)2= 40+32+2=74g/mol
          Peso molecular H2O= 2+16= 18g/mol
          NCa(OH)2: 12gmol/74g= 0.162 mol
          NH2O = 200gmol/18g = 11.11 mol
          NTotal = 11.11 mol H2O+0.162 mol de soluto = 11.27 N totales
          XSoluto = 0.162/11.27 = 0.142

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        17. Alondra Aydeé Cruz Pérez30 de abril de 2020, 7:55 p.m.

          Determinar la fracción molar de soluto de una disolución formada por 12 g de hidróxido de calcio, ca(OH)2, en 200 g de agua, H2O, si la densidad de esta disolución en 1050 kgm-3.

          * DATOS
          12 g de Ca(OH)2
          200 g de H2O

          * MCa(OH)2 = 40 + 2 (16) + 2 (1) = 74 g. mol-1.

          *Moles de soluto = 12 g · (1 mol / 74 g) = 0,162 moles de Ca(OH)2

          *Masa total de Disolución = 12 g Ca(OH)2 + 200 g H20= 212 g Disolución.

          * VOLUMEN DE DISOLUCIÓN:
          1050 kgm-3 = 1050 g.l-1
          212 g · (litros de disolución / 1050 g) = 0,202 litros de disolución

          * FRACCIÓN MOLAR DEL SOLUTO:
          M(H20) = 18 g.mol-1
          Moles de disolvente: 200 g · ( 1 mol / 18 g) = 11,11 mol
          Moles totales = 11,111 moles H20+ 0,162 moles de soluto = 11,273 moles
          X = (moles de soluto / moles totales) = 0,162 / 11,273 = 0,014

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        18. Fatima Coghlan9 de mayo de 2020, 9:28 p.m.

          Como primer paso, organice los datos que tenía y los que el problema me solicitaba encontrar (la fracción molar del soluto en este caso).

          Seguido de esto, escribí las fórmulas que necesito que en esta ocasión solo serían dos: una para sacar los moles y la otra para saber la fracción molar del soluto.
          ° Xi= ni/nt --> formula de la fracción molar
          ° n=(1 mol/PM)m --> formula para sacar los moles

          Utilizaremos la segunda fórmula para sacar primero los moles:
          ° nCa(OH)2= (1 mol/74g)12g= 0.162 mol
          °nH2O= (1 mol/18g)200g= 11.11 mol

          Una vez que tenemos el equivalente de moles, los sumamos para tener los moles totales que requiere la formula de la fracción molar:
          ° nt= 0.162+11.11= 11.272 mol

          Teniendo todo, sustituimos en la fórmula de fracción molar pero solamente para el soluto:
          ° Xi=0.162 mol/11.272 mol= 0.014 <---- Esta sería la fracción molar para para el soluto Ca(OH)2

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        19. Unknown10 de mayo de 2020, 7:28 a.m.

          Primero, se obtiene los moles de las sustancias dichas:
          nH2O= 11.11
          nCa (OH)2= 0.162
          Se suman los moles de las dos sustancias para aplicar correctamente la formula:
          ndisolucion= nH2O + nCa (OH)2= 11.11+0.162=11.273
          Ya con los datos obtenidos se prosigue a sustituir en la formula lo que se pide:
          X Ca (OH)2= 0.162 mol/ 11.273 mol= 0.014
          Trejo Rosales Eric Jonatan

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        20. Díaz Espinosa Julio10 de mayo de 2020, 6:57 p.m.

          n=12 g (1 mol / 74 g) = 0,162 moles de Ca(OH)2
          M(H2O) = 18 g/mol
          n= 200 g · ( 1 mol / 18 g) = 11,11 mol
          n(t) = 11,111 moles H2O+ 0,162 moles de soluto = 11,273 moles
          X = 0,162 / 11,273 = 0,014

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        21. Sara Itzel Sarmiento Hernandez10 de mayo de 2020, 8:04 p.m.

          Sarmiento Hernández Sara Itzel
          12g(1mol/74g)= 0.162mol Ca(OH)2
          200g(1mol/18g)= 11.11mol H20
          0.162mol Ca(OH)2 + 11.11mol H2O= 11.273mt
          0.162mol Ca(OH)2/11.273mt=0.014 Ca(OH)2

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        22. Angel Sandoval Martinez10 de mayo de 2020, 9:20 p.m.

          Se convierten
          (1mol/74g)12g = 0.162mol Ca(OH)2
          (1mol/18g)200g= 11.11mol H20
          Se sacan los moles totales
          0.162mol Ca(OH)2 + 11.11mol H2O= 11.273mt
          Se obtiene:
          0.162mol Ca(OH)2/11.273mt=
          0.014 Ca(OH)2

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        23. Unknown15 de mayo de 2020, 1:15 a.m.

          Datos:
          Ca= 40g/mol
          O= 16g/mol
          H= 1g/mol
          Procedimiento:
          Peso molecular Ca(OH)2= 40+32+2=74g/mol
          Peso molecular H2O= 2+16= 18g/mol
          NCa(OH)2: 12gmol/74g= 0.162 mol
          NH2O = 200gmol/18g = 11.11 mol
          NTotal = 11.11 mol H2O+0.162 mol de soluto = 11.27 N totales
          XSoluto = 0.162/11.27 = 0.142
          Guerrero Alexander

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        24. Unknown17 de mayo de 2020, 4:17 p.m.


          Erick Guillermo puente Alvizo
          12 g (1 mol / 74 g) = 0,162 moles de Ca(OH)2
          M(H2O) = 18 g/mol
          n= 200 g · ( 1 mol / 18 g) = 11,11 mol
          n(t) = 11,111 moles H2O+ 0,162 moles de soluto = 11,273 moles
          X = 0,162 / 11,273 = 0,014

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        25. Unknown17 de mayo de 2020, 4:49 p.m.

          Ca= 40g/mol
          O= 16g/mol
          H= 1g/mol
          Peso molecular Ca(OH)2= 40+32+2=74g/mol
          Peso molecular H2O= 2+16= 18g/mol
          NCa(OH)2: 12gmol/74g= 0.162 mol
          NH2O = 200gmol/18g = 11.11 mol
          NTotal = 11.11 mol H2O+0.162 mol de soluto = 11.27 N totales
          XSoluto = 0.162/11.27 = 0.142
          Puente Alvizo Erick Guillermo

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        26. Unknown18 de mayo de 2020, 1:59 p.m.

          n H2O = 200 g (1 mol/18 g)= 11.11 mol
          n Ca(OH)2 = 12 g(1 mol/74 g) =0.16 mol
          nt = 11.11 + 0.16= 11.27 mol
          X Ca(OH)2 = 0.16 mol/11.27 mol
          Respuesta= 0.0142
          Ariel Alejandro Velazquez Sanchez

          ResponderBorrar
        27. Unknown18 de mayo de 2020, 1:59 p.m.

          n H2O = 200 g (1 mol/18 g)= 11.11 mol
          n Ca(OH)2 = 12 g(1 mol/74 g) =0.16 mol
          nt = 11.11 + 0.16= 11.27 mol
          X Ca(OH)2 = 0.16 mol/11.27 mol
          Respuesta= 0.0142
          Ariel Alejandro Velazquez Sanchez

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        28. Kenia Sánchez Pérez18 de mayo de 2020, 2:43 p.m.

          Disolvente= H2O.M (Ca(OH)2)=74g/mol
          M(H2O)=18g/mol
          Moles soluto= 12g/74g/mol=0.162 mol Ca(OH)2
          Moles disolución= 200g/18g/mol= 11.111 mol H2O
          X soluto= 0.162/0.162+11.111=0.014
          X solvente= 11.111/0.162+11.111=0.956

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        29. Unknown18 de mayo de 2020, 5:52 p.m.

          Determinar la fracción molar de soluto de una disolución formada por 12 g de hidróxido de calcio, Ca(OH)2, en 200 g de agua, H2O, si la densidad de esta disolución en 1050 kgm-3.
          Datos:
          Pesos atómicos:
          (Ca) = 40 u;
          (O) = 16 u;
          (H) = 1 u
          Soluto: Ca(OH)2; disolvente: H2O.
          Peso molecular del Ca(OH)2 = 40 + 2 · 16 + 2 · 1 = 74 g / mol
          Peso molecular del H2O = 2 · 1 + 16 = 18 g / mol
          Moles de soluto: nsoluto = 12 g · (1 mol / 74 g) = 0,162 moles
          Moles de disolvente: ndisolvente = 200 g · (1 mol / 18 g) = 11,11 moles
          Moles totales: ntotal = 11,11 moles H2O+ 0,162 moles de soluto = 11,27 moles
          Fracción molar del soluto: xsoluto = (moles de soluto / moles totales) = 0,162 / 11,273 = 0,014

          Garcia Martinez Carlos

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        30. Unknown18 de mayo de 2020, 6:30 p.m.

          Erick Guillermo Puente Alvizo
          n=12 g (1 mol / 74 g) = 0,162 moles de Ca(OH)2
          M(H2O) = 18 g/mol
          n= 200 g · ( 1 mol / 18 g) = 11,11 mol
          n(t) = 11,111 moles H2O+ 0,162 moles de soluto = 11,273 moles
          X = 0,162 / 11,273 = 0,014

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        31. HERNANDEZ NAVA MARIA FERNANDA18 de mayo de 2020, 6:39 p.m.

          Determinar la fracción molar de soluto de una disolución formada por 12 g de hidróxido de calcio, Ca(OH)2, en 200 g de agua, H2O, si la densidad de esta disolución en 1050 kgm-3.
          M (Ca(OH)2) = 40 + 2 · 16 + 2 · 1 = 74 g.mol-1.
          Moles de soluto: 12 g · (1 mol / 74 g) = 0,162 moles de Ca(OH)2
          Masa total de Disolución = 12 g Ca(OH)2 + 200 g H20= 212 g Disolución.
          Volumen de Disolución:
          1050 kgm-3 = 1050 g.l-1
          212 g · (litros de disolución / 1050 g) = 0,202 litros de disolución
          Molaridad:
          M = (moles de soluto / litros de disolución) = (0,162 moles / 0,202 litros) =0,80 M
          Molalidad :
          m = (moles de soluto / kg de disolvente) = (0,162 moles / 0,202 litros) = 0,81 m
          Fracción molar de soluto:
          M(H20) = 18 g.mol-1
          Moles de disolvente: 200 g · ( 1 mol / 18 g) = 11,11 mol
          Moles totales = 11,111 moles H20+ 0,162 moles de soluto = 11,273 moles
          X = (moles de soluto / moles totales) = 0,162 / 11,273 = 0,014

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        32. Miguel Angel Puente Medellin18 de mayo de 2020, 8:19 p.m.

          Miguel Angel Puente Medellin
          Datos: 12 g de hidróxido de calcio,
          Ca(OH)2, en 200 g de agua
          H2O
          densidad de 1050 kgm-3

          Pm Ca(OH)2 = 40 + (2x16 ) +( 2x1) = 74 g / mol
          Pm H2O = (2x1) + 16 = 18 g / mol
          NCa(OH)2 =12 g x (1 mol / 74 g) = 0.162 mol
          NH20 = 200 g ·x (1 mol / 18 g) = 11.11 mol
          Ntotal = 11.11 moles H2O+ 0.162 mol de soluto = 11.27 mol
          Xsoluto = (moles de soluto / moles totales) = 0.162 / 11.273 = 0.0142

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        33. Maria Guadalupe Salinas Martínez18 de mayo de 2020, 9:44 p.m.

          PMH2O=18 g/mol
          PMCa(OH)2=74 g/mol
          ---------------------------------------------------
          Moles de soluto: 12 g · (1 mol / 74 g) = 0.162 moles de Ca(OH)2
          M(H20) = 18 g.mol-1
          Moles de disolvente: 200 g · ( 1 mol / 18 g) = 11.11 mol
          Moles totales = 11.111 moles H20+ 0.162 moles de soluto = 11.273 moles
          X = 0.162 / 11.273 = 0.014

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        34. Luis Adrián Tello Estrada18 de mayo de 2020, 11:13 p.m.

          Fracción molar de soluto: X = 0.014

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        35. Unknown18 de mayo de 2020, 11:35 p.m.

          Tenemos los datos:
          PM= Ca=40
          O=16
          H=1
          PM=74g/mol de Ca(OH)2
          H=1×2=2
          O=16×1=16
          PM del agua=18g/mol

          Procedimiento:
          nCa (OH)2=12g/mol/74g =0.162mol
          nH2O=200g/mol/18g =11.11mol
          ntotal=11.11mol H20+0.162mol del soluto=11.27 n totales
          Xsoluto=0.162/11.27=0.142.

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        36. KEVIN PEÑA MARTINEZ20 de mayo de 2020, 8:00 p.m.

          Determinar la fracción molar de soluto de una disolución formada por 12 g de hidróxido de calcio, Ca(OH)2, en 200 g de agua, H2O, si la densidad de esta disolución en 1050 kgm-3.

          Hay que comenzar por determinar el peso molecular
          Ca = 40
          O = 16
          H = 1
          Ca(OH)2 = (40,32,2) = 74g/mol
          Peso molecular del agua
          H = 1
          O = 16
          H2O = (2,16) = 18g/mol

          N Ca(OH)2: 12gmol/74g = 0.162mol
          N H2O = 200gmol/18g = 11.11mol
          N = 11.11 mol(H2O) + 0.162mol(soluto) = 11.27N
          X(soluto) = 0.162/11.27 = 0.14

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