Différence entre la fraction molaire et la fraction massique

Différence clé entre la fraction molaire et la fraction massique
 

Fraction molaire et fraction massique sont des termes utilisés pour exprimer les rapports entre les différents composants des composés. La principale différence entre la fraction molaire et la fraction massique est que la fraction molaire traite des moles de différents composants d'un composé alors que la fraction massique concerne les masses de différents composants d'un composé.. La fraction molaire peut être convertie en fraction massique du même composé et inversement.

CONTENU

1. Vue d'ensemble et différence clé
2. Quelle est la fraction de taupe 
3. Quelle est la fraction de masse
4. Similitudes entre la fraction molaire et la fraction massique
5. Comparaison côte à côte - Fraction molaire vs fraction massique sous forme tabulaire
6. Résumé

Quelle est la fraction de taupe?

La fraction molaire est le rapport entre les quantités de composants dans un mélange exprimées par leur nombre de moles. C'est le rapport entre les moles d'un constituant et la somme des moles de tous les constituants d'un mélange. Il peut être donné comme ci-dessous.

Fraction molaire = moles d'un constituant / somme des moles de tous les constituants (masse du mélange)

Ou

X_je = n_je / n_total

Les fractions molaires de tous les composants sont égales à 1 puisque la fraction molaire est un rapport. La fraction molaire peut être utilisée pour exprimer le pourcentage molaire en multipliant la fraction molaire de 100. La fraction molaire peut également être appelée fraction de quantité car les moles donnent la quantité d'un constituant. La fraction molaire est sans unité puisqu'il s'agit d'un rapport entre les moles (les unités s'annulent).

Figure 01: Densité de NaCl en fonction de la fraction molaire

Calcul de la fraction molaire

Considérons un exemple de problème pour comprendre la fraction molaire.

Question:

Trouver la fraction molaire de NaCl lorsque 0,1 mol de NaCl est dissous dans 100 grammes d'eau pure.

Réponse:

Nombre de moles d'eau = 100 g / 18 gol^-1

= 5,56 mol

Somme des moles de tous les constituants = 0,1 (NaCl) + 5,56 (H₂O)

= 5,66 mol

La fraction molaire de NaCl = 0,1 mol / 5,66 mol

= 0,018

Quelle est la fraction de masse?

La fraction de masse est le rapport entre la masse d'un constituant et la masse totale d'un mélange. Comme il s'agit d'un rapport entre les masses, la fraction de masse est sans unité (les unités s'annulent). Il peut être donné comme une équation (donnée ci-dessous).

Fraction de masse = masse d'un constituant / somme des masses de tous les constituants (masse du mélange)

Ou

W_je = m_je / m_total

Les fractions massiques de tous les composants sont égales à 1 car la fraction massique est un ratio. Les fractions massiques des composants individuels sont toujours inférieures à 1. Les fractions massiques peuvent également être exprimées en pourcentage massique. Ici, la fraction massique est multipliée par 100. Dans les calculs d'analyse élémentaire, la fraction massique désigne le rapport entre la masse d'un élément chimique et le composé. La fraction de masse est indépendante de la température car la masse ne change pas lorsque la température change.

Calcul impliquant une fraction de masse

Question:

Trouvez la masse de saccharose dans une solution de saccharose (500 g) dans laquelle l'eau a une fraction massique de 0,65..

Réponse:

Masse totale du mélange = 500 g

Fraction de masse d'eau = 0.65

Ensuite, la fraction massique de saccharose = 1-0,65 = 0,35

La masse de saccharose = 0,35 x 500g

= 175 g

Quelles sont les similitudes entre la fraction de taupe et la fraction de masse?

• Les deux termes expriment des ratios.
• La fraction molaire et la fraction massique sont des termes sans unité.
• Les deux donne des valeurs égales ou inférieures à 1.
• Les deux sont indépendants des changements de température.

Quelle est la différence entre la fraction molaire et la fraction massique?

Fraction molaire vs fraction massique
La fraction molaire est le rapport entre les moles d'un constituant et la somme des moles de tous les constituants d'un mélange..	Fraction de masse est le rapport entre la masse d'un constituant et la masse totale d'un mélange.
Composants
La fraction molaire est calculée en utilisant des moles de constituants.	La fraction de masse est calculée en utilisant des masses de constituants.

Résumé - Fraction molaire vs fraction massique

La fraction molaire et la fraction massique sont utilisées pour exprimer les fractions relatives de différents constituants dans un mélange. Les deux sont des termes sans unité puisque les ratios ont la même unité, et donc les unités s'annulent. La principale différence entre la fraction molaire et la fraction massique est que la fraction molaire traite des moles de différents composants d'un composé alors que la fraction massique concerne les masses de différents composants d'un composé..

Référence:

1. «Fraction molaire». Wikipedia, Wikimedia Foundation, 12 mars 2018, Disponible ici.
2. «Fraction molaire», Chemsteam, Disponible ici.
3. «Mass Fraction (Chemistry)». Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3 mars 2018, Disponible ici.

Courtoisie d'image:

1. “Salt mole fraction” de Jzana - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons