6. Passer d'une fraction massique à une fraction molaire (et vice-versa)

Fraction massique (w) : masse de soluté (exprimée habituellement en g) contenue dans un gramme de solution.

Fraction molaire : rapport entre  nombre de moles de soluté et le nombre total  de moles contenues dans la solution.

Exemple 1

Que vaut la fraction molaire en NaOH d'une solution aqueuse dont la fraction massique en NaOH est de 0,49?

→ La fraction massique se rapporte à une masse de soluté contenue dans 1 gramme de solution et la fraction molaire à un nombre de moles de soluté contenues dans 1 mole de solution. 

→ Le problème est de passer d'une masse de soluté contenues dans 1 gramme de solution à un nombre de moles de soluté contenues dans  un nombre total  de moles de la solution.

→ La fraction massique valant 0,49, cela signifie que 1 gramme de solution contient 0,49 g de NaOH et 0,51 g d'eau. Connaissant les masses molaires de NaOH (40 g/mol) et de H2O (18,0 g/mol), cela signifie que 0,012 (0,49/40) mole de NaOH et 0,028 (0,51/18,0) mole de H2O sont contenues dans 0,040 (0,012+0,028) mole de solution. 

→ La fraction molaire de NaOH de cette solution vaut 0,30 (0,012/0,040).

Exemple 2

Que vaut la fraction massique en propanol (C3H7OH) d'une solution aqueuse dont la fraction molaire en propanol est de 0,250?

→ La fraction molaire se rapporte à un nombre de moles de soluté contenues dans 1 mole de solution et la fraction massique à une masse de soluté contenue dans 1 gramme de solution. 

→ Le problème est de passer d'un nombre de moles de soluté contenues dans un nombre total  de moles de la solution.à une masse de soluté contenue dans 1 gramme de solution.

→ La fraction molaire valant 0,250, cela signifie que 1 mole de solution contient 0,250 mole de propanol et 0,750 mole d'eau. Connaissant les masses molaires du C3H7OH (60,11 g/mol) et de H2O (18,02 g/L), cela signifie que 15,0 (0,250*60,11) g de propanol et 13,5 (0,750*18,02) g de H2O sont contenues dans 28,5 (15,0+13,5) g de solution. 

→ La fraction massique de propanol de cette solution vaut 0,526 (15,0/28,5).