« Fraction molaire » : différence entre les versions

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La fraction molaire est une grandeur intensive sans dimension, utilisée en chimie, en minéralogie et en métallurgie pour représenter la composition d'un mélange, d'une solution, d'un minéral ou d'un alliage. Représentant la proportion d'un composant (aussi appelé ingrédient ou constituant) dans le mélange, la fraction molaire $x$ est comprise entre 0 et 1.

Définitions

Fraction molaire

La fraction molaire $x_{i}$ d'un composant $i$ est égale au rapport d'une quantité $n_{i}$ de ce composant sur la quantité de matière totale $n_{\text{tot}}$ du mélange. Il s'agit donc d'une fraction de quantités de matière qui est une grandeur sans dimension.

L'unité de mesure usuelle étant la mole (unité SI), l'usage veut qu'on parle de fraction molaire.

x_{i}={\frac {n_{i}}{n_{\text{tot}}}}

Pourcentage molaire

En multipliant la fraction molaire par 100, on obtient le pourcentage molaire, noté pour lever toute ambiguïté, « % mol » (unité adimensionnelle) :

x_{i}\%\,{\text{mol}}={\frac {n_{i}}{n_{\text{tot}}}}\cdot 100

.

La somme des pourcentages molaires des composants d'un mélange est, si la description est complète, égale à 100 % :

\sum x_{i}\ \%\,{\text{mol}}=100\ \%

.

Cette contrainte, dite de fermeture, implique sur les plans mathématique et statistique, le recours à une approche algébrique non vectorielle, dite d'analyse des données compositionnelles (en).

Propriété

Somme des fractions molaires

La somme des fractions molaires des composants d'un mélange est égale à l'unité

\sum x_{i}=1

.

Fraction atomique

Quand les composants considérés sont des atomes, on parle de fraction atomique et de pourcentage atomique (noté % at).

Portail de la chimie

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-La '''fraction molaire''' est une [[grandeur physique|grandeur]] utilisée en [[chimie]], en [[minéralogie]] et en [[métallurgie]] pour représenter la [[composition chimique|composition]] d'un [[mélange]] en général, d'une [[solution (chimie)|solution]], d'un [[minéral]] ou d'un [[alliage]] en particulier. Représentant la proportion d'un composant (on dit aussi ingrédient ou constituant) dans le mélange, la fraction molaire ''x'' est comprise entre 0 et 1. En la multipliant par 100, on obtient le '''pourcentage molaire''', noté '''% mol'''. Quand les composants considérés sont des [[atome]]s, on parle plutôt de '''fraction atomique''' et de '''pourcentage atomique''' (noté '''% at''').
+La '''fraction molaire''' est une [[grandeur physique|grandeur]] [[Extensivité et intensivité (physique)|intensive]] [[grandeur sans dimension|sans dimension]], utilisée en [[chimie]], en [[minéralogie]] et en [[métallurgie]] pour représenter la [[composition chimique|composition]] d'un [[mélange]], d'une [[solution (chimie)|solution]], d'un [[minéral]] ou d'un [[alliage]]. Représentant la proportion d'un composant (aussi appelé ingrédient ou constituant) dans le mélange, la fraction molaire <math>x</math> est comprise entre 0 et 1.
+== Définitions ==
-La fraction molaire ''x{{ind|i}}'' d'un composant ''i'' est égale au rapport du nombre de [[mole (unité)|moles]] ''n<sub>i</sub>'' de ce composant sur le nombre total de moles ''n''<sub>tot</sub> du mélange. C'est donc une [[grandeur sans dimension]].
-: <math>x_i =\frac {n_i}{n_\text{tot}}</math>, ce qui donne en pourcentage <math>x_i% =\frac {n_i}{n_\text{tot}} \cdot 100</math>.
-La somme des fractions molaires des composants d'un mélange est égale à l'unité, et la somme des pourcentages à 100 :
-: <math>\sum x_i = 1,     \sum x_i % = 100</math>.
-== Voir aussi ==
+=== Fraction molaire ===
-=== Articles connexes ===
-* [[Concentration massique]]
-* [[Concentration molaire]]
-* [[Fraction massique]]
-* [[Solution (chimie)]]
+La fraction molaire <math>x_i</math> d'un composant <math>i</math> est égale au rapport d'une [[quantité de matière|quantité]] <math>n_i</math> de ce composant sur la [[quantité de matière]] totale <math>n_\text{tot}</math> du mélange. Il s'agit donc d'une fraction de quantités de matière qui est une [[grandeur sans dimension]].
+L'unité de mesure usuelle étant la [[Mole (unité)|mole]] (unité SI), l'usage veut qu'on parle de '''fraction molaire'''.
+: <math>x_i = \frac {n_i}{n_\text{tot}}</math>
+=== Pourcentage molaire ===
+En multipliant la fraction molaire par 100, on obtient le '''pourcentage molaire''', noté pour lever toute ambiguïté, « '''% mol''' » (unité adimensionnelle) :
+: <math>x_i\%\,\text{mol} = \frac {n_i}{n_\text{tot}} \cdot 100</math>.
+La somme des [[pourcentage]]s molaires des composants d'un mélange est, si la description est complète, égale à {{unité|100|%}} :
+: <math>\sum x_i\ \%\,\text{mol} = 100\ \%</math>.
+Cette contrainte, dite de fermeture, implique sur les plans mathématique et statistique, le recours à une approche algébrique non vectorielle, dite d'analyse des {{Lien|langue=en|trad=Compositional data|fr=données compositionnelles}}.
+=== Propriété ===
+==== Somme des fractions molaires ====
+La somme des fractions molaires des composants d'un mélange est égale à l'unité
+: <math>\sum x_i = 1</math>.
+== Fraction atomique ==
+Quand les composants considérés sont des [[atome]]s, on parle de '''fraction atomique''' et de '''pourcentage atomique''' (noté '''% at''').
+{{Palette|Concentration d'une solution}}
 {{Portail|chimie}}
 [[Catégorie:Unité de chimie]]
+[[Catégorie:Grandeur molaire]]
+[[Catégorie:Unité de pourcentage]]

v · m Grandeurs de composition d'une solution
Concentration	Concentration molaire ou molarité Concentration massique
Titre	Pourcentage massique $=$ 100 $\times$ fraction massique Pourcentage volumique $=$ 100 $\times$ fraction volumique Pourcentage molaire $=$ 100 $\times$ fraction molaire