Qu'est-ce qu'une fraction de masse?
La fraction massique est le rapport de masse auquel une partie d'une molécule, d'un mélange ou d'une réaction contribue à la masse totale de toutes ses parties. Les molécules sont des groupes d'atomes, les mélanges sont des groupes de molécules et les réactions réarrangent les atomes en nouvelles molécules. Tous les atomes et molécules ont une masse spécifique et, lorsqu'ils sont combinés, il est souvent utile de connaître la fraction massique d'un atome ou d'une molécule donnant dans un mélange ou une réaction. Il existe plusieurs façons de trouver la fraction de masse, mais la plupart ont besoin d’un tableau périodique des éléments et des compétences de base en mathématiques.
Tous les exemples de fractions de masse utilisent un calcul de fraction. Avec les fractions, il est important de penser à des parties du tout, et la fraction en masse de tout composant est la partie de la masse totale constituée par un composant particulier. Cela conduit à diviser la masse d'un seul composant par la masse totale de la molécule ou du mélange pour calculer la fraction de ce composant, notée X f . Dans l'eau, il y a trois atomes: deux atomes d'hydrogène et un atome d'oxygène. En utilisant le tableau périodique des éléments pour trouver le numéro atomique d'hydrogène et d'oxygène, chaque fraction massique peut être calculée et toutes les fractions ajoutées doivent toujours être égales à 1.
Les molécules peuvent être combinées dans un mélange comme l'acide et l'eau. Cela conduit à un calcul similaire qui donne la fraction de masse de chaque molécule au lieu de chaque atome. L'eau est un solvant commun pour l'acide dont la masse est de 18 unités de masse atomique (amu). Le chlorure d’hydrogène fait environ 36 amu et est souvent ajouté à l’eau pour fabriquer de l’acide chlorhydrique. Si une molécule de chaque molécule est ajoutée à un mélange ou si un mélange un à un est créé, la fraction correspondant à chaque molécule n'est pas égale à ½ car le chlorure d'hydrogène pèse deux fois plus que l'eau par molécule.
Le même exemple peut être utilisé pour montrer la fraction atomique à la place de la fraction moléculaire. Pour calculer la quantité de masse que certains atomes contribuent à la masse totale, il est d'abord nécessaire d'additionner tous les mêmes atomes et de créer un graphique. Dans le chlorure d'hydrogène, il y a trois atomes d'hydrogène dans chaque atome d'oxygène et de chlore. Lorsque la fraction massique de l'hydrogène est calculée, elle devient trois fois le nombre atomique divisé par la masse totale, ce qui correspond à environ 54 amu. Dans cet exemple, l'hydrogène représente 0,056% de la masse totale car trois fois 1 amu divisé par 54 amu sont égaux à 0,056.