Frazione volumica

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La frazione volumetrica è uno dei diversi modi con i quali si può esprimere la composizione chimica di un miscuglio o l'entità della presenza di un composto chimico in una sostanza. Viene definito come il rapporto tra il volume di composto e quello della sostanza (la sommatoria dei volumi di tutti i componenti ${\displaystyle \sum _{i}V_{i}}$), ed è rappresentata da un numero tra 0 (in totale assenza del composto) e 1 (composto puro):

${\displaystyle \phi _{i}={\frac {V_{i}}{\sum _{i}V_{i}}}}$

oppure considerando un volume unitario di sostanza, si definisce come rapporto tra i volumi specifici:

${\displaystyle \phi _{i}={\frac {\rho _{ni}^{-1}}{\sum _{i}\rho _{ni}^{-1}}}}$

In molti casi non si conosce il volume bensì la sua quantità di sostanza n, legata alla prima dalla massa molare M:

${\displaystyle \phi _{i}={\frac {n_{i}V_{ni}}{\sum _{i}n_{i}V_{ni}}}}$,

per una miscela di gas approssimabili come ideali, che hanno lo stesso volume molare, equivale alla frazione molare:

${\displaystyle \phi _{i}\sim {\frac {V_{n}}{V_{n}}}{\frac {n_{i}}{\sum _{i}n_{i}}}=x_{i}}$,

In generale possiamo esprimere nella frazione molare, dividendo tutto per la quantità di sostanza totale:

${\displaystyle \phi _{i}=V_{ni}{\frac {x_{i}}{\sum _{i}x_{i}V_{ni}}}}$,

Diventa perciò evidente che gli elementi a volume molare maggiore della media ponderata (le molecole o pesi-formula più articolati nello spazio) hanno frazione massica maggiore della frazione molare, quelli a volume molare minore della media hanno frazione massica minore della frazione molare.

Voci correlate

• Composizione chimica
• Concentrazione
• Frazione massica
• Frazione molare

Collegamenti esterni

• (EN) IUPAC Gold Book, "volume fraction", su goldbook.iupac.org.

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