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 \sum_i V_{i}), ed è rappresentata da un numero tra 0 (in totale assenza del composto e 1 (composto puro):

\phi_{i} = \frac{V_{i}}{\sum_i V_i}

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

\phi_{i} = \frac{\rho^{-1}_{ni}}{\sum_i \rho^{-1}_{ni}}

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

\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:

\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:

\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.

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