Fractions molaires d’un mélange gazeux

Fraction molaire

La fraction molaire d’un constituant est sa quantité de matière divisée par la quantité totale de tous les constituants du mélange. La somme des fractions vaut un. Saisissez les quantités de deux à six constituants. Un constituant absent peut avoir une quantité nulle, mais le total ne peut pas être nul. Convertissez d’abord les masses en moles avec les masses molaires respectives. Les pourcentages massiques ne peuvent pas être utilisés directement comme fractions molaires.

Pression partielle

Dans un mélange de gaz parfaits sans réaction, chaque pression partielle est la fraction molaire du constituant multipliée par la pression absolue totale. Un mélange de 1 mol de A et de 3 mol de B présente des fractions de 0,25 et 0,75. À une pression totale de 100 kPa, les pressions partielles sont de 25 et 75 kPa. Une condensation ou une réaction peut modifier les quantités en phase gazeuse. Le dimensionnement des systèmes sous pression et la préparation des gaz respiratoires sortent du domaine de ce calculateur.

Contrôler le mélange par ses totaux

Déterminez les quantités de matière pour un même échantillon ou une même durée d'écoulement. Additionner la quantité horaire d'un composant à une quantité instantanée d'un autre ne définit pas un mélange commun. L'absence de noms chimiques rend le calcul général, mais ne prouve pas le comportement idéal. Changer la pression à quantités constantes ne modifie pas les fractions. Seule l'échelle des pressions partielles change.

Choisissez trois quantités de 4 mol, 1 mol et 3 mol sous une pression absolue totale de 160 kPa. Le total vaut 8 mol, donnant les fractions 0,5, 0,125 et 0,375. Leur somme vaut 1. En multipliant chaque fraction par la pression totale, les pressions partielles sont 80 kPa, 20 kPa et 60 kPa. Leur somme retrouve 160 kPa. L’outil divise les quantités par leur somme. Les fractions donnent donc toujours 1 et les pressions partielles la pression totale saisie. Ces totaux vérifient le calcul manuel. Ils ne détectent pas une valeur dans un mauvais champ ou une mauvaise unité.

Augmenter toutes les quantités dans la même proportion ne change pas les fractions. Modifier un composant change aussi les autres fractions, car le dénominateur contient tout le mélange.

Questions fréquentes

Comment passer d’une fraction molaire à une pression partielle ?

Par exemple, dans un mélange contenant 2, 3 et 5 mol, le premier constituant présente une fraction molaire de 0,2 et une pression partielle de 40 kPa à 200 kPa absolus. La relation de Dalton multiplie la fraction molaire par la pression totale. Elle suppose un mélange parfait sans réaction, sans condensation ni correction de gaz réel.

Calculer avec ces valeurs