En química y física , la proporción de mezcla adimensional es la abundancia de un componente de una mezcla en relación con la de todos los demás componentes. El término puede referirse a la relación molar (ver concentración ) o la relación de masa (ver estequiometría ). [1]
En química atmosférica y meteorología
Proporción molar
En química atmosférica , la proporción de mezcla generalmente se refiere a la proporción molar r i , que se define como la cantidad de un constituyente n i dividida por la cantidad total de todos los demás constituyentes en una mezcla:
La relación molar también se llama relación de cantidad . [2] Si n i es mucho menor que n tot (que es el caso de los constituyentes traza atmosféricos), la relación molar es casi idéntica a la fracción molar .
Relación de masa
En meteorología , la proporción de mezcla generalmente se refiere a la proporción de masa de agua, que se define como la masa de agua dividido por la masa de aire seco () en un paquete aéreo determinado: [3]
La unidad se da típicamente en . La definición es similar a la de humedad específica .
Proporción de mezcla de mezclas o soluciones.
Se pueden mezclar dos soluciones binarias de diferentes composiciones o incluso dos componentes puros con diversas proporciones de mezcla por masas, moles o volúmenes.
La fracción de masa de la solución resultante a partir de soluciones de mezcla con masas m 1 y m 2 y de masas fracciones w 1 y w 2 viene dada por:
donde m 1 se puede simplificar a partir del numerador y denominador
y
es la relación de mezcla másica de las dos soluciones.
Sustituyendo las densidades ρ i ( w i ) y considerando volúmenes iguales de diferentes concentraciones, se obtiene:
Considerando una relación de volumen de mezcla r V (21)
La fórmula se puede extender a más de dos soluciones con proporciones de mezcla de masa.
para ser mezclado dando:
Aditividad de volumen
La condición para obtener una solución parcialmente ideal al mezclar es que el volumen de la mezcla resultante V sea igual al doble del volumen V s de cada solución mezclada en volúmenes iguales debido a la aditividad de los volúmenes. El volumen resultante se puede encontrar a partir de la ecuación de balance de masa que involucra las densidades de las soluciones mezcladas y resultantes y se iguala a 2:
implica
Por supuesto, para las soluciones reales aparecen desigualdades en lugar de la última igualdad.
Proporciones de mezcla de mezclas de disolventes
Mezclas de diferentes disolventes pueden tener características interesantes como anómala de conductividad (electrolítico) de determinados iones lyonium y iones lyate generados por autoionización molecular de disolventes próticos y apróticos debido a mecanismo Grotthuss de ion de salto en función de las relaciones de mezcla. Los ejemplos pueden incluir iones de hidronio e hidróxido en agua y mezclas de agua y alcohol, iones de alcoxonio y alcóxido en las mismas mezclas, iones de amonio y amida en amoníaco líquido y supercrítico, iones de alquilamonio y alquilamida en mezclas de aminas, etc.
Referencias
- ^ IUPAC , Compendio de terminología química , 2ª ed. (el "Libro de oro") (1997). Versión corregida en línea: (2006–) " proporción de mezcla ". doi : 10.1351 / goldbook.M03948
- ^ "Química pura y aplicada, 2008, volumen 80, n. ° 2, págs. 233-276" . Iupac.org . 2016-06-14 . Consultado el 30 de junio de 2016 .
- ^ Whiteman, DN (2015). Enciclopedia de Ciencias Atmosféricas (Segunda Edición, Volumen 3 ed.). Elsevier Ltd. pág. 298. ISBN 978-0-12-382225-3.