Fracciones molares y másicas: cómo convertir entre ellas
Por Daniel · Actualizado el 1 de noviembre de 2026
Una mezcla de 40 % de etanol en masa no tiene 40 % de etanol en moles. Confundir ambas fracciones es uno de los errores más comunes en balances de materia, y se evita con una tabla sencilla.
Definiciones
La fracción molar xi es el número de moles del componente i entre los moles totales. La fracción másica wi es la masa del componente entre la masa total. Ambas suman 1 en cada corriente.
xi = ni / Σ nj wi = mi / Σ mj mi = ni · Mi
De másica a molar
Toma una base de 100 kg, divide la masa de cada componente entre su masa molar y normaliza. Para 40 % de etanol en masa:
- Etanol: 40 kg / 46.069 kg/kmol = 0.8683 kmol
- Agua: 60 kg / 18.015 kg/kmol = 3.3306 kmol
- Total: 4.1989 kmol → xetanol = 0.8683 / 4.1989 = 0.2068
Es decir, 40 % en masa es apenas 20.7 % en moles, porque el etanol pesa más del doble que el agua por mol.
De molar a másica
El camino inverso: toma 100 kmol, multiplica cada fracción por su masa molar y normaliza. Para aire (21 % O₂ y 79 % N₂ en mol): 21 × 31.998 = 671.96 kg de O₂ y 79 × 28.014 = 2,213.1 kg de N₂, así que wO₂ = 671.96 / 2,885.1 = 0.233.
La masa molar promedio
Es la masa total entre los moles totales: M̄ = Σ xi Mi. Para el aire, M̄ = 0.21 × 31.998 + 0.79 × 28.014 = 28.85 kg/kmol. Sirve para pasar un flujo total de masa a moles sin hacer la tabla completa.
Cuándo usar cada una
Los gases casi siempre se dan en fracción molar (o en porcentaje en volumen, que para gases ideales es lo mismo). Los líquidos y sólidos suelen darse en fracción másica. Con reacción química trabaja en moles. Sin reacción, trabaja en la base en que vienen la mayoría de los datos y convierte el resto.
En la calculadora eliges para cada corriente si las fracciones son molares o másicas; el motor plantea la ecuación correcta y en los resultados muestra ambas.
Preguntas frecuentes
¿El porcentaje en volumen es igual a la fracción molar?
Para gases ideales sí. Para líquidos no, porque los volúmenes no son aditivos (por ejemplo, al mezclar etanol y agua).
¿Puedo usar una fracción másica con un flujo en kmol/h?
Solo después de convertir. La ecuación correcta es Mi · ṅi = wi · ṁ, con ṁ el flujo másico total.
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