La frazione di massa è il rapporto tra la massa che una parte di una molecola, miscela o reazione contribuisce alla massa totale di tutte le sue parti. Le molecole sono gruppi di atomi, le miscele sono gruppi di molecole e le reazioni riorganizzano gli atomi in nuove molecole. Tutti gli atomi e le molecole hanno una massa specifica e, quando vengono combinati, è spesso utile conoscere la frazione di massa di un atomo o di una molecola in una miscela o in una reazione. Esistono diversi modi per trovare la frazione di massa, ma la maggior parte richiede una tavola periodica degli elementi e abilità matematiche di base.
Tutti gli esempi di frazioni di massa utilizzano un calcolo delle frazioni. Con le frazioni, è importante pensare a parti del tutto e la frazione di massa di qualsiasi componente è la parte dell’intera massa che costituisce un particolare componente. Questo porta a dividere la massa di un singolo componente per la massa totale nella molecola o miscela per calcolare la frazione di quel componente, indicata con Xf. Nell’acqua ci sono tre atomi: due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno. Utilizzando la tavola periodica degli elementi per trovare il numero atomico di idrogeno e ossigeno, ogni frazione di massa può essere calcolata e tutte le frazioni sommate dovrebbero sempre essere uguali a 1.
Le molecole possono essere combinate in una miscela come acido e acqua. Questo porta a un calcolo simile che dà la frazione di massa di ogni molecola invece di ogni atomo. L’acqua è un comune solvente per l’acido, la cui massa è di 18 unità di massa atomica (amu). L’acido cloridrico è di circa 36 amu e viene spesso aggiunto all’acqua per produrre acido cloridrico. Se una di ciascuna molecola viene aggiunta a una miscela, o viene prodotta una miscela uno a uno, la frazione per ciascuna non è ½ perché l’acido cloridrico pesa il doppio dell’acqua per molecola.
Lo stesso esempio può essere utilizzato per mostrare la frazione atomica invece della frazione molecolare. Per calcolare la quantità di massa che determinati atomi contribuiscono alla massa totale, è prima necessario sommare tutti gli stessi atomi e creare un grafico. Nell’acido cloridrico, ci sono tre atomi di idrogeno per ogni atomo di ossigeno e cloro. Quando viene calcolata la frazione di massa dell’idrogeno, diventa tre volte il numero atomico diviso per la massa totale, che è di circa 54 amu. In questo esempio, l’idrogeno contribuisce allo 0.056 della massa totale perché tre volte 1 amu diviso per 54 amu è uguale a 0.056.