# Proporción de mezcla

En química y física, la relación 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 o a la relación de masa.

## En química atmosférica y meteorología
### Relación molar

En química atmosférica, la relación de mezcla generalmente se refiere a la relación 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:
    $r_{i}={\frac {n_{i}}{n_{\mathrm {tot} }-n_{i}}}$
La relación molar también se llama relación de cantidad. 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 $\zeta$, que se define como la masa de agua $m_{\mathrm {H2O} }$ dividida por la masa de aire seco ($m_{\mathrm {aire} }-m_{\mathrm {H2O} }$) en una masa de aire dada:
    $\zeta ={\frac {m_{\mathrm {H2O} }}{m_{\mathrm {aire} }-m_{\mathrm {H2O} }}}$
La unidad se suele dar en $\mathrm {g} \,\mathrm {kg} ^{-1}$. La definición es similar a la de humedad específica.

## Proporción para mezclas o soluciones

Se pueden mezclar dos soluciones binarias de diferentes composiciones o incluso dos componentes puros con varias proporciones de mezcla por masas, moles o volúmenes.
La fracción de masa de la solución resultante de mezclar soluciones con masas m$_1$ y m$_2$ y fracciones de masa w$_1$ y w$_2$ está dada por:
    $w={\frac {w_{1}m_{1}+w_{2}m_{1}r_{m}}{m_{1}+m_{1}r_{m}}}$
donde m$_1$ se puede simplificar a partir del numerador y el denominador
    $w={\frac {w_{1}+w_{2}r_{m}}{1+r_{m}}}$
y
    $r_{m}={\frac {m_{2}}{m_{1}}}$
es la relación de mezcla en masa de las dos soluciones.
Sustituyendo las densidades ρ$_i$(w$_i$) y considerando volúmenes iguales de diferentes concentraciones se obtiene:
    $w={\frac {w_{1}\rho _{1}(w_{1})+w_{2}\rho _{2}(w_{2})}{\rho _{1}(w_{1})+\rho _{2}(w_{2})}}$
Considerando una relación de mezcla de volumen r$_{V(21)}$
    $w={\frac {w_{1}\rho _{1}(w_{1})+w_{2}\rho _{2}(w_{2})r_{V}}{\rho _{1}(w_{1})+\rho _{2}(w_{2})r_{V}}}$
La fórmula se puede extender a más de dos soluciones con proporciones de mezcla en masa
    $r_{m1}={\frac {m_{2}}{m_{1}}}\quad r_{m2}={\frac {m_{3}}{m_{1}}}$
para ser mezclado dando:
    $w={\frac {w_{1}m_{1}+w_{2}m_{1}r_{m1}+w_{3}m_{1}r_{m2}}{m_{1}+m_{1}r_{m1}+m_{1}r_{m2}}}={\frac {w_{1}+w_{2}r_{m1}+w_{3}r_{m2}}{1+r_{m1}+r_{m2}}}$

### 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 densidades de las soluciones mixtas y resultantes e igualarlas a 2:
    $V={\frac {(\rho _{1}+\rho _{2})V_{\mathrm {s} }}{\rho }},V=2V_{\mathrm {s} }$
implica
    ${\frac {\rho _{1}+\rho _{2}}{\rho }}=2$
Por supuesto, para soluciones reales aparecen desigualdades en lugar de la última igualdad.

### Proporciones para mezclas de disolventes

Las mezclas de diferentes solventes pueden tener características interesantes como conductividad anómala (electrolítica) de iones de lionio y iones de liato particulares generados por autoionización molecular de solventes próticos y apróticos debido al mecanismo de salto de iones de Grotthus dependiendo de las proporciones 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.