Quando a luz passa de um meio para outro, como do ar para o vidro, tanto a velocidade dos raios de luz quanto a direção de deslocamento mudam. Os cientistas referem-se à relação entre a velocidade da luz no vácuo, que é constante, à velocidade da luz no meio como o índice de refração. O índice de refração do meio é proporcional à mudança no ângulo dos raios de luz. Os cientistas normalmente realizam medições do índice de refração em líquidos relativamente puros para verificar sua pureza. No entanto, as medidas do índice de refração também podem ser realizadas em misturas de líquidos. Além disso, se o experimentador conhece a identidade e as quantidades de cada componente de uma mistura ou formulação, ele ou ela pode calcular um índice de refração estimado.

Calcule a fração molar X de cada componente da mistura. A fracção molar de um dado componente A é dada por "X (A) = (moles de A) /(moles de todas as substâncias)" e as moles de uma substância são dadas em moles = (gramas de substância) /(peso da fórmula de substância).

Por exemplo, considere uma mistura de 10,0 g de hexano, 10,0 g de tolueno e 10,0 g de ciclohexano. Os pesos das fórmulas dessas substâncias são 86,18, 92,14 e 84,16 gramas por mole, respectivamente. A mistura contém portanto 0,116, 0,109 e 0,119 moles destes compostos. A fração molar de hexano é, portanto, X (hexano) = 0,116 /(0,116 + 0,109 + 0,119) = 0,337, enquanto as frações molares de tolueno e ciclohexano são 0,317 e 0,346, respectivamente.

Determine os índices de refração de todos os componentes da mistura. Essas informações normalmente estão disponíveis em livros de referência, como o “The Merck Index”, bem como em bancos de dados on-line (consulte Recursos). Continuando o exemplo da etapa 1, os índices de refração de hexano, tolueno e ciclohexano são 1,3749, 1,4969 e 1,4262, respectivamente.

Multiplique a fração molar de cada componente pelo índice de refração desse componente e, em seguida, some todos os produtos para determinar o índice de refração estimado da mistura. Continuando o exemplo da etapa 2, o índice de refração da mistura seria "n (mistura) = (0,337 * 1,3749) + (0,317 * 1,4969) + (0,346 * 1,4262) = 1,431".