Volumnes Molares

Volúmenes Molares Parciales

Objetivos.

Comprender el concepto y la importancia de las propiedades molares parciales.

Determinar experimentalmente el cambio en el volumen molar de mezclado.

Determinar los volúmenes molares parciales de la disolución etanol-agua.

Introducción

Las magnitudes termodinámicas como la entropía S, energía interna E, volumen

V ó entalpía H son magnitudes extensivas, que dependen de la cantidad de sustancia. Es conveniente introducir magnitudes termodinámicas que no dependan de la masa y tengan un valor determinado en cada punto del sistema. En otras palabras, hemos de cambiar las variables extensivas a intensivas. Esto se hace dividiendo por la masa (recordad que el cociente entre dos magnitudes extensivas es una magnitud intensiva).

Así, aparecen las magnitudes molares y, para una mezcla de componentes, se define la magnitud molar parcial. Dicha magnitud representa la contribución por mol de cada componente i a la propiedad total X del sistema y se define así:

Xi = (∂X/∂ni)T, P, n1, n2, .... (1)

Se cumple que toda propiedad extensiva, X, de una mezcla viene dada por:

X= n1X1 + n2X2 +...+niXi (2)

donde Xi es la magnitud molar parcial del constituyente i. Así, por ejemplo, el volumen molar parcial, Vi, expresa el aumento que experimenta el volumen del sistema en la adición, a P y T ctes de un mol de i a una cantidad tan grande de aquél que no produce cambio apreciable en la concentración. El valor de Vi variará, naturalmente con la concentración de i. En una mezcla ideal, Vi, es igual al volumen molar Vi de la sustancia pura.

Para determinar volúmenes molares parciales en mezclas binarias es adecuado el método de las intersecciones. Consideremos, por ejemplo, una mezcla binaria con un total de un mol de ambos componentes, cuyas fracciones molares son x1 y x2.

Por tanto:

x1 + x2 = 1 (3)

dx1 + dx2 = 0

Como

V = V1x1 + V2x2

dV = V1dx1 + V2 dx2

dx1 = - dx2

dV = (V2 -V1)dx2

Desarrollo Experimental

Materiales:

Material Equipo Reactivos

1 Micropicnómetro Etanol

2 Vasos de precipitado de 20 ml

9 Matraces Erlenmeyer de 5 o 10 ml con tapón de hule

2 Pipetas graduadas de 2 ml (1/100)

2 Jeringas desechables de 3 ml con aguja

1 Termómetro

1 Piseta

1 Guante de hule

Metodología:

Se lavó y seco perfectamente todo el material de vidrio.

Con el termómetro se cuantifico la temperatura de trabajo.

Se pesó el micropicnómetro vacío, después se pesó lleno con ahua destilada y después se llenó con etanol. Para llenar el micropicnómetro se utilizaron las jeringas.

Se prepararon las siguientes

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