UNAC-FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICAvolumen molar parcial VOLUMEN MOLAR PARCIAL (Vi) I-OBJETIVOS: Determinar los volúmenes molares parciales de cada componente en mezclas de Etanol y acetona a partir de medida de densidad a temperatura constante. II-FUNDAMENTO TEORICO: VOLUMEN MOLAR El volumen molar de una sustancia, simbolizado Vmes el volumen de un mol de ésta. La unidad del Sistema Internacional de Unidades es el metro cúbico por mol: m3⁄mol Un mol de cualquier sustancia contiene 6,022 • 1023 partículas. En el caso de sustancias gaseosas moleculares un mol contiene NA moléculas. De aquí resulta, teniendo en cuenta la ley de Avogadro, que un mol de cualquier sustancia gaseosa ocupará siempre el mismo volumen (medido en las mismas condiciones de presión y temperatura). Experimentalmente, se ha podido comprobar que el volumen que ocupa un mol de cualquier gas ideal en condiciones normales (Presión = 1 atmósfera, Temperatura = 273,15 K = 0 °C) es de 22,4 litros.[3] Este valor se conoce como volumen molar normal de un gas. Este valor del volumen molar corresponde a los llamados gases ideales o perfectos; los gases ordinarios no son perfectos (sus moléculas tienen un cierto volumen, aunque sea pequeño) y su volumen molar se aparta ligeramente de este valor. Así los volúmenes molares de algunos gases son: Monóxido de carbono (CO) = 22,4 L. Dióxido de azufre (SO2) = 21,9 L. Dióxido de carbono (CO2) = 22,3 L. esta se consideraría una solución ideal ya que existe uniformidad total de fuerzas intermoleculares que son consecuencia de un tamaño molecular y una estructura molecular semejante. Para resolver este problema y emplear un método para manejar composiciones variables. en estas condiciones se puede esperar un comportamiento lo más simple posible de la solución. Por ejemplo. no hay manera de determinar que parte de la concentración se debe al agua y que parte se debe al alcohol. . aplicables a cualquier propiedad termodinámica extensiva como entalpía. al mezclar 50 ml de agua con 50 ml de metanol. dificultades semejantes se observan en otras propiedades termodinámicas. B-B y A-B son iguales. se observa desviaciones del comportamiento ideal debido a que se tiene componentes con tamaños moleculares diferentes entre moléculas del sistema no son iguales. energía interna. Vm≠VA+ VB Al estudiar este tipo de casos. Lewis inventó las cantidades molares parciales. Analizando una propiedad de la solución como volumen. energía de Gibbs o el volumen.UNAC-FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA volumen molar parcial VOLUMEN MOLAR PARCIAL Sea una solución constituida por moléculas A y B y en la cual los tamaños moleculares y las atracciones intermoleculares de los pares A-A. para una solución ideal: Vm =VA + VB Dónde: Vm:eselvolumendelamezcla VA:eselvolumendelcomponenteApuro VB∶eselvolumendelcomponenteB puro Al estudiar soluciones reales. el volumen de la solución es de 95ml. A las propiedades que no dependen de la cantidad de materia se las llama propiedades intensivas. punto de ebullición. etc. Este es independiente de la cantidad de materia considerada para calcularlo. m es la masa y ρ es la densidad del material. la dureza. Se expresa en unidades de volumen sobre unidades de masa. Donde. dentro de estas están también por ejemplo el punto de fusión. Ejemplos: dos pedazos de hierro de distinto tamaño tienen diferente peso y volumen pero el peso específico de ambos será igual. el brillo. . el color. Es la inversa de la densidad. por lo cual no dependen de la cantidad de materia. V es el volumen.UNAC-FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA volumen molar parcial VOLUMEN ESPECIFICO El volumen específico (v) es el volumen ocupado por unidad de masa de un material. UNAC-FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA volumen molar parcial III-MATERIALES Y REACTIVOS Picnómetro - Balanza analítica - Pipeta - Succionador - Agua de destilada - Etanol . seco y frio. Note que cada picnómetro tiene su volumen propio. NUMERO DE MUESTRA M1 (0%) M2 (15%) M3 (30%) M4 (60%) M5 (80%) M6 (100%) 0g 6g 12 g 24 g 32 g 40g 40g 34g 28g 16g 8g 0g PESO DE ETANOL PESO DE H2O 2.100) % en peso. . 80.Preparamos 40g de disoluciones de C2H5OH/ H2O con las siguientes concentraciones: (0. 30. limpio.Disponemos de picnómetro. 60. 15.UNAC-FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA volumen molar parcial IV-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 1. 9476 g 23.Pesamos los picnómetrosvacíos : m0 Numero de muestra M1 (0 %) M2 (15%) M3 (30%) M4 (60%) M5 (80%) M6 (100%) Peso del picnómetro m0 22.5196 g 46.UNAC-FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA volumen molar parcial 3.7314 g .8259 g 4.4540 g 42.3072 g 22.9344 g 47.7930 g 45.En el picnómetro ponemos la respectiva muestra y determinamos su peso m2 Numero de muestra M1 (0 %) M2 (15%) M3 (30%) M4 (60%) M5 (80%) M6 (100%) Peso del picnómetro + la muestra m2 47.1449 g 23.4170 g 44.0220 g 22.9948 g 23. 9868 g 24.9055 g .Determinamos el peso de la muestra: m1= m2 –m0 Numero de muestra M1 (0 %) M2 (15%) M3 (30%) M4 (60%) M5 (80%) M6 (100%) Peso de la muestra m1 24.1468 g 19.3747 g 24.7710 g 22.UNAC-FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA volumen molar parcial 5.4222 g 21. 9868/25.1449 23.9476 23.3072 22.9741 0.2652 d=21.3747 21.9868 24.4540 42.9741v=1.7904 d=0.1468 19.0266 1.1468/25.9975 v=1.9741 d=24.003 v=1/0.8457 d=0.184 v=1/0.9055/25. 25.8457 0.050 25.7904 v=1.0266 d=0.0025 1.9% 100% d=m/v 0.003 25.9975v=1.8259 m2 47.2652 .7904 1.8457 d=24.picno.0025 d=0.UNAC-FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA volumen molar parcial V-RESULTADOS: TABLA 1: Para hacer el llenado de la primera tabla necesitamos la densidad (d) y el volumen especifico (v) para esto procederemos a calcular: Muestra 1: d=m1/v v=1/d Muestra 2: d=m1/v v=1/d Muestra 5: d=m1/v v=1/d Muestra 6: d=m1/v v=1/d d=19.9975 0.023 v=1/0.050 v=1/0.3747/25.7314 m1 24.1824 MUESTRA m1 m2 m5 m6 mo 22.184 %W 0 14.52% 79.023 25.1824 1.5196 44.9344 47.9055 Vol. c. la ecuación cubica tendría la forma: Para el llenado de tablas respectivo necesitamos la derivada de esta ecuación con respecto al porcentaje con lo cual obtendríamos la siguiente ecuación: . con lo que queda así: Resolviendo de forma matricial obtenemos los valores siguientes: Con estos valores remplazados.b.d reemplazamos los porcentajes en peso.UNAC-FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA volumen molar parcial TABLA 2: Para el llenado de la tabla 2 necesitamos la ecuación que relacione el volumen especifico con el porcentaje en peso: Entonces suponemos la ecuación cubica: Para hallar las constantes a. 91 .0378 16.2652 1.0021 0.72114x10-3 1.1824 1.045 18.6590x10-3 1.7978071 18.0025 1.68428x10-3 3.901279 0.52% 79.0266 1.5 2212.8977 0.004159 1.1761 41.2755 46.35 3669.UNAC-FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA volumen molar parcial Reemplazando valores para cada muestra analizada obtendremos los siguientes datos: Muestra m1 m2 m4 m6 0 14.9% 100% 1.0025 1.5630x10-3 4.35 3637.1913 46.1586 14.7931 ̅̅̅ ̅̅̅ ̅ ̅̅̅ ̅̅̅ 1.6991 1804.003829 0.4588 36.