Ingenieria

UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA
UNIDAD AZCAPOTZALCO

LABORATORIO DE FISICOQUIMICA DE LOS MATERIALES

PRACTICA # 1
VOLUMEN MOLAR PARCIAL

EQUIPO 5:


* Introducción

La química actúa sobre la materia, que es todo aquello que nos rodea, ocupa un lugar y un espacio en el universo, y que somos capaces de identificar y conocer. La materia presenta dos tipos de propiedades:propiedades extensivas y propiedades intensivas.
Las propiedades extensivas se relacionan con la estructura química externa; es decir, aquellas que podemos medir con mayor facilidad y que dependen de la cantidad y forma de la materia. Por ejemplo: peso, volumen, longitud, energía potencial, calor, etcétera. Las propiedades intensivas, en cambio, tienen que ver más con la estructura química interna de lamateria, como la temperatura, punto de fusión, punto de ebullición, calor específico o concentración, índice de refracción, entre otros aspectos.
Las propiedades intensivas pueden servir para identificar y caracterizar una sustancia pura, es decir, aquella que está compuesta por un solo tipo de molécula, como, por ejemplo, el agua, que está formada solo por moléculas de agua (H2O), o el azúcar,que solo la conforman moléculas de sacarosa (C12H22O11).
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 lasvariables 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 de la 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 cambioapreciable 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.
Si los volúmenes de mezclas de distinta composición, pero con una molaridad total unidad, se representan frente a lasfracciones molares del componente 2, (Fig. 1), entonces las ordenadas en el origen BD y AC de la tangente a la curva en la fracción molar x2, son iguales a V2 y V1, para dicha composición. Sea α el ángulo formado por la tangente y la línea V=0; teniendo en cuenta la ecuación (4), se verificará:
tg α = dV/dx2 = V2 - V1
Ahora bien:
BD = V + x1tg α = V1x1 + V2x2 + x1(V2 -V1)
BD = V2(x2 + x1) = V2Análogamente:
AC = V - x2 tg α = V1
Asimismo, las intersecciones sobre los ejes de coordenadas de las tangentes a la curva que resulta de representar la inversa de las densidades frente al % en peso, dan los volúmenes específicos parciales; si estos los multiplicamos por la respectiva masa molecular dan los volúmenes molares parciales.

* Desarrollo Experimental* Procedimiento
P H2O = 0.99823 g/mL a 20ºC
Vpic (mL) = PESO pic lleno de agua – PESO pic vacio
P H2O

P EtOH = PESO pic con alcohol – PESO pic vacio
V pic

P m = PESO pic lleno de mezcla etanol-agua – PESO pic vacio
V pic

VEtOH = 0.125 mol/EtOH x 46.06 g/EtOH
PEtOH g/mL
VEtOH=46.06g/mol-1 x 0.125mol x 18g/mol-1 x 0.5mol...