Practicas de laboratorio integral 2

Instituto Tecnológico de la laguna



Ingeniería Química



Materia: Laboratorio Integral II


Práctica # 1
Propiedades Molares Parciales








Fecha de Ejecución:
22 de agosto de 2013









Objetivo
Obtener la gráfica de fracción molar- vs – volumen molar de mezcla y de ahí los volúmenes parciales molares de disolvente ysoluto a una fracción molar determinada.
Introducción
Picnómetro
El picnómetro, es un frasco con un cierre sellado, de vidrio con un tapón con un finísimo capilar, de tal manera que un volumen puede obtenerse con gran precisión. Esto permite determinar la densidad de un fluido, en referencia a un fluido de densidad conocida como el agua o el mercurio, usando el principio de Arquímedes. Sirve paramedir la densidad de líquidos no viscosos.

Propiedades molares parciales
Las magnitudes molares parciales se usan en mezclas para indicar la no aditividad de las propiedades extensivas de las mismas, es decir, la propiedad de la mezcla no es igual a la suma de la propiedad de los componentes puros por separado. Por ejemplo el volumen molar de una mezcla binaria no es la suma de los volúmenesmolares de los componentes puros:



La propiedad molar parcial de una sustancia pura es igual a la magnitud molar correspondiente:



Matemáticamente las magnitudes molares parciales son funciones homogéneas de grado cero, es decir, no dependen de la cantidad de sustancia, por tanto variables intensivas.
Para el cálculo de la propiedad molar de una mezcla usamos la siguiente ecuacióngeneral a partir de las magnitudes molares parciales:
(a P y T constantes)

Una propiedad molar parcial muy importante es la energía libre de Gibbs molar parcial o potencial químico.
El volumen de una disolución es una magnitud extensiva, depende de la temperatura, T, la presión, P, y de la composición.

Los volúmenes molares parciales son función de la temperatura, la presión y la composiciónfraccionaria, son magnitudes intensivas. Dada su definición los volúmenes molares parciales intervienen en la diferencial del volumen total a temperatura y presión constantes.

En otras palabras, el volumen molar parcial es la velocidad de cambio del volumen al aumentar la cantidad de sustancia, manteniendo constante la presión, la temperatura y, las cantidades de los demás componentes.

Ladefinición implica que cuando se altera la composición al agregar una cantidad dnj de j, y una cantidad dni de i, el volumen total de la mezcla cambia.

Si se considera una mezcla binaria de dos componentes (A y B), se comprueba que: Los volúmenes molares parciales de los componentes de una mezcla varían con la composición, debido a que en el entorno de cada molécula cambia cuando la composicióncambia desde A puro a B puro. El volumen ocupado por un determinado número de moléculas depende de las moléculas que las rodean.

En general, las magnitudes de mezcla informan sobre las interacciones intermoleculares existentes en la disolución en comparación con las existentes en los componentes puros.

Normalmente después de la mezcla de dos líquidos se observa que el volumen de la disoluciónes distinto de la suma de los volúmenes de los componentes puros. Esto es debido a la diferencia entre las fuerzas intermoleculares y, a las diferencias entre el empaquetamiento de las moléculas en la disolución y su empaquetamiento en los componentes puros (debido a las diferencias de tamaño y forma de las moléculas que se mezclan). En nuestro caso, mezcla binaria de etanol y agua, los cambios devolumen de mezcla se deben totalmente a las variaciones de las interacciones moleculares.

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...