Informe Volumen Molar

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE
Facultad de Química
Departamento de Química-Física

QIM-114 QUIMICA FISICA I (T-P)
INFORME DE LABORATORIO
Volúmenes Molares Parciales (L-3)


OBJETIVO
Determinar los volúmenes molares parciales de etanol y agua contenida en siete disoluciones, utilizando un picnómetro y relacionando peso de disolución con su densidadcorrespondiente y los volúmenes parciales.

INTRODUCCION
En esta experiencia se espera que todas las disoluciones presenten un volumen calculado experimentalmente menor a 100 mL, esto porque existen interacciones intermoleculares entre el agua y el etanol que lo disminuyen
El volumen de un líquido puro puede expresarse como:

(1)
Donde: n es la cantidad de moles y es el Volumen molardel líquido puro

Pero esta ecuación es válida solo para líquidos ideales o aquellos líquidos que son inmiscibles entre sí, en este caso etanol y agua no se comportan como líquidos ideales por lo que se ocupa la expresión






Definiendo el volumen molar parcial del componente i en la disolución , de acuerdo a:


Obtenemosuna expresión similar a la ecuación (1):



Donde: es el volumen molar parcial del componente i

Con las ecuaciones anteriores y utilizando el método de las ordenadas se llegan a las siguientes ecuaciones:

(5) (6)
Donde : 2 = volumen de agua ; 1 = la fracción molar del metanol
1 = volumen etanol ; 2 = la fracción molar del aguaCon esto se puede deducir que los volúmenes molares parciales de los componentes 1 y 2, en una disolución de composición X pueden ser evaluados por las intersecciones de la recta tangente a la curva del volumen molar v/s fracción molar, con los ejes correspondientes a x1 = 1 y x2 = 1.







Materiales y reactivos
Materiales
Picnómetro
7Matraces Erlenmeyer
2 Buretas
Vaso precipitado

Reactivos
Etanol
Agua destilada


Procedimiento

Se prepararon 7 disoluciones de etanol-agua en 7 matraces Erlenmeyer, en las proporciones descritas en la siguiente tabla:

Disolución
1
2
3
4
5
6
7
Volumen Etanol (mL)
80
68
64
60
56
40
20
Volumen
Agua (mL)
20
32
36
40
44
60
80

Tabla 1: proporcióndisoluciones




Se secó y masó un picnómetro vacío, se utilizó esta masa comparándola con el mismo picnómetro lleno con agua destilada, con esto, al aplicar densidad teórica a la temperatura correspondiente se obtiene el volumen del picnómetro calibrado.

Se realizaron 7 mediciones, una para cada una de las disoluciones preparadas, las cuales se tabularon en gramos del picnómetro lleno, esta masapermite determinar la densidad de las disoluciones utilizando el volumen calibrado anteriormente del picnómetro.


Resultados

Materiales y reactivos
Masa (g)
Picnómetro vacío
19,467
Picnómetro + agua
44,755
Picnómetro +etanol
39,440
Agua
25,288
Etanol
19,973
Tabla 2. Masas de agua y etanol.
Calculadas considerando la masa del picnómetro como 19,467 g para ambos cálculos.

Disolución
MasaPicnómetro + Disolución (gramos)
Masa de la Disolución (gramos)
1
40,833
21,366
2
41,871
22,404
3
42,106
22,639
4
42,37
22,903
5
42,576
23,109
6
43,399
23,932
7
44,117
24,650
Tabla 3. Masa de las disoluciones
Calculadas considerando la masa del picnómetro como 19,467 g para todos los cálculos.




1. Volumen picnómetro calibrado
Masa del Agua = 25,288 g
Densidad del Agua= 0.988 g/mL




Volumen  25,33 mL2. Densidad del Etanol
Masa del Etanol = 19,973 g
Volumen del Picnómetro = 25,33 mL

Según la Ecuación I,

Densidad etanol  0,788 g/mL
3. Moles de Agua y Etanol en el picnómetro
Masa del Agua = 25,288 g
Masa del Etanol = 19,973 g
Masa molar del Agua = 18 g/mol
Masa molar del Etanol = 46,07 g/mol

Moles 

Moles de Agua =  1.4 moles de Agua

Moles...