PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS FLUIDOS PICNÓMETRO

VOLUMEN MOLAR PARCIAL Y PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS FLUIDOS POR EL USO DEL
PICNÓMETRO
Cumaná, Mayo de 2015
El presente informe muestra el estudio de las propiedades de un fluido utilizando como referencia el Etanol y la sacarosa, donde primeramente se determinó el volumen de un picnómetro, el cual sirvió como referencia para calcular volúmenes molares parciales en mezclas etanol-agua y para elcaculo de densidades en soluciones de etanol-agua y sacarosa-agua a distintas concentraciones. Se realizaran dos gráficos donde las variables a tomar en cuenta son %Etanol y Molaridad de sacarosa (variable independiente) Vs densidad (variable dependiente) y un tercer grafico para los volúmenes molares parciales de etanol-agua a las distintas concentraciones como variable dependiente vs sucomposición molar (variable independiente), los cuales permitirán la visualización del comportamiento de dichas sustancias. De esta forma se mostrara como la densidad y el volumen pueden variar de forma no lineal en muestras liquidas, además de lo efectivo que puede ser un picnómetro para medir propiedades físicas en fluidos.
INTRODUCCIÓN
Un picnómetro no es más que un cuerpo periforme o cilindro concuello esmerilado estrecho largo complementado con un tapón capilar que sirve para medir densidades de líquidos, sólidos y productos viscosos, este instrumento tiene grandes aplicaciones en el control de materias primas y laboratorios químicos, por ser preciso y fácil de manejar.
En este procedimiento se compara la densidad de la sacarosa y el etanol en soluciones binarias con agua destilada con losestándares de concentración conocida para cada una de las soluciones; por esta razón definimos densidad como una propiedad intensiva, medible y no aditiva que depende de dos propiedades extensivas: la masa y el volumen (ecuación 1); se debe tener en cuenta que las densidades de las sustancias dependen de la temperatura.
(1)
Cuando la densidad de una sustancia se comparacon otra, se llama densidad relativa, esta medición es una relación de masa de un cuerpo para los mismos volúmenes y temperatura.
De esta manera con el uso del picnómetro se calcula la densidad del etanol y la sacarosa a distintas concentraciones, donde el volumen real del picnómetro será la diferencia de pesaje entre el picnómetro con agua, menos el picnómetro vacío, todo esto dividido entre ladensidad del agua a la temperatura a la que se encuentre dicho líquido, así como lo muestra la ecuación 2.
(2)
Sabiendo la masa de cada una de la soluciones en estudio obtener la densidad, cuya magnitud en una mezcla liquida varia en forma no lineal con su composición por lo que se obtendrá un gráfico en donde el trazo de la tangente se dará sobre una curva de las concentraciones vs lasdensidades (Figura 1).


Figura 1.
Por otra parte se debe estudiar el volumen molar parcial, que es la contribución de un mol de cada componente en una mezcla, estudiado en función de la temperatura, la presión y de la composición de las soluciones binarias a tratar, dicho volumen es una solución extensiva que puede ser calculada a partir de la densidad, la cual es una de la propiedades medibles y noaditivas de mayor utilidad, cuya magnitud en una mezcla liquida varia de forma no lineal con su composición. Para una mezcla de etanol-agua, por ejemplo, el volumen cambia con la composición de acuerdo a la forma:

Figura 2.
La razón de este comportamiento es debido a que son compuestos puros cuyos componentes cambian al ser mezclados, porque el entorno de cada molécula en la mezcla también cambia,motivado a que las fuerzas de interacción de la mezcla es diferente al de los componentes puros y que el espacio ocupado en la mezcla con respecto al líquido puro es distinto, causado por los distintos tamaño y formas de las moléculas mezcladas. Es por esto que al mezclar 30 ml de etanol con 70 ml de agua, el volumen final no es 100 ml, sino que resulta ser más bajo, por lo que no puede ser...