Propiedades molares parciales
Páginas: 11 (2705 palabras)
Publicado: 8 de septiembre de 2012
OBJETIVOS
* Determinar el volumen real de mezclas de soluciones
* Aplicar el principio de Arquimides para determinar la densidad de cada una de las soluciones.
* Determinar para cada solución, el cambio de volumen de mezclado.
* Determinar los volumenes molares parciales de agua y alcohol en distintas soluciones binarias, determinando las densidades de las mismas.INTRODUCCION
Como consecuencia de la formación de una solución, las propiedades termodinámicas de las mezclas formadas son diferentes de las calculables como suma de las de los componentes puros antes de ser mezclados, hay que definir nuevas magnitudes: las MAGNITUDES MOLARES PARCIALES • Las MMP se diseñaron para manejar sistemas abiertos (composición variable).
Las MMP son aplicables acualquier magnitud extensiva, Y, particularmente las propiedades termodinámicas (V, U, H, S, A, G)
Una magnitud molar parcial asociada a otra variable extensiva, es la derivada parcial de dicha variable extensiva X con respecto a la variación del número de moles ni de una de las sustancias del sistema manteniendo la presión, la temperatura y el número de moles de las demás sustancias constantes. Lapropiedad molar parcial se representa por. La expresión es la siguiente:
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 volúmenes molares delos 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 ecuación general a partir delas magnitudes molares parciales:
(a P y T constantes)
Una propiedad molar parcial muy importante es la energía de Gibbs molar parcial o potencial químico.
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 masay tengan un valor determinado en cada punto del sistema. En otras palabras, hemos de cambiar las variables 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 lacontribución por mol de cada componente i a la propiedad total X del sistema y se define así:
Xi = (∂X/∂ni) T, P, n1, n2,....
Se cumple que toda propiedad extensiva, X, de una mezcla viene dada por:
X= n1X1 + n2X2 +...+niXi
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 sistemaen la adición, a P y T ctes de un mol de i a una cantidad tan grande de aquél que no produce cambio apreciable 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. Consideremos,por ejemplo, una mezcla binaria con un total de un mol de ambos componentes, cuyas fracciones molares son x1 y x2. Por tanto: x1 + x2 = 1
dx1 + dx2 = 0
Como V = V1x1 + V2x2
dV = V1dx1 + V2 dx2
dx1 = - dx2
dV = (V2 -V1) dx2
MATERIAL Y EQUIPO
* Tubos de Nessler cuidadosamente seleccionados
* Balanza Analítica
* Flotador, Probeta de 40 ml
* Soporte de...
* Determinar el volumen real de mezclas de soluciones
* Aplicar el principio de Arquimides para determinar la densidad de cada una de las soluciones.
* Determinar para cada solución, el cambio de volumen de mezclado.
* Determinar los volumenes molares parciales de agua y alcohol en distintas soluciones binarias, determinando las densidades de las mismas.INTRODUCCION
Como consecuencia de la formación de una solución, las propiedades termodinámicas de las mezclas formadas son diferentes de las calculables como suma de las de los componentes puros antes de ser mezclados, hay que definir nuevas magnitudes: las MAGNITUDES MOLARES PARCIALES • Las MMP se diseñaron para manejar sistemas abiertos (composición variable).
Las MMP son aplicables acualquier magnitud extensiva, Y, particularmente las propiedades termodinámicas (V, U, H, S, A, G)
Una magnitud molar parcial asociada a otra variable extensiva, es la derivada parcial de dicha variable extensiva X con respecto a la variación del número de moles ni de una de las sustancias del sistema manteniendo la presión, la temperatura y el número de moles de las demás sustancias constantes. Lapropiedad molar parcial se representa por. La expresión es la siguiente:
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 volúmenes molares delos 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 ecuación general a partir delas magnitudes molares parciales:
(a P y T constantes)
Una propiedad molar parcial muy importante es la energía de Gibbs molar parcial o potencial químico.
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 masay tengan un valor determinado en cada punto del sistema. En otras palabras, hemos de cambiar las variables 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 lacontribución por mol de cada componente i a la propiedad total X del sistema y se define así:
Xi = (∂X/∂ni) T, P, n1, n2,....
Se cumple que toda propiedad extensiva, X, de una mezcla viene dada por:
X= n1X1 + n2X2 +...+niXi
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 sistemaen la adición, a P y T ctes de un mol de i a una cantidad tan grande de aquél que no produce cambio apreciable 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. Consideremos,por ejemplo, una mezcla binaria con un total de un mol de ambos componentes, cuyas fracciones molares son x1 y x2. Por tanto: x1 + x2 = 1
dx1 + dx2 = 0
Como V = V1x1 + V2x2
dV = V1dx1 + V2 dx2
dx1 = - dx2
dV = (V2 -V1) dx2
MATERIAL Y EQUIPO
* Tubos de Nessler cuidadosamente seleccionados
* Balanza Analítica
* Flotador, Probeta de 40 ml
* Soporte de...
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