Propiedades Molares

CUESTIONARIO PREVIO

1. Menciona en que consisten las propiedades molares parciales.

Si se considera un sistema homogéneo abierto compuesto por varias sustancias, que no esté sometido a ningún campo, en el que se pueda despreciar las propiedades de su superficie; las magnitudes extensivas quedan determinadas por la cantidad de sustancia de sus componentes y dos de las tres variables deestado (p, T ó V). En un sistema de dos componentes, para una magnitud extensiva como el volumen (V), se halla dV, diferenciando con respecto a cada variable:

Donde n1 y n2 se refieren a las cantidades de sustancia de los componentes del sistema. Las siguientes expresiones se denominan magnitudes parciales molares, en este caso volumen molar parcial:



Sustituyendo estas expresiones en laanterior:

De donde se concluye que la magnitud parcial molar de un componente en una mezcla es la derivada parcial de la propiedad extensiva correspondiente con respecto a la cantidad de sustancia del componente en cuestión, manteniendo constante la temperatura, presión y cantidades de sustancia de los demás componentes.

Desde el punto de vista físico, las propiedades parciales molares,representan la variación de una propiedad extensiva del sistema debido a la adición, a temperatura y presión constantes, de un mol del componente sin que varíe apreciablemente la composición del sistema.



2. Explicar qué es el volumen molar parcial y porque varía con la composición de una mezcla.
Suponga que formamos una disolución mezclando a temperatura y presión constantesn1,n2,….nrmoles de las sustancias 1, 2, …, r. sean Vm.1*...Vm.r* los volúmenes molares de las sustancias 1, 2…r. y sean V* el volumen total de los componentes sin mezclar (puros) a T y P. el asterisco indica que la propiedad se refierea una sustancia pura o a un conjunto de sustancias puras. Tenemos

Después de la mezcla se encuentra que en general que el volumen V de la disolución no es igual al volumenprevio de la mezcla; V≠ V* . por ejemplo la adicion de 50.0cm3de agua a 50.0cm3 de etanol a 20°Cy 1atm da una disolución cuyo volumen es de solo 96.5cm3 a 20°C y 1 atm la diferencia entra V de la disolución y V*proviene de a) las diferencias entre las fuerzas intermoleculares existentes en la disolución y las existentes en los componentes puros; b) las diferencias entre el empacamiento de la moléculasen la disolución y su empacamiento en los componentes puros, debido alos distintos tamaños y formas de las moléculas que se mezclan.

3. ¿Cuál es la importancia de las propiedades molares parciales?
Una propiedad parcial, de importancia fundamental debido a su aplicación
en equilibrios de fase y de reacción química, es el potencial químico. ‘También son útiles las relaciones de laspropiedades válidas para mezclas de gases ideales, las cuales conducen al desarrollo de los conceptos de fugacidad y de solución ideal.

4. Describir algunos métodos para determinar cantidades molares parciales, incluyendo el método de ordenadas al origen o de intersecciones.
Método de la pendiente:
Para medir el volumen molar parcial del componente 2, se preparan disoluciones con el mismo numerode moles del disolvente 1 (n1= cte) pero variando el numero de moles del componente 2 trabajando a presión y temperatura constantes. Se mide el volumen total de las diferentes disoluciones y se hace una tabla con los resultados experimentales:
Disolución | V(ml) | n2 |
1 | V (1) | n2 (1) |
2 | V (2) | n2 (2) |
3 | V (3) | n2 (3) |

Una vez obtenidos los volúmenes totales serepresenta V de la disolución frente al numero de moles del componente 2

Según se deduce de la ecuación 2 la pendiente de la recta tangente ala curva a cualquier composición será el volumen molar parcial del componente 2, V2, y una vez obtenido v2 sera fácil conocer el volumen molar parcial del disolvente utilizando la ecuación
V=n1 V1+n2 V2

Método analítico:

Una forma fácil de...