VOLUMEN MOLAR
























I. OBJETIVOS
Medir las densidades de diferentes mezclas de y a empleando picnómetros.
Determinar los volúmenes molares parciales, el volumen real total y comparar estos con los volúmenes molares de las sustancias puras a y el volumen ideal total.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO
Una solución es cualquier fase homogénea que contiene más de uncomponente. El componente que constituye una mayor proporción de la solución es el disolvente y el componente que esta en menor proporción se le denomina soluto.
El concepto de gas ideal ayuda a comprender el comportamiento de los gases reales, en forma similar un concepto de solución ideal nos permite comprender mejor el comportamiento de la solución en general.
Al estudiar soluciones reales,se observa desviaciones del comportamiento ideal debido a que se tiene componentes con tamaño moleculares diferentes y las interacciones entre las moléculas del sistema no son iguales. Por ejemplo, el mezclar 50 ml de agua con 50 ml de metanol, el volumen de la solución es 95 ml.
Al estudiar este tipo de casos, no hay manera de determinar que parte de la concentración se debe al alcohol.Dificultades semejantes se observan en otras propiedades termodinámicas.
Para resolver este problema y emplear un método para manejar composiciones variables Lewis invento las cantidades molares parciales, aplicable a cualquier propiedad termodinámica extensiva.
Propiedad molar parcial
Para una propiedad G extensiva del sistema constituida de j constituyentes q contiene moles de losdiferentes componentes presentes, G, es una función del tipo:
(1)

La diferenciación parcial de (1) para G da:

Donde:



A P y T constantes
(2)
Integrando (2) empleando el teorema de Euler de las funciones homogéneas

(3)
La ecuación (3) establece que cualquier propiedad extensiva de una solución a T y P constantes, puede expresarse como una sumade productos tomando en cuenta cada uno de los componentes de la solución. Las cantidades molares parciales representan propiedades intensivas de la solución y no independientes entre si; la variación de una cantidad molar parcial afecta a las restantes. Por ejemplo, para una solución binaria:

(4)
Si es positiva ( incrementa), entonces debe ser negativa y debedecrecer al mismo tiempo.
Debido a interacciones moleculares, el volumen total (propiedad extensiva) de un sistema binario no ideal (por ejemplo, etanol-agua), se desvía del volumen total obtenido calculado al sumar los volúmenes individuales (se observa contracción de volumen). Para describir esta conducta ideal, se define los volúmenes molares parciales que son dependientes de lascomposiciones del sistema y sus valores pueden ser determinados experimentalmente.

Los volúmenes molares parciales se determinan por un gran número de procedimientos (gráficos o analíticos)
El volumen y el volumen molar medio de una mezcla ideal de los componentes A y B puede ser calculado si la composición cuantitativa es conocida empleando las ecuaciones:Donde = fracción mol de los componentes A y B
= moles de A y B respectivamente

(5)

La ecuación (5) de volúmenes aditivos pierde su validez en casos de mezclas reales. Los volúmenes reales se desvían más o menos fuertemente de los volúmenes ideales debido a contracción de volumen, pero aun pueden ser calculados si los volúmenes molares de los componentes puros Ay B son reemplazados por los volúmenes molares parciales entonces:



(6)

La diferencia entre las ecuaciones 5 y 6 es denominada como volumen de mezcla molar media y es una medida intensiva de la desviación de la mezcla de la conducta ideal:

(7)

(8)...