Volumen molar parcial a dilución infinita

PROPIEDADES molares parciales de las DISOLUCIONES. VOLUMEN molar parcial a dilución infinita.
OBJETIVO DE LA PRÁCTICA
Determinar el volumen molar aparente a dilución infinita.
FUNDAMENTO TEÓRICO
El valor de toda propiedad extensiva de un sistema homogéneo, tal como el volumen, la entropía o 'la energía
libre, viene determinado por el estado del sistema y la cantidad de materia.- Si designamos como F una
propiedad extensiva cualquiera, entonces
donde n, representa el número de moles del componente i del sistema. Diferenciando:
Donde la derivada
es la propiedad molar parcial del componente i. Es una propiedad intensiva y se designa por Fi
A temperatura y presión constantes:
de donde
Una propiedad molar parcial apropiada para el estudio experimental es el volumen molar parcial. Para una
disolución binaria constituida por n, moles de disolvente y n, moles de soluto, los volúmenes molares
parciales de cada uno están ligados al volumen total según la expresión:
El volumen molar parcial de un soluto puede ser evaluado por métodos gráficos; no obstante, para
disoluciones binarias el uso del volumen molar aparente, 0,, es más corriente:
1
donde V es el volumen de la disolución conteniendo n1 moles de disolvente y n2 moles de soluto y V10, es el
volumen molar del disolvente puro. Se demuestra que la ecuación anterior puede escribirse de la siguiente
manera:
donde d, y d son las densidad' del disolvente puro y de la disolución respectivamente, M, es el peso molecular
del soluto y m la molalidad.
Se puede demostrar que:
A dilución infinita, es decir cuando nO, V20 = V0 Para obtener V10, bastará con obtener V0, para lo que
utilizaremos la siguiente expresión:
donde Sv es la pendiente de la recta que resulta al representar V frente a MI/2 , V0 será la ordenada en el
origen.
APARATOS UTILIZADOS
Picnómetro
8 frascos
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL.
Se preparan disoluciones de cloruro sódico que contengan aproximadamente 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 y 16 por
ciento en peso de cloruro de sodio, con un peso total de 100 gr. La sal y el agua se pesan con precisión en un
frasco utilizando el granatario.
La densidad de cada disolución se determina exactamente a 25ºC, usando para ello un picnómetro de tipo
We1d. El picnómetro se seca cuidadosamente, se pesa, se llena con agua destilada y se coloca en el baño
termostático durante 10−15 min. y se vuelve a secar y pesar. Esta misma operación se realiza con todas las
disoluciones de sal.
cálculos
1.− Calcular el volumen del picnómetro tomando como densidad del agua a 2511C el valor de 0.99707 gr
ml−1 y posteriormente calcular la densidad de cada disolución de sal.
Picnómetro masa (vacio) = 26.7266 gr.
2
masa (lleno Agua) = 47.6030
Densidad 0.99707 gr/ml
d = m/v V = m/d = 20.8764/0.99707=20.9377 ml
cloruro de sodio peso total 100 gr.
T = 25ºC
peso (gr)
2
4
6
8
10
12
14
16
volumen(ml) ml*10000
98
477278
96
482264
94
483532
92
487394
90
487430
88
492700
86
495420
84
498554
gr/ml*10000 molalidad
10030
3428850
10268
6857700
10329
10286550
10513
13715400
10515
17144250
10766
20573100
10897
24001950
11046
27430800
Las molalidades se hallan multiplicadas por 10000.
A partir de la masa del picnómetro de cada disolución y el volumen del picnómetro, hallamos la densidad de
cada disolución.
M2 = 58.5 at−gr
d0 = 0.99707 gr/ml
magua = 99.707 mg = 99.707·10−3 Kg
2.− La concentración de cada disolución se expresa en términos de molalidad y para cada una de ellas se
determina el volumen molar aparente a partir de la ecuación (8).
Phi sub V
20.9390275
21.4358831
21.56323
21.9473552
21.9515313
22.4755281
22.7490089
23.0600671
Raiz
Molalidad
18.5171542
26.1872106
32.0726519
37.0343084
41.4056156
45.3575793
48.991785
52.3744212
3.− Representar V, frente a m1/2 y de la ordenada en el origen obtener V0
3
Podemos concluir que el valor de V0 es 19.750386 ml/mols
Conclusiones
Se obtiene un valor de volumen molar aparente a dilución infinita inferior al V.
Mediante este método rápido y sencillo podemos averiguar el volumen molar parcial a dilución infinita en un
función de : a) volumen molar parcial y b) molalidad.
Bibliografía
Físico−Química IRA N. LEVINE Ed. McGrawHill
Química General J.P. Caces
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