UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA

ING. QUÍMICA

DETERMINACION DE VOLUMENES MOLARES PARCIALES

L.T.P. 3751

SEMESTRE 2014-1

PROFESORA: SANDRA YAZMÍN ARZATE SALGADO

INTEGRANTES:

FLORES BELLO LUIS EDUARDO

LÓPEZ MORENO STEPHANY

OLIVARES VILLEGAS OSCAR

REVILLA ÁVILA VIANNEY

SENOBIO ROJAS IGNACIO

ZAMORA CISNEROS DAVID URIEL

ÍNDICERESUMEN..............................................................................................................................3

MARCO TEORICO:...............................................................................................................3

METODOLOGÍA...................................................................................................................5

MATERIAL Y EQUIPO.....................................................................................................5

PROCEDIMIENTO............................................................................................................5

RESULTADOS:......................................................................................................................6

ANÁLISIS DE RESULTADOS.............................................................................................7

CONCLUSIONES..................................................................................................................7

BIBLIOGRAFÍA....................................................................................................................7

ANEXOS................................................................................................................................7

RESUMEN

MARCO TEORICO:Existen 2 tipos de variables termodinámicas:

Propiedad intensiva, 

Las propiedades intensivas son aquellas que no dependen de la cantidad de sustancia presente, por este motivo no son propiedades aditivas.  Ejemplos P y T. Una propiedad intensiva puede ser una magnitud escalar o una magnitud vectorial.

Propiedad extensiva

Cuando la propiedad intensiva se multiplica por la cantidad de sustancia (masa) se tiene una propiedad que sí depende de la cantidad de sustancia presente y se llama propiedad extensiva, como ocurre con la masa, con la cantidad de movimiento y con el momento de la cantidad de movimiento, ejemplos: V, E, H, S, A, G

Entre variables intensivas importantes en la termodinámica son cantidades molares parciales definidas por la ecuación

Qi=¿¿

Para gases ideales o solución liquida ciertas cantidades parciales molares (Vi , Ei , Hi ) son igual respecto a las cantidades molares para componentes puros (Si , Ai ,Gi). Para solución no ideal, todas las cantidades parciales molares en general son de cantidades molares y se diferencian del interés.

Para esto se utiliza el teorema de Euler f(n1,…,ni,…..) de grado 1 (2).

n1∂ f∂n1

+n2∂ f∂n2

+…ni∂ f

∂∋¿+…=lf (3)¿

Aplicando una variable termodinámica extensiva Q,

n1Q1+n2Q2+…+niQi+…=Q(4)

La ecuación anterior se deriva

dQ=∂Q∂n1

n1+…+ ∂Q

∂∋¿ni+…+ ∂Q∂ p

dp+ ∂Q∂T

dT (5)¿

dQ=Q1d n1+Qi d ni+…+n1dQ1+…+nidQi+…

Se obtiene

n1d Q1+…+ni dQi+…−( ∂Q∂ P )niTdP−(∂Q∂T )

niPdT=0

Luego se incorpora el caso de presión constante y temperatura constante.

n1d Q1+…+nidQi+…=0(constante P yT )

Para una solución binaria

∂Q2

∂Q1=−X 1

X 2

Donde X1 son fracciones mol Xi=ni

∑ ni

Esta ecuación se conoce como Gibbs-Duhem al aplicar energía libre.

Se considera un sistema que contiene un sólido puro (ejemplo NaCl) en equilibrio con la solución saturada acuosa:

dG=vdP

Se diferencia con respecto a n2

d G2=V 2dP

Esta ecuación se usa para la energía libre parcial molar y el volumen molar parcial

Para cambio de estado

NaCl(s)→NaCl(aq)

Se escribe como

d (∆G2)=∆V 2dP

O

[ ∂ (∆G2 )∂P ]

T=∆V 2

Los datos para el volumen se convierte de la formula en fracciones mol de la sal N2 y el volumen molar de la solución V dónde:

V=Vn

=(1−N2 )V 1+N2V 2

El volumen molar aparente hacia la adición de n moles de sal, asumiendo el volumen molar parcial del solvente V i

°

∅=V−n1V i

°

n2

En términos de fracción mol:

∅=V−N1V i

°

N 2

METODOLOGÍA

MATERIAL Y EQUIPOMaterial

6 matraces aforados de 50 ml 6 picnómetros de 25 ml 6 vasos de precipitados de 100 ml Pipeta volumétrica de 25 ml Espátula Agitador

Reactivos

5 g de Cloruro de Sodio 250 ml de agua

Equipo

Balanza analítica

PROCEDIMIENTO1. De acuerdo a la solubilidad que el Cloruro de Sodio con que se cuenta, se prepara una

disolución con agua de 50 ml.2. La disolución anteriormente preparada se divide a la mitad, para así, ocupar 25 ml para

preparar una disolución a la mitad de concentración de la antes preparada. (Los 25 ml restantes se utilizarán para poder determinar su densidad.)

3. Se debe pesar el Picnómetro vacío y seco, y se debe obtener el peso del picnómetro lleno con agua destilada a 25 °C. El picnómetro debe enjuagarse y secarse perfectamente antes de cada pesada.

4. Y así se colocan la disolución dentro del picnómetro y se pesa.

5. Se debe repetir del paso 2 al 4 hasta poder tener 6 diferentes disoluciones.

RESULTADOS:

#Concentración

M [mol/L]Volumen

(mL)Peso (g)

Densidad (g/mL)

Concentración m (mol/kg)

m1/2

1 0.8547 25 25.6931 1.028 0.87 18.41 0.932 0.42735 25 24.8342 0.993 0.44 58.91 0.663 0.213675 25 24.5203 0.981 0.22 118.14 0.474 0.1068375 25 24.9998 1.000 0.11 -3.27 0.335 0.05341875 25 24.8505 0.994 0.05 47.15 0.236 0 25 24.835 0.993 #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0!

Tabla 1: Muestra las concentraciones en molaridad y molalidad así como los datos obtenidos de densidad, y m1/2.

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00-4.00

16.00

36.00

56.00

76.00

96.00

116.00

f(x) = − 13.1063083268593 x + 54.761452491933R² = 0.0063352871450264

m1/2

Grafica 1

P.M. Agua (Kg/mol) 0.018P.M. Soluto (Kg/mol) 0.05844

Pendiente -13.28Ordenada al origen 54.827

v1 (Volumen parcial del solvente) [mL/mol] v2 (Volumen parcial del soluto)[mL/mol]25.0000967 36.3014

25.00003471 5.262825.00001236 9.047625.00000434 11.836425.00000137 13.8284

Tabla 2 Volúmenes parciales molares tanto del solvente como el soluto.

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Los resultados para el caso de la densidad muestran un error ya que se esperaría que la densidad fuera proporcional a la concentración, es decir, que conforme disminuyera la concentración la densidad también lo hiciera lo cual no sucedió ya que en los tres primeros datos si se sigue esta tendencia pero a partir del cuarto la densidad vuelve a subir, en el caso de los volúmenes molares tanto 1 como 2 vuelve a ocurrir lo mismo ya que su cálculo de alguna forma depende de la densidad y por lo tanto no se muestra claramente la tendencia que deben de seguir con respecto a la concentración.

CONCLUSIONES

En conclusión al determinar los volúmenes molares parciales tanto del soluto como del solvente a diferentes concentraciones en base a su densidad no se pudo observar la relación de la concentración con los volúmenes molares parciales debido a errores cometidos en la práctica tanto sistemáticos como aleatorios lo que propicio que los resultados no fueran los esperados.

BIBLIOGRAFÍA

ANEXOS