8/11/2019 cantidades molales parciales

http://slidepdf.com/reader/full/cantidades-molales-parciales 1/10

CANTIDADES MOLALES PARCIALES

I. OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA:

1. Determinar las propiedades termodinámicas y de volúmenes molales parcialesde los componentes de una solución.

2. Determinar la densidad de las soluciones liquidas por el método del picnómetro.

II. BREVE PESQUISA TEÓRICA DE LA PRÁCTICA

PROPIEDADES MOLALES PARCIALES: las propiedades molales parciales juegan

un papel importante en el análisis termodinámico de mezclas y soluciones .

MAGNITUD MOLAR PARCIAL

Una magnitud molar parcial asociada a otra variable etensiva! es la derivada parcial de

dic"a variable etensiva 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 sustacias constantes. #a propiedad molar parcial se representa por . #a

epresión es la siguiente$

#as magnitudes molares parciales se usan en mezclas para indicar la no aditividad de las

 propiedades etensivas 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. %or ejemplo el

volumen molar de una mezcla binaria no es la suma de los volúmenes molares de los

componentes puros$

8/11/2019 cantidades molales parciales

http://slidepdf.com/reader/full/cantidades-molales-parciales 2/10

#a propiedad molar parcial de una sustancia pura es igual a la magnitud molar 

correspondiente$

&atemáticamente las magnitudes molares parciales son 'unciones "omogéneas de grado

cero! es decir! no dependen de la cantidad de sustancia! por tanto variables intensivas.

%ara el cálculo de la propiedad molar de una mezcla usamos la siguiente ecuación

general a partir de las magnitudes molares parciales$

(a P y T constantes)

Una propiedad molar parcial muy importante es la energ(a libre de )ibbs molar parcial

o potencial qu(mico.

LEY DE RAOULT

Una de las caracter(sticas coligativas1 de soluciones es la disminución de la presión de

vapor que ocurre cuando se agrega soluto a un solvente puro. *aoult encontró que

cuando se agregaba soluto a un solvente puro disminu(a la presión de vapor del

solvente. +ntre más se agrega más disminuye la presión de vapor. +ste estatuto llego a

ser conocido como ley de *aoult.

Desde un punto de vista molecular! si introducimos part(culas no,volatiles de soluto!

iones o moléculas! en un solvente puro! algunas de las part(culas del soluto tomarán la

 posición de moléculas solventes en la super'icie de la solución. #a evaporación es un

'enómeno super'icial por lo que las moléculas o iones no se convertirán en vapor 

cuando están sumergidas por debajo de la super'icie. #as part(culas sumergidas tienen a

8/11/2019 cantidades molales parciales

http://slidepdf.com/reader/full/cantidades-molales-parciales 3/10

otras part(culas que las rodean y las 'uerzas entre éstas son su'icientes para evitar que

las part(culas sumergidas superen dic"as 'uerzas con la energ(a cinética disponible para

su separación. -in embargo las part(culas super'iciales tienen solamente las part(culas

debajo de ellas en el estado l(quido. %or lo tanto! las moléculas super'iciales son capaces

de superar estas 'uerzas internas entre las part(culas y entran en estado de vapor. -i las

 part(culas del soluto toman el lugar de moléculas del solvente y son part(culas de soluto

no,volatiles! estas bloquean las moléculas de solvente y evitan la vaporización. %or lo

tanto! la presión de vapor del solvente será menos como resultado de la presencia de las

 part(culas del soluto. mayor cantidad de part(culas del soluto en la solución /aumento

de la concentración0 más posiciones super'iciales serán bloqueadas.

#a ley de *aoult se epresa matemáticamente como$

donde es la presión de vapor del solvente una vez agregado el soluto como

'racción molar del componente de la solución! es la presión de vapor de solvente

 puro! e está dado por!

%ara una solución de dos componentes$

as( que

8/11/2019 cantidades molales parciales

http://slidepdf.com/reader/full/cantidades-molales-parciales 4/10

si sustituimos esta relación en la ecuación / 0 obtenemos que

-i el soluto es un no,electrol(to entonces i 1 y la ecuación se convierte$

#a ecuación estima la disminución de la presión de vapor de una solución que contiene

un solvente volátil y un soluto no volátil no electrol(tico.

MATERIALES Y REACTIVOS EMPLEADOS EN LA PRÁCTICA

Materiale: asos de precipitado

3iolas

4alanza anal(tica

%icnómetros de 15m#

6ermostato de temperatura regulable

Rea!ti"#:

7loruro de sodio /8a7l0 lco"ol et(lico

gua destilada

III. PROCEDIMIENTO DEL E$PERIMENTO

Pr#!e%i&ie't# N( )*

%reparar una solución 155m#. De solución acuosa que contenga aproimadamente 19 g

de cloruro de sodio /8a7l0

#as soluciones deben ser de di'erentes concentraciones como$

1:2! 1:;! 1:9! y 1:1< de la molalidad inicial se deben preparar a partir de la solución

inicial por dilución. %ara esto agregue =5m# de la solución inicial ana 'iola de 155m#.

> enrasar con agua destilada. Usando esta solución repetir el procedimiento anterior 

 para la preparación de las demás soluciones.

#os picnómetros de 15m# son lavados con agua destilada posteriormente con acetona y

secados. %esar cada uno de los picnómetros vac(os con agua destilada y sumergir por lo

menos durante 1= minutos en el ba?o termostático regular a 2=@7.

8/11/2019 cantidades molales parciales

http://slidepdf.com/reader/full/cantidades-molales-parciales 5/10

*etirar el picnómetro de ba?o y secar eotéricamente con una toalla /no permita que sus

dedos toque el picnómetro0 y luego pesarlo.

-iga el procedimiento anterior con las soluciones restantes. Aaga determinaciones

duplicadas.

Pr#!e%i&ie't# N( )+

%repare B5m# de solución 5.9 'racción molar de alco"ol con agua y partir de esta

solución por dilución prepare soluciones 5.<! 5.=! 5.;! y 5.2 en 'racción molar de

alco"ol.

Utilizar los picnómetros de 15m# y seguir los mismos pasos descritos en el primer 

 procedimiento.

IV. RESULTADOS, CÁLCULOS Y TABLAS DEL E$PERIMENTO

 8a7l C pv C pA2E C p8a7l FtA2E F 8a7l

1 1G.GHHB 2G.=<<B B5.<G5; 5.GGH1 1.11;5

1:2 1G.GHHB 2G.=<<B B5.1BHB 5.GGH1 1.5=<=

1:; 1G.GHHB 2G.=<<B 2G.9=52 5.GGH1 1.52<<

1:9 1G.GHHB 2G.=<<B 2G.H5<9 5.GGH1 1.511H

1:1< 1G.GHHB 2G.=<<B 2G.<B=; 5.GGH1 1.55;B

Densidad del clorurote sodio$

F 8a7lI /C p8a7l , C pv0:/ C pA2E, C pv0J FtA2E 

6 2=@7

F 8a7l I/B5.<G5;,1G.GHHB0:/ 2G.=<<B,1G.GHHB0JK 5.GGH1

F 8a7l  1.11;5

F 8a7l I/B5.1BHB,1G.GHHB0:/ 2G.=<<B,1G.GHHB0JK 5.GGH1

F 8a7l  1.5=<=

F 8a7l I/2G.9=52,1G.GHHB0:/ 2G.=<<B,1G.GHHB0JK 5.GGH1

F 8a7l  1.52<<

F 8a7l I/2G.H5<9,1G.GHHB0:/ 2G.=<<B,1G.GHHB0JK 5.GGH1

F 8a7l  1.511H

8/11/2019 cantidades molales parciales

http://slidepdf.com/reader/full/cantidades-molales-parciales 6/10

F 8a7l I/2G.<B=;,1G.GHHB0:/ 2G.=<<B,1G.GHHB0JK 5.GGH1

F 8a7l  1.55;B

7álculo de la molalidad de la solución! a partir de los pesos de soluto y la densidad de

solución$

( )

1555

155

 j

 j j

 xW 

m  x W M  ρ =−

( )1

1555 15.H1B1

155 1.11;5 15.H1B1 =9.=

 xm

 x=

−m1 1.91G1

( )2

1555 15.<55

155 1.5=<= 15.1<55 =9.=

 xm

 x=

−m2  1.91G5

( )B

1555 G.9H2G

155 1.52<< G.9H2G =9.=

 x

m  x=− mB  1.919G

( );

1555 G.H2G=

155 1.511H G.H2G= =9.=

 xm

 x=

−m;  1.9199

( )=

1555 G.<=91

155 1.55;B G.<=91 =9.=

 xm

 x=

− m=  1.919H

7alculo del volumen molal parcial aparente del soluto

&ediante la siguiente 'ormula$

1 1555o

 j

o v

W W V M x

m W W 

φ 

 ρ 

 −= − ÷−  

Cv Co C F 8a7l molalidad m1:2L

1G.GHHB 2G.=<<B B5.<G5; 1.11;5 1.91G1 1.B;9H ,=.BB;9

1G.GHHB 2G.=<<B B5.1BHB 1.5=<= 1.91G5 1.B;9H 2;.B9<;

1G.GHHB 2G.=<<B 2G.9=52 1.52<< 1.919G 1.B;9H ;1.12H=1G.GHHB 2G.=<<B 2G.H5<9 1.511H 1.9199 1.B;9< ;G.9<52

Csoluto  8a7l &soluto 8a7l molalidad

15.H1B1 =9.=5 1.91G1

15.1<55 =9.=5 1.91G5

G.9H2G =9.=5 1.919G

G.H2G= =9.=5 1.9199

G.<=91 =9.=5 1.919H

8/11/2019 cantidades molales parciales

http://slidepdf.com/reader/full/cantidades-molales-parciales 7/10

1G.GHHB 2G.=<<B 2G.<B=; 1.55;B 1.919H 1.B;9< =;.B5=5

GRA-ICA V V. &*/+

%*6+ 4$ preparación de una solución 5.9 'racción molar de etanol

Metanol C pv C pA2E C psolución FtA2E Fsolucion

5.95 1B.G=G= B1.=<<5 29.2<== 5.GGH1 5.9152

5.<5 1B.G=G= B1.=<<5 29.929B 5.GGH1 5.9;21

5.=5 1B.G=G= B1.=<<5 2G.5=;2 5.GGH1 5.9=;G

5.;5 1B.G=G= B1.=<<5 2G.=;1H 5.GGH1 5.992=

5.25 1B.G=G= B1.=<<5 B5.21B; 5.GGH1 5.G25=

Metanol  Magua  1

Magua  1, Metanol 

Magua  1, 5.9 5.2

Magua  1, 5.< 5.;

Magua  1, 5.= 5.=

Magua  1, 5.; 5.<

Magua  1, 5.2 5.9

Aallando i del agua$

8/11/2019 cantidades molales parciales

http://slidepdf.com/reader/full/cantidades-molales-parciales 8/10

( )

. . .

. . .

i j i T  

i

i j i j i i j

 X M V V 

 M X M M 

 ρ 

 ρ ρ ρ =

+ −

T i jV V V = +

Donde$i  volumen de agua

 j  volumen de etanol

6  volumen de la solución

M j  'racción molar de etanol

Mi  'racción molar de agua

&i  pesdo molecular de agua

& j  peso molecular de etanol

F j  densidad de etanol

Fi  densidad de agua

Mi &i & j t F j Fi i  j

5.25 19.5 ;<.5 B5.5 5.H9H< 5.GGH1 2.1=BB 2H.9;<H

5.;5 19.5 ;<.5 B5.5 5.H9H< 5.GGH1 =.1BB9 2;.9<<2

5.=5 19.5 ;<.5 B5.5 5.H9H< 5.GGH1 <.;1HB 2B.=92H

5.<5 19.5 ;<.5 B5.5 5.H9H< 5.GGH1 G.=B1; 25.;<9<

5.95 19.5 ;<.5 B5.5 5.H9H< 5.GGH1 1;.=B=B 1=.;<;H

GRA-ICA */ 0 V. $ 1

F 8a7l molalidad

1.11;5 1.91G1

1.5=<= 1.91G51.52<< 1.919G

1.511H 1.9199

1.55;B 1.919H

1:Fsol lnFsol

1.2B;B ,5.215=

1.19H< ,5.1H1G

1.1<G9 ,5.1=<9

1.1BB2 ,5.12=51.59<; ,5.5929

8/11/2019 cantidades molales parciales

http://slidepdf.com/reader/full/cantidades-molales-parciales 9/10

GRA-ICA L' 0 V. L' 2*3$i4 

)ra'ica F s. m para el sistema /8a7l N A2E0

)ra'ica Vi 5 V1 " &  para el mismo sistema

)ra'ica F s. M j para el sistema 72A=EA N A2E

lnFsol ln/1,Mi0

,5.215= ,5.22B1

,5.1H1G ,5.=159

,5.1=<9 ,5.<GB1

,5.12=5 ,5.G1<B

,5.5929 ,1.<5G;

vi vj molalidad

G.<1<999G9 G.<1<H9<B< 1.91G1

G.<1<999G9 G.<1<<=9H9 1.91G

G.<1<999G9 G.<1H59==B 1.919G

G.<1<999G9 G.<1<G91B2 1.9199

G.<1<999G9 G.<1<H;HG9 1.919H

Fsolucion Mj

5.9152 5.9

5.9;21 5.<

5.9=;G 5.=5.992= 5.;

5.G25= 5.2

8/11/2019 cantidades molales parciales

http://slidepdf.com/reader/full/cantidades-molales-parciales 10/10

V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES :

  -e determino las cantidades molales parciales

-e pudo determinar las densidades de las soluciones liquidas por el

método del picnómetro

+n la practica se debe mantener la temperatura constante del termostato

-e obtuvieron los distintos grá'icos necesarios para el reporte de la

 practica

-e debe utilizar acetona para secar el picnómetro.

VI. BIBLIOGRA-6A CONSULTADA:

OOO.OiPipedia.org

&icroso't +ncarta 255H

OOO.mazinger.sisib.uc"ile