Universidad Central del EcuadorFacultad de Ingeniera QumicaLaboratorio de Fisicoqumica

PRCTICA # 3PROPIEDADES PARCIALES MOLARES

RESUMEN(Entre 80 y 120 palabras, 4 descriptores)

1. INTRODUCCIN

Las propiedades parciales son tiles ya que nos permiten determinar el valor de una propiedad total a partir de la contribucin de cada uno de los constituyentes. Cada propiedad parcial molar de un sistema puede considerarse como una parte a escala individual de la propiedad total de un sistema. Por lo tanto, todas las relaciones que se cumplan para el sistema en total se cumplirn para cada una de las propiedades parciales del sistema.La ecuacin: M i = [ (nM) / ni ] P,T,njDefine la propiedad molar parcial de la especie i en una solucin, esta es una funcin de respuesta, que representa el cambio de la propiedad total nM a causa de la adicin a temperatura y presin constantes de una cantidad diferencial de la especie i a una cantidad finita de solucin.Las interacciones moleculares en disolucin son diferentes a las interacciones que existen entre los componentes puros, lo mismo ocurre para todas aquellas propiedades extensivas, por ejemplo U, H, S, G, A, estas propiedades generalmente cambian cuando se mezclan los componentes, el volumen molar de sustancia pura no es igual al volumen que esa sustancia ocupa despus de la mezcla V V1n1 +V2n2.

2. OBJETIVOS

2.1. Determinar los volmenes molares parciales de una solucin binaria a diferentes concentraciones, manteniendo la presin y la temperatura constantes.2.2. Entender el fundamento del mtodo utilizado para medir volmenes molares parciales 2.3. Conocer las variables fisicoqumicas que tienen propiedades molares parciales 2.4. Observar la diferencia de comportamiento entre una mezcla real y una mezcla perfecta

3. FUNDAMENTO TERICO (Conceptos y ecuaciones)

3.1. Magnitud molar parcial3.2. Utilidad de las propiedades parciales3.3. Ecuaciones que definen propiedades molares parciales de propiedades extensivas3.4. Volumen molar de una solucin3.5. Mtodo que se utilizara para determinar el volumen molar de una mezcla

4. PARTE EXPERIMENTAL

4.1. Materiales y equipos

4.1.1. Vasos de precipitados4.1.2. Tubos de ensayo4.1.3. 2 buretas 4.1.4. Balanza analtica4.1.5. Pipeta volumtrica

4.2. Sustancias y reactivos

4.2.1. Agua H2O4.2.2. Propanol C3H8O

4.3. Procedimiento

4.3.1. Llenar una bureta de con agua y otra con propanol, y preparar las soluciones de la tabla 5.1-1. Dependiendo del volumen utilice tubos de ensayo o vasos de precipitacin. Agite las soluciones4.3.2. Al terminar de preparar cada una de las soluciones tape con papel aluminio para evitar que el propanol se evapore.4.3.3. Pese un vaso de precipitacin en la balanza analtica y registre el peso, despus adicione 1mL de la solucin que contiene el tubo 1 y registre el peso, y por diferencia de pesos obtenga la masa del mL de la solucin. Registre la masa4.3.4. Repita el paso anterior por duplicado para cada una de las soluciones

5. PROCESAMIENTO DE DATOS 5.1. Datos experimentalesTabla 5.1-1Cantidades para preparar la mezcla propanol aguaTubo NoPropanol, mlAgua, ml

115

235

345

465

5165

5.1.1. Datos adicionalesTabla 5.1.1-1Propiedades de los lquidosSustancia Peso MolecularDensidad, g/l

Agua

Propanol

Fuente:

5.2. Mtodo de Procesamiento de Datos

5.3. Clculos (realizar solo un clculo modelo)5.3.1. Calcular la masa (m) en gramos para cada uno de los componentes en su estado puro

Ec.5.3.1-1

5.3.2. Calcular el nmero de moles n1 y n2 tanto de agua como de propanol que hay en la solucin

Ec.5.3.2-1

5.3.3. Calcular la fraccin mol (x1) de propanol con:

Ec.5.3.3-1

5.3.4. Clculo de la fraccin mol del agua: (x2)

Ec.5.3.4-1

5.3.5. Calcular la densidad para cada una de las soluciones [s]

Ec.5.3.5-1Nota: Esta se calcula a partir del mL de solucin que se pesa en la balanza analtica, en la tabla 5.4-1 tenemos la masa del mL de cada una de las soluciones, el volumen siempre ser 1mL, lo que vara es la masa

5.3.6. Obtener el volumen especfico para cada una de las soluciones

Ec.5.3.6-1

5.3.7. Peso molecular para cada una de las soluciones

Ec.5.3.7-1

Nota: Este clculo se hace para cada una de las soluciones con su respectiva fraccin mol. 5.3.8. Para el clculo del Volumen molar en cada una de las mezclas tenemos que: Ec.5.3.8-1

5.3.9. Graficar el volumen molar del propanol vs la fraccin mol de propanol (x1) (Ver Anexo)

Nota: Realizar una regresin: En este caso la ecuacin que mejor ajusta es una ecuacin de tipo polinomial de segundo grado.

Ec.5.3.9-1Dnde: V = Volumen molarA, B y C son constantesx1 = 0.3, valor de la fraccin mol de propanol

Nota: Se deriva la ecuacin 5.3.9-1 quedando

Ec.5.3.9-2Nota: sustituir x = 0.3. Para obtener el valor del volumen molar parcial de propanol se sustituyen la ecuacin 5.3.9-1 y 5.3.9-2 en la ecuacin 5.3.10-1

5.3.10. El clculo del volumen molar parcial de propanol se obtendr con la siguiente ecuacin:

Ec.5.3.10-1

Dnde:V = Ecuacin obtenida de la regresin evaluada en 0.3dV/dX=derivada de V evaluada en 0.3x2 = Fraccin mol del agua (0.7)Nota: Se toma el valor de 0.3 para el propanol, para la comparacin con el valor reportado en la bibliografa, pero se puede hacer con cualquier valor.

5.4. Resultados

Tabla 5.4-1ResultadosTubo NoVolumen de solucin en mlPeso del vaso, gPeso del vaso + solucin, gPeso de la solucin, gVmolar

11

21

31

41

51

6. DISCUSIN(Mnimo 7 lneas)

7. CONCLUSIONES(Mnimo 3)

8. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS 8.1. Citas bibliogrficas8.2. Bibliografa

9. ANEXOS 9.1. Diagrama del equipo (Ver Anexo) (detallando cada parte)9.2. Grafica volumen molar del propanol vs la fraccin mol de propanol (x1) (Ver Anexo)

10. CUESTIONARIO 10.1. Defina volumen molar parcial y analice que requisito se deben cumplir para que una mezcla de dos lquidos miscibles constituya una solucin ideal.10.2. Que establece la relacin de Gibbs-Duhem? 10.3. Grafica de volmenes molares parciales de etanol y agua a 25 C para todas las composiciones10.4. Por qu los volmenes de los componentes no son aditivos?10.5. Calcular el porcentaje de error del volumen molar parcial de esta prctica utilizando la grfica de la pregunta 10.3. (tomar en cuenta que la prctica se la realiza con propanol, y la grfica es de soluciones de etanol en agua. Por qu del error obtenido?)

Winston SalazarAyudante de Ctedra