Volume Parcial Molar

Cada substância tem um comportamento único, seja pura ou em uma mistura. Esse comportamento em misturas pode ser determinado através das propriedades parciais molares. Ao observar uma determinada propriedade de uma substância pura e a mesma propriedade quando essa substância encon-tra-se em uma solução, observa-se o grau de interação entre a substância e os demais componentes da solução.

Como em uma solução os componentes estão densamente ligados, não se podem ter propriedades únicas voltadas para cada um, devido às interações moleculares. Devido a este fato, o conceito de propriedade parcial determina a parcela de cada espécie na propriedade da solução (SMITH et al., 2007).

Em misturas gasosas é interessante conhecer as pressões parciais, ou seja, como cada componente influencia na pressão total do sistema. Já para misturas líquidas, os volumes parciais molares são de maior importância (CAL-LEN, 1985).

O conhecimento das propriedades parciais molares de uma espécie i permite calcular uma propriedade em uma solução (SMITH et al., 2007). Para obter essa propriedade parcial molar, parte-se do conceito que, no caso geral, toda propriedade extensiva X é função da pressão e da temperatura da mistu-ra, além do número de mols de cada componente. Exemplificando matemati-camente, para uma mistura binária:

Equação (1)

Logo,

( ) ( ) Equação (2)

Sendo, a temperatura e pressão constantes, uma propriedade extensiva diretamente proporcional à massa, a Equação (2) pode ser integrada obtendo:

Equação (3)

Onde

( ) ( ) Equação (4)

É definido como propriedade parcial molar para um componente na mis-tura o símbolo . A propriedade genérica X pode admitir qualquer propriedade desde que sobre as condições de temperatura e pressão constantes, entre elas V, H, U, S, A ou G (WYLEN et al., 1995).

Admitindo X como o volume, V, temos:

Equação (5)

Onde

( ) ( ) Equação (6)

Em uma mistura binária, mistura com os componentes A e B, considera-da ideal, o volume molar médio (Videal) pode ser determinado conhecendo-se os

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valores de nA e nB e os valores de VA e VB, volume molar dos componentes pu-ros. Videal pode ser determinado através do uso da Equação (7) (CHAGAS, 1999).

Equação (7)

A variação média de volume molar da mistura (ΔVmix), intensivo, é dado pela diferença entre os volumes molares real e ideal. A dependência entre o volume molar da mistura e a composição, sob consideração da equação de Gibbs-Duhem, pode ser descrita por:

( ) Equação (8)

Logo, os volumes parciais molares podem ser dados pelas Equações (9) e (10) (VEIT, 2011).

̅ Equação (9)

̅ Equação (10)