Misturas Reais

Por conta das interações moleculares o volume de uma mistura de dois líquidos reais apresenta um desvio em relação ao volume total calculado. Desta forma é empregado uma classe de propriedades denominada propriedade parcial molar (PPM) para descrever esta situação. Esta classe de propriedade é dependente da composição do sistema e pode ser determinada experimentalmente. Em uma determinada mistura ideal, o volume (Vid) e o volume molar médio (V ̅_id) da mistura dos componentes A e B (mistura binária), independe do tamanho do sistema e pode ser determinado se a composição (XA e XB) e o volume molar dos componentes puros (V ̅_Ae V ̅_B) são conhecidos. A expressão que descreve estes parâmetros é descrita na equação a seguir e representa a característica de misturas ideais, ou seja, misturas onde às interações moleculares são desprezíveis:

Em uma mistura ideal, o volume (Vid) e o volume molar médio (V ̅_id) da mistura dos componentes A e B (mistura binária), independe do tamanho do sistema e pode ser determinado se a composição (XA e XB) e o volume molar dos componentes puros (V ̅_Ae V ̅_B) são conhecidos. A expressão que descreve estes parâmetros é descrita na equação a seguir e representa a característica de misturas ideais, ou seja, misturas onde às interações moleculares são desprezíveis:

V ̅_id=V_id/(n_A 〖+n〗_B )=V ̅_A X_A+V ̅_B X_B (1)

Onde V é o volume (mL) e V ̅ é o volume molar (mL/mol)

Esta equação, entretanto, perde validade quando misturas reais estão envolvidas (ex.: etanol-água). Para estes casos os volumes reais da mistura (Vr e V ̅_r) desviam dos valores ideais devido ao volume de contração que ocorre na mistura. Os volumes reais podem ainda ser calculados através dos volumes parciais molares dos componentes da mistura, que são independentes da composição (V ̅_A e V ̅_B). A diferença entre os volumes molares real e ideal define a variação média de volume molar de mistura (ΔMV).

A dependência da composição em (ΔMV) é dada por:

(d(∆_M V))/(dX_A )=(dV_r)/(dX_A )-(dV_id)/(dX_A )=(V ̅_A-V ̅_B )-(V ̅_A-V ̅_B)

Assim, de acordo com as equações adequadas para (V ̅_A e V ̅_B), os volumes parciais molares do etanol (A) e da água (B), para composições específicas (XA e XB) são obtidos através dos valores medidos de (ΔMV), conhecidos os volumes molares das substâncias puras.

Objetivo

O objetivo desta aula experimental é determinar o volume parcial molar das substancias da mistura presentes em misturas binárias formadas por etanol e água.

Métodos e resultados

Inicialmente, anotou-se o peso do picnometro utilizando a balança analítica, o conteúdo foi conduzido com o auxilio de um papel toalha para que a gordura dos dedos no intervisse no peso da vidraria. Após anotar o peso, retirou-se o picnometro da balança e o completou com agua destilada, em seguida o foi anotado o peso novamente (podendo assim determinar o volume do picnometro pela diferença das massas e utilizando a densidade da agua). Continuando o procedimento experimental, foi preparada uma mistura composto por etanol-agua, esta solução foi transferida para o picnometro (previamente esvaziado) e pesa-se novamente, anotado o peso, o material contendo a solução é colocada em banho à20 ºC por 30 minutos. O picnometro é retirado do banho, secado e novamente pesado. Este procedimento é repetido varias vezes para concentrações diferentes dos componentes da mistura, todos os dados são anotados e é efetuado diversos cálculos.

Resultados

Experimentos

61,0042 g ETOH

2,7680 g H2O

11:30 – 11:23

Massa pic=69,7789

67,6792 g ETOH

5,7624 g H20

11:28 - 11:40

Massa pic=70,1310

55,4667

9,4438

11:46 – 11:58

Massa pic = 70,8781

53,4090

13,6790

12:01 – 12:14

Massa pic = 71,6136

48,3001

18,5000