Volume Molar Parcial UFMG

UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

Físico-Química Experimental

MANAUS –AM

2009.

UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

Propriedades molais paricais das soluções

Professor: Raimundo Ribeiro Passos.

Elaborado por: Victor Augusto Araújo de Freitas 20710413

Curso de graduação: Química (bacharelado) – Diurno.

MANAUS – AM

2009.

Resumo

Uma substância tem propriedades capazes de caracterizá-la. Em se tratando de misturas homogêneas, soluções, outras propriedades também são importantes, dentre esta estão as grandezas molares parciais. Foram preparadas soluções de NaCl (soluto) e água (solvente) com concentrações molal de 0,2; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2 molkg-1. Foi possível perceber que aumentando a quantidade de soluto no solvente mais facilmente será percebida a mudança das propriedades parciais molares, como visto na densidade da solução 0,2 molal (1,0057 g.cm-3) para a solução 3,2 molal (1,1088 g.cm-3) e para os volumes totais das soluções de 50,62 mL para solução de 0,2 molal e 53,64 mL para solução de 3,2 molal.

Índice

1. Introdução 5

2. Materiais e reagentes 7

3. Procedimento experimental 8

4. Resultados e Discussão 9

5. Conclusão 16

6. Refências biliográficas 17

 

Introdução

Uma substância tem propriedades capazes de caracterizá-la, tais como índice refração, volume e temperatura de fusão. Essas propriedades consistem em valores bem definidos de grandezas físicas1.

Em se tratando de misturas homogêneas, soluções, outras propriedades também são importantes, dentre esta estão as grandezas molares parciais. As características de uma substância pura (solvente) se alteram quando em presença de um soluto. Considerando que a solução de água e cloreto de sódio (NaCl) formada seja não-ideal, além das variáveis termodinâmicas tradicionais (pressão e temperatura) as interações entre as espécies presentes na solução (íons), a natureza dos componentes, entre outras forças também irão influênciar no volume final da mistura. A razão para essa diferença é que o volume ocupado por um dado número de moléculas de água depende das moléculas que as rodeiam. O volume molar parcial de um componente numa solução varia com a composição da solução porque o ambiente de cada tipo de molécula muda com a composição da solução, o que resulta numa variação das forças intermoleculares que agem entre as moléculas1,2.

Qualquer propriedade extensiva de um sistema homogêneo pode ser dada pela expressão2:

(1)

Onde M representa a propriedade parcial molar extensiva variando o número de mols do componente i e os outros parametros constantes. Considerando que o volume total V de uma mistura binária é uma propriedade extensiva e a mistura contem n1 moles do componente 1 e n2 moles do componentes 2, então os volumes molares parciais V1 e V2 podem ser dados por:

(2)

(3)

e estão relacionados com o volume total da solução através de:

(T e P constantes) (4)

O volume molar total geralmente é dado por um polinomio de terceiro grau em função do soluto (x2). Pela tangente gerada pela equação (5) podemos encontrar o valor do volume molar.

(5)

Os volumes molares parciais (V1 e V2) podem ser quantificados a partir das medidas de densidade das soluções:

φ=1000/〖mρρ〗_1 (ρ_1-ρ)+M_2/ρ (6)

e aplicando-o nas equações:

(V_1 ) ̅=1/n_1 [n_1 V_1^o-n_2^2 (〖∂∅〗_v/〖∂n〗_2 )_(n1,T,P) ] (7)

e

(V_2 ) ̅=∅_v+n_2 (〖∂∅〗_v/〖∂n〗_2 )_(n1,T,P) (8)

A determinação de tais propriedades é mais recomendado trabalhar com molalidade (mol.kg-1) ao invés de molaridade (molL-1), uma vez que a massa não é alterada tão facilmente quanto o volume por variações de temperatura entre outras influências. O cálculo da molalidade pode ser realizado através da expressão:

m=n.MM.P (9)

Onde m = massa de soluto em gramas; n = número de mols do soluto na solução; MM = massa molecular do soluto; P = massa da solução em quilogramas.

O presente trabalho tem por objetivo verificar as propriedades molares parciais (densidade e volume) das soluções.

Materiais e reagentes

02 picnômetros – 50 mL;

05 béqueres – 250 mL;

Água destilada;

NaCl sólido;

Balança analítica;

Espátulas;

 

Procedimento experimental

Primeiramente foi realizado a calibração dos dois picnômetros utilizando água destilada, tomando o cuidado de evitar contato direto com o material para não engordurá-lo. O procedimento foi realizado em triplicata para cada picnômetro. O ambiente se encontrava a 27 oC e tentou-se mante-la