Instituto Tecnolgico de Tuxtla Gutirrez

I n g. Qumica

FISICOQUIMICA I

Ejercicio: Determinacin De Volumen Molar Parcial

Realizado por:Espinosa Castillo Oscar DanielLpez Lpez Gilbert FranciscoVera Gonzlez Ivn

Nombre del equipo: jorvi

Catedrtico:Wilbert Morgan Blanco CarrilloTuxtla Gutirrez, Chiapas 28 de Octubre del 2012.Determinar el volumen molar parcial de una mezcla real de metanol y agua. De acuerdo a los siguientes datos obtenidos:MezclaVH2O (ml)Vmetanol (ml) de la solucin (gr/ml)

14000.997

23550.973

330100.951

425150.9316

520200.92

615250.884

710300.861

85350.826

90400.799

Solucin:Como primer paso es necesario conocer el volumen total de la solucin, como esta no es una solucin ideal no podemos sumar simplemente el volumen de los componentes, as que es necesario conocer la masa de la solucin y as poder calcular el volumen total gracias a los datos de densidad de cada muestra.En la muestra 1 y 9 nos proporcionan la densidad del agua (0.997 gr/ml) y del metanol (0.799 gr/ml). Con estos datos es posible calcular la masa total de la solucin, multiplicando el volumen usado de cada componente por su densidad. Con la masa total de la solucin podemos encontrar el volumen total de la mezcla dividiendo la masa total entre la densidad de cada muestra:

Para la muestra 2:

Siguiendo el mismo procedimiento con las dems muestras, obtenemos los siguientes datos:mH2O (gr)mMet (gr)mTotal (gr)nH2O (mol)nMet (mol)nTotal (mol)Vsolucin (ml)

39.88039.882.213710802.213710840

34.8953.99538.891.936996950.1246801072.0616770539.96916752

29.917.9937.91.66028310.2493602151.9096433139.85278654

24.92511.98536.911.383569250.3740403221.7576095739.62000859

19.9415.9835.921.10685540.4987204291.6055758339.04347826

14.95519.97534.930.830141550.6234005371.4535420939.51357466

9.9723.9733.940.55342770.7480806441.3015083439.41927991

4.98527.96532.950.276713850.8727607521.149474639.89104116

031.9631.9600.9974408590.9974408640

*Los moles usados de cada componente se obtienen dividiendo la masa usada de cada componente entre su peso molecular respectivamente (H2O = 18.015 gr/mol ; Metanol = 32.042 gr/mol ).Pero para poder obtener el volumen molar parcial de algn componente es necesario encontrar la relacin que existe entre los moles usados del mismo y el volumen total de la mezcla. Sin embargo es necesario que el otro componente se mantenga constante, es decir que para todas las muestras se tenga el mismo nmero de moles de un componente y solo varen los moles del otro. Por lo tanto calculamos la molalidad de cada muestra, ya que sta es la relacin entre los moles de un componente por kilogramo de solvente. Es decir mantendremos constante los moles del solvente (1000 gr de H20 = 55.50929781).

Para la muestra 2:

Como suponemos que es 1 Kg de agua los utilizados la molalidad es el nmero de moles que necesitamos de metanol.Realizando lo anterior para cada muestra obtenemos los siguientes datos tabulados:VsolucinnMetnH2OmMetmH2OxMet

1145.4124523.57300780555.50929781114.486316110000.06047509

1332.4234888.33701821255.50929781267.134737510000.13057947

1589.56905115.0066327855.50929781480.842527610000.21281195

1958.04805725.0110546455.50929781801.404212610000.3106178

2642.16480541.6850910655.509297811335.67368810000.42888372

3953.78935975.0331639155.509297812404.21263810000.57477975

8002.214877175.077382555.509297815609.82948810000.75926928

La relacin entre el volumen de la solucin y los moles de metanol esta dada por la siguiente grfica (al parecer tiene un comportamiento lineal, si embargo, al analizar los datos de las muestras nos damos cuenta de que el volumen total no es el mismo en las muestras, por lo tanto no es una solucin ideal y no puede tener comportamiento lineal).

Por lo tanto ajustamos nuestros datos a una ecuacin cuadrtica. Quedando la siguiente funcin:y = 0.0068x2 + 38.793x + 1003.8dy/dx = 0.0136x + 38.793Siendo x= nMet ; y = Vsolucion ; dy/dx = 2 (volumen molar parcial del metanol).

Obteniendo los siguientes datos:n2Vsolucin2

3.573007811142.49450338.8415929

8.337018211327.69058738.9063834

15.00663281587.48365938.9970902

25.01105461978.30760239.1331503

41.68509112632.70573639.3599172

75.03316393952.84536239.813451

175.0773828004.01110841.1740524

Como en una solucin real se cumple que:

Por lo tanto podemos calcular el volumen molar parcial del agua:

Para los primeros datos:

Realizando el mismo clculo obtenemos la siguiente tabla:x2n2Vsolucin21

0.0604750913.573007811142.49450338.84159291213.534142

0.1305794728.337018211327.69058738.90638341521.25487

0.21281195115.00663281587.48365938.99709022006.10847

0.31061779925.01105461978.30760239.13315032852.049481

0.4288837241.68509112632.70573639.35991724580.196712

0.57477975375.03316393952.84536239.8134519242.178435

0.759269279175.0773828004.01110841.174052433118.95083