TRABAJO PRÁCTICO Nº 3: PROPIEDADES MOLARES PARCIALES

Uno de los objetivos principales de este trabajo práctico es la determinación de los volúmenes específicos de una determinada cantidad de mezclas binarias etanol-agua de distinta composición. Para ello realizamos mediciones de densidad a temperatura constante mediante una balanza de cadena. Con los datos experimentales obtenidos y los conocimientos teóricos calculamos los volúmenes molares parciales de cada componente para las distintas composiciones de mezcla.

PROCEDIMIENTO:

NOMENCLATURA:

et=etanol

H=agua

REPORTE DE DATOS:

Gráfico de VM vs. Xetanol:

Gráfico de ΔVM vs. Xetanol:

El volumen molar parcial de un componente a partir del gráfico de VM vs. Xetanol se calcula mediante el método gráfico de la tangente. Para calcular el volumen molar parcial del componente 1 a una fracción molar correspondiente, se calcula la derivada del VM con respecto a X1. La derivada en este punto representa la pendiente de la recta tangente de VM en X1. Los volúmenes molares parciales de los componentes 1 y 2 son las intersecciones de dicha recta tangente con las rectas verticales de x=0 y x=1.

VOLUMENES MOLARES PARCIALES:

ECUACIÓN DE GIBBS-DUHEN:

Tabla de valores experimentales:

Con estos datos confeccionamos los gráficos correspondientes a VM vs. Xetanol y ΔVM vs. Xetanol.

Comprobación experimental de la ecuación de Gibbs-Duhem:

Para ello tomamos dos puntos cualesquiera y evaluamos la derivada de los volúmenes molares con respecto a la fracción molar del etanol. Para este caso tomamos los puntos Xetanol = 0.2 y Xetanol = 0.6.

CUESTIONARIO:

Se mezcla con agua en cualquier proporción y da una mezcla azeotrópica con un contenido de aproximadamente el 96 % de etanol. Un azeótropo es una mezcla líquida de dos o más componentes que poseen un único punto de ebullición constante y fijo, y que al pasar al estado vapor se comporta como un líquido puro, o sea como si fuese un solo componente.

Los alcoholes de pocos átomos de carbono son solubles en todas las proporciones. La solubilidad del alcohol reside en el grupo -OH incorporado a la molécula del alcano respectivo. Las uniones puente de hidrógeno también se manifiestan entre las moléculas de agua y el alcohol

ASOCIACIÓN DE ETANOL CON AGUA:

Esta asociación explica la solubilidad del alcohol etílico con el agua: forman semicombinaciones.

La solubilidad de los alcoholes disminuye con el aumento del número de átomos de carbono, pues el grupo hidroxilo constituye una parte cada vez más pequeña de la molécula y el parecido con el agua disminuye a la par que aumenta la semejanza con el hidrocarburo respectivo.

Las posibles fuentes de error fueron

• Mezclas preparadas defectuosamente en la medición.

• Calibrado erróneo la balanza.

• Mala determinación de los últimos decimales de densidad.

• Manipulación constante de la solución (pudo haber elevado la temperatura de la misma, provocando cambios en el volumen).

• Mediante la utilización de un densímetro

Dependiendo del líquido, se escoge un densímetro u otro, ya que existen varios modelos, para medir distintas densidades. La presicion de un densímetro digital es extremadamente exacta y ademas se tarda menos tiempo en efectuar la medicion.