Volume Parcial Molar

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Propriedades Parciais Molares
As propriedades parciais molares definem como uma possível propriedade extensiva de uma solução varia a depender da composição molar da mistura, ou seja, com adição ou remoção de um determinado componente da solução que permanece a uma temperatura e pressão constantes (Vasconcelos et al, 2015).
O volume parcial molar é uma grandeza que define a real contribuição de cada componente no volume total de uma solução. O volume parcial molar dos componentes em uma solução é determinado a partir de dados experimentais. (Galvão et al, 2015).
Os volumes parciais molares dos componentes de uma mistura variam de acordo com a composição, sabendo-se que as vizinhanças das moléculas se alteram a medida que passam a integrar com um outro componente. Isso adição resulta em uma variação das forças intermoleculares que age sobre as moléculas, e que são responsáveis pela variação que ocorre nas propriedades extensivas de uma solução (Atkins, 1999).
Existem três principais parâmetros utilizados: i) a variação de energia para moléculas diferentes que estão em contato. ii) a contribuição de volume livre, ocasionada pela diferença do grau de expansão térmica entre os componentes envolvidos. iii) e a contribuição de pressão característica, baseada na diferença de pressão interna e volume reduzido dos componentes (Galvão et al, 2015).
Metodologia
Aparato Experimental 
· Água destilada 
· Etanol (70%) 
· 6 balões volumétricos de 100mL 
· Proveta de 100mL 
· Pipeta 
· Balança 
Procedimento Experimental 
Inicialmente, foram enumerados os balão, pesados e anotadas as suas respectivas massas. Depois adicionou-se água destilada conforme os volumes foram indicados para cada balão e pesados novamente. Foi adicionado etanol aos balões, mas antes de chegar até a marca de 100mL, os mesmos foram fechados e agitados para tornar homogênea a mistura entre água e etanol. Após 10 minutos aguardando completou-se os balões com etanol que foram agitados novamente. Depois de pesados cada balão foram anotados os resultados. Para fins de cálculo a massa do etanol foi corrigido.
Figura 1. Balança de precisão, beckers, água destilada e etanol.
Para calcular a composições das misturas em fração molar de água e etanol, foi necessário determinar o volume molar médio e o volume parcial molar em cada uma das misturas. Utilizou-se a equação de GibbsDuhem, Equação 1, e então foram obtidos gráficos de Vmis x H2O e Vmis x EtOH que foram obtidos usando as Equação 2 e Equação 3. Por fim, para o cálculo do volume foi utilizada a Equação 4.
∑𝑘 𝑖=1 𝑛𝑖𝑑𝑀̅𝑖 = 0 𝑜𝑢 ∑𝑘 𝑖=1 𝑥𝑖𝑑𝑀̅𝑖 = 0 (1)
𝑀𝑀𝑚𝑖𝑠𝑡 = 𝑥1𝑀𝑀1 + 𝑥2𝑀𝑀2 (2)
𝑉𝑚𝑖𝑠𝑡 = (3)
ΔV𝑚𝑖𝑠𝑡 = 𝑉𝑇-(𝑉1 ∗ 𝑥1+𝑉2 ∗ 𝑥2) (4)
Referências
ATKINS, P. W. Físico-química. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1999.
Galvão, A. C. et al. Avaliação do modelo Prigogine-Flory-Patterson na predição do volume parcial molar de soluções líquidas binárias. Blucher Chemical Engineering Proceedings, v. 1, n. 2, p. 15379-15387, 2015.
VASCONCELOS, S. F. et al. ESTUDO E ANÁLISE DA MISTURA DE ÁGUA E ETANOL ATRAVÉS DE EQUAÇÕES DE ESTADO. Blucher Chemical Engineering Proceedings, v. 1, n. 2, p. 14857-14864, 2015.