relatorio 4

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FACULDADE DE TECNOLOGIA SENAI ROBERTO MANGE
CURSO DE TECNOLOGIA EM PROCESSOS QUÍMICOS
COMPONENTE CURRICULAR: CINÉTICA DAS REAÇÕES 
PROF. FERNANDO AFONSO
Aula No 05
Volume Molar Parcial 
Acadêmicos:
Adriana Alves
Jéssica Fernanda
Jordanna Marques
Leidiane Porto 
Nayara Vieira
Raquel de Fátima
Anápolis, de 2019
Introdução 
 O conceito de propriedade parcial molar é muito importante no estudo de sistemas homogêneos, uma vez que traduz a variação duma determinada propriedade com a temperatura, pressão e a composição de outros componentes da mistura constantes. (LOUCKS e ATKINS).
 O volume molar parcial de uma substância em uma mistura é a quantidade parcial molar mais fácil de ser visualizada e é definido como a variação do volume total da mistura quando se adiciona 1 mol desta substância à um grande excesso da mistura. (LOUCKS e ATKINS).
 Deve-se acentuar o seguinte: embora o volume parcial molar do componente i, Vi, se refira a um só dos componentes da mistura, Vi reflete a influência das interações entre i e os demais componentes da mistura. (LOUCKS e ATKINS).
 Isto é, Vi depende não só das variáveis termodinâmicas comuns mas também da natureza de todos os componentes presentes na mistura. Isso se aplica para as outras propriedades parciais molares. (LOUCKS e ATKINS)
O volume total de uma mistura binária é dado por:
V = n1V1 + n2V2 (1)
Onde  e  
Sendo V1 e V2 os volumes parciais molares dos componentes da mistura.
 Os volumes parciais molares dependem da composição da solução e seus valores podem ser significativamente diferentes dos volumes molares dos componentes puros. A divisão da eq. (1) por (n1 + n2), resulta em:
= x1V1 + x2V2 
Onde   é o volume molar da solução. A eq. (3) pode ser reescrita na forma
= V1 + (V2 – V1)x2
 Em um gráfico de    versus x2, onde representa a tangente a esta curva em uma dada concentração. Esta tangente tem uma interseção igual a V1 em x2 = 0 e igual a V2 em x2 = 1. Sendo que em x2 = 0 tem-se apenas o componente 1 e em x1 = 0 tem-se apenas o componente 2. (LOUCKS e ATKINS).
Na prática, os volumes molares de misturas binárias, , são facilmente obtidos a partir de medidas de densidades. (LOUCKS e ATKINS).
=  
Onde,
ρsol = ρágua x msol/mágua 
 As propriedades volumétricas de misturas binárias são propriedades complexas, pois elas dependem não somente de interações soluto-soluto, solvente-solvente e soluto-solvente, mas também de efeitos estruturais resultantes das acomodações intersticiais, devido a diferenças no volume molar e no volume livre entre os componentes presentes na solução. O conhecimento de várias propriedades, incluindo densidades a diferentes temperaturas, é necessário no projeto de engenharia, e para operações subsequentes. Além do mais há interesse em usar dados volumétricos para testar teorias moleculares de solução, ou modelos de solução para ampliar o entendimento sobre interações entre componentes. (SMITH & VAN NESS, 2000).
Muitas aplicações da termodinâmica tratam de processos que envolvem misturas de vários componentes, sejam gasosos ou líquidos. Em virtude da composição destes sistemas se modificarem em decorrência da transferência de massa, ou da reação química, a descrição termodinâmica do sistema deve levar em conta a influência da composição nas suas propriedades assim como a temperatura e a pressão (SMITH & VAN NESS, 2000).
Há uma classe de propriedades termodinâmicas conhecidas como propriedades parciais que trazem uma relação fundamental entre propriedade para soluções homogêneas com composição variável. A definição matemática destas grandezas confere a elas todas as características das propriedades das espécies individuais, quando elas estão em solução. Em uma solução líquida de etanol e água, tem-se o volume parcial molar do etanol e o volume parcial da água na solução, e seus valores, em geral, são diferentes dos volumes molares do etanol puro e da água pura, nas mesmas condições de temperatura e pressão (SMITH & VAN NESS, 2000).
Uma propriedade parcial de fundamental importância, por causa de sua utilização nos equilíbrios de fases e de reações químicas, é o potencial químico (SMITH & VAN NESS, 2000).
O conceito de propriedade parcial molar é muito importante no estudo de sistemas homogêneos, uma vez que traduz a variação duma determinada propriedade com a temperatura, pressão e a composição de outros componentes da mistura constantes. (SMITH & VAN NESS, 2000).
 
 
Objetivo
Determinar o volume molar dos componentes da mistura.
Determinar o volume total da solução a partir dos volumes molares dos componentes da mistura.
Materiais
Equipamentos 
Balança Analítica;
Picnômetros;
Densímetros;
Provetas; 
Reagentes
100 ml água Destilada;
100ml de álcool etílico (etanol);
Procedimentos Experimental e Resultado.
 Fizemos as soluções de água-álcool nas proporções indicadas na tabela I.
 Determinamos as densidades das soluções assim como água e do álcool puro.
 Com os dados obtidos preenchemos o restante da tabela I.
Tabela 1 
	Sol.
	M etanol (g)
	M água (g) 
	Nº mol etanol 
	Nº mol água (g/ml) 
	D solução (g/ml)
	V solução (ml)
	01
	0,0
	100,0
	0,0
	5,55
	0,9970
	100
	02
	10,0
	90,0
	0,217
	5
	0,8742
	112
	03
	20,0
	80,0
	0,434
	4,44
	0,8451
	114
	04
	30,0
	70,0
	0,652
	3,88
	0,8138
	106
	05
	50,0
	50,0
	1,086
	2,77
	0,8225
	110
	06
	70,0
	30,0
	1,521
	1,66
	0,8138
	106
	07
	80,0
	20,0
	1,739
	1,11
	0,6507
	120
	08
	90,0
	10,0
	1,956
	0,55
	0,6851
	126
	09
	100,0
	0,0
	2,173
	0,0
	0,6953
	130
PIC Vazio – 37,51
PIC Cheio- 54,335
 Para preencher a tabela foram calculados das seguintes formas: 
 Pesamos pic cheio – pic vazio/ 100.
 Cálculos: 
137,213-37,51/100=0,9970
135,428-37,51/100=0,8742
133,858-37,51/100=0,8451
123,780-37,51/100=0,8138
127,995-37,51/100=0,8225
 123,780-37,51/100=0,8138
115,60-37,51/100=0,6507
118,80-37,51/100=0,6851
126,60-37,51/100=0,6953
N=m (g)/ M(g/mol)
M H2O= 18 g/mol
M Etanol=46 g/mol
ETANOL
N=0,0/46=0
N=10,0/46=0,217
N=20,0/46=0,434
N=30,0/46=0,652
N=50,0/46=1,086
N=70,0/46=1,521
N=80,0/46=1,739
N=90,0/46=1,956
N=100,0/46=2,173
ÁGUA
N=100,0/18=5,55
N=90,0/18=5
N=80,0/18=4,44
N=70,0/18=3,88
N=50,0/18=2,77
N=30,0/18=1,66
N=20,0/18=1,11
N=10,0/18=0,55
N=0,0/18=0
 
 Conclusão
 Com isso pode-se concluir que os resultados foram positivos e satisfatório, pois vimos uma diferença de densidade e volume do etanol e a água, podendo ter tipo um resultado para erro mas com uma diferença mínima como foi observado.
 Referências
SMITH, J. M.; VAN NESS, H. C.; ABBOTT, M. M; Introdução a termodinâmica da Engenharia Química. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos - LTC, 2000. SCHÄFER, W; KLUNKER, J.; SCHELENZ, T.; MÉIER, T.; SYMONDS.
LOUCKS, L. F., J. Chem. Educ., 76 (1999) 426.
ATKINS Peter, DE PAULA Julio; Físico Química, editora LTC, vol. 1, 7ª edição, 2003.
Anexo 
Questões para relatório:
 Explique o que você entendeu sobre volume molar parcial.
R: O volume parcial molar é o volume que um mol de substância ocupa quando adicionada em outra em uma mistura. Em outras palavras, é a contribuição volumétrica que um componente de uma solução faz para o volume. O volume parcial molar difere do real, pois as interações existentes entre os compostos de uma mistura modificam o volume real.
2) Preencha as colunas 2,3 e 4 da tabela 2 e faça dois gráficos:
Primeiro: volume molar da solução versus fração molar da Água.
Segundo: volume molar da solução versus fração molar do etanol.
A partir de cada gráfico encontrar a tangente em cada ponto e usar as equações:Para calcular os valores de Va e Vb em cada composição.
Tabela 2 
	Sol.
	Nº total de mol
	Vm da solução (ml/mol)
	X água 
	X etanol
	V molar parcial da água
	V molar parcial do etanol
	01
	5,55
	18,01
	0
	0
	
	
	02
	5,21
	21,49
	0,959
	0,041
	
	
	03
	4,87
	23,40
	0,917
	0,089
	
	
	04
	4,53
	23,39
	0,856
	0,143
	
	
	05
	3,85
	28,57
	0,719
	0,282
	
	
	06
	3,18
	33,33
	0,522
	0,478
	
	
	07
	2,84
	42,25
	0,390
	0,618
	
	
	08
	2,50
	50,4
	0,220
	0,782
	
	
	09
	2,17
	59,90
	0
	1,001
	
	
Gráficos do volume molar vs a fração molar da água e etanol.
Resolução:
V solução (ml/mol) = V solução (ml)/nº total de mol
Vm=100/5, 55=18, 01
Vm=112/5, 21=21, 49
Vm=114/4, 87=23, 40
Vm=106/4, 53= 23, 39
Vm=110/3, 85=28, 57
Vm=106/3, 18=33, 33
Vm=120/2, 84=42, 25
Vm=126/2, 50=50, 4
Vm= 130/2, 17= 59, 90