Relatório 6 - VOLUME PARCIAL MOLAR

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Universidade Federal de Viçosa (UFV) 
Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas 
Departamento de Química (DEQ) 
ENQ 271 – LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA I 
Nome: 
Erick Robson Silva Motta 
Matheus Palhares Miranda 
Matrícula: 
93675 
93705 
Prática 6 Turma: 2 
 
1. INTRODUÇÃO 
As propriedades parciais molares estão atreladas com a contribuição de uma 
dada substância para a mistura. As propriedades ligadas a energia (como a entalpia 
e a energia interna) precisam ser definidas segundo um valor de referência. 
(Koretsky, 2007). A variação de uma dada propriedade parcial molar como sendo: 
 ̅̅ ̅̅ (
 
 
)
 
 (
 
 
)
 
 [
 ∑( )
 
]
 
 
Dado que as propriedades de substâncias puras são constantes para uma 
dada temperatura e pressão, a equação acima pode ser escrita como sendo: 
 ̅̅ ̅̅ ̅ 
Sendo assim, pode-se determinar o modo como a substância i se comporta em uma 
dada mistura e como ela se comporta estando em seu estado puro. 
 Uma dada propriedade escrita em função de propriedades parciais pode ser 
escrita da seguinte forma: 
 (
 
 
)
 
 (
 
 
)
 
 ∑ ̅ 
 
 
Ademais 
 ∑ ̅ 
 
 
Relacionando as duas equações, obtém-se a Equação de Gibss/Duhem. A 
temperatura e pressão constantes ela pode ser enunciada como: 
∑ ̅ 
 
 
Para uma solução binária tem-se que uma dada propriedade parcial pode ser 
escrita como sendo: 
 ̅ ̅ 
Derivando a equação acima tem-se que: 
 ̅ ̅ ̅ ̅ 
Aplicando a equação de Gibss/Duhem tem-se que: 
 ̅ ̅ 
Sabendo que x1 + x2 = 1 e consequentemente, dx1 + dx2 = 1. Então: 
 
 
 ̅ ̅ 
 
Figura 1. Entalpias parciais molares da água 
Fonte: Koretsky, 2007 
 O objetivo da prática é determinar os volumes parciais molares da água e do 
etanol em soluções de diferentes composições. 
 
2. MATERIAIS E METODOLOGIA 
 Água Destilada; 
 Pipeta graduada; 
 Solução de etanol puro (P.A.); 
 Picnômetros; 
 Cronômetro; 
 Termômetro de mercúrio 
 Banho Termostático; 
 Balança Analítica; 
 Papel Absorvente. 
Primeiramente é necessário obter os volumes dos picnômetros utilizando a 
água numa temperatura conhecida. Pesou-se os picnômetros vazios e depois os 
encheu com água e, em seguida, os colocou no banho térmico a 28°C durante 15 
minutos. Após atingir esse tempo, eles foram secados com papel absorvente e 
pesados um a um. 
12 soluções foram preparadas com proporções diferentes de água e álcool. 
Cada uma delas foi colocada em um picnômetro e aquecida no banho térmico de 
28°C por 15 minutos. Após atingir esse tempo, eles foram secados com papel 
absorvente e pesados. 
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
A partir da diferença de peso dos picnômetros vazios e com água e usando a 
massa específica da água à 28°C (996,4 kg/m3) determina-se o volume de cada 
picnômetro. 
 
 
 
 
 
Sabendo o volume dos picnômetros é possível calcular as massas específicas 
de cada solução. 
 
 
 
 
Com os dados obtidos constrói-se a seguinte tabela: 
Tabela 1 – Determinação da massa específica da solução. Sendo M1 massa do 
picnômetro vazio, M2 massa do picnômetro com água, M3 massa do picnômetro com 
solução e Vp o volume do picnômetro. 
 
Utilizando a massa específica da água pura e do etanol puro calculou-se a 
massa dos componentes de cada solução. 
 
 
 Descobre-se o volume real da solução somando as massas de cada 
componente e multiplicando pela massa específica. 
 ( ) 
 O número de mols de cada composto é calculado sabendo que a massa 
molar da água é 18 g/mol e a do etanol é 46 g/mol. 
 
 
 
 
 
 
Para encontrar o volume molar é necessário dividir o volume real pelo número total 
de mols da solução. 
 
 
 
 
 
 Depois foi encontrada a fração molar de cada componente para, então, 
construir um gráfico que, por meio de regressão linear, mostre a relação do volume 
molar em função da fração de água na solução. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Com os dados calculados constrói-se a seguinte tabela: 
Tabela 2 – Apresentação dos dados calculados 
 
Gráfico 1 – Volume molar por fração molar de água 
 
 A regressão linear fornece a seguinte equação: 
 
 Cuja derivada é: 
 
 
 
 Para calcular os volumes parciais molares de cada solução aplicou-se as 
fórmulas: 
 ̅ 
 
 
 
 ̅̅̅ 
 
 
 
 Após os cálculos a seguinte tabela foi construída: 
Tabela 3 – Volumes parciais molares de cada solução. 
 
4. CONCLUSÃO 
Foi possível observar uma similaridade entre os volumes parciais molares 
encontrados apesar de erros ocorridos durante a realização do experimento e 
possíveis erros de cálculo devido à arredondamentos realizados pelo software. 
5. REFERÊNCIAS 
FOX, R.W.; MCDONALD, A.T.; PRITCHARD, P.J. Introdução à Mecânica dos 
Fluidos. 6ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. 
SMITH, Joe M.; VAN NESS Hendrick C.; ABBOTT Michael M. Introdução à 
Termodinâmica da Engenharia Química. 7.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007. 
KORETSKY, Milo D.; Termodinâmica para Engenharia Química. 2. ed. [S.l.]: LTC, 
2007.