Relatório da prática 8 - Determinação do volume molar parcial do sistema NaCl - H2O

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Universidade Federal do Ceará 
Centro de Ciências 
Departamento de Química Analítica e Físico-Química 
 
 
Prática 08 
Determinação do volume molar 
parcial do sistema NaCl/H2O 
 
 
 
 
Disciplina: Físico Química Experimental II 
Curso: Química Bacharelado 
 
 
 
Fortaleza – CE 
2021 
1 Objetivo 
Determinar o volume molar parcial de soluções de cloreto de sódio (NaCl) a 
partir da massa específica das soluções. 
2 Resultados e discussão 
2.1 Cálculo da massa específica das soluções de NaCl 
Para a medida no picnômetro de vidro, preparou-se 5 soluções de cloreto de 
sódio (NaCl) com as respectivas concentrações em mol/L: 3,0; 1,5; 0,75; 0,375 e 
0,1875. Pesou-se o picnômetro seco (27,8246 g) e o picnômetro com água destilada 
(52,6272 g). Os resultados obtidos com as soluções de NaCl, bem como os resultados 
descontando a massa do picnômetro seco, estão expressos na tabela 01. 
Tabela 01 – Resultados da picnometria aplicada às soluções de NaCl. 
Solução Massa obtida Massa obtida – Massa picnômetro seco 
NaCl 0,1875 mol/L 52,8115 g (52,8115 – 27,8246) g = 24,9869 g 
NaCl 0,375 mol/L 53,0129 g (53,0129 – 27,8246) g = 25,1883 g 
NaCl 0,75 mol/L 53,3726 g (53,3726 – 27,8246) g = 25,5480 g 
NaCl 1,5 mol/L 54,0843 g (54,0843 – 27,8246) g = 26,2597 g 
NaCl 3,0 mol/L 55,4803 g (55,4803 – 27,8246) g = 27,6557 g 
Fonte: Autor. 
Considerando a temperatura ambiente de 28 °C durante a realização das 
medidas e sabendo que nessa temperatura a densidade da água é 0,9962 g/mL, pode-se 
calcular o volume do picnômetro utilizado. 
ρ água destilada = 
m água destilada 
v picnômetro
 ~> v picnômetro = 
m água destilada 
ρ água destilada
 = m água destilada - m picnômetro seco 
ρ água destilada a 28 ºC
 
v picnômetro = 
(52,6272 - 27,8246) g
0,9962 g/mL
 ~> v picnômetro = 24,8972 mL 
Conhecendo-se o volume do picnômetro (24,8972 mL) e de posse dos 
resultados obtidos na terceira coluna da tabela 01, ou seja, a massa das soluções 
descontando a massa do picnômetro seco, pode-se calcular a massa específica (ρ) das 
soluções de NaCl. A seguir encontra-se explicitado os cálculos para a massa específica 
da solução de NaCl 0,1875 mol/L. Para as demais soluções seguiu-se o mesmo 
raciocínio e os resultados obtidos encontram-se na tabela 02. 
ρ NaCl 0,1875 mol/L = 
m NaCl 0,1875 mol/L - m picno. seco
v picnômetro = 
24,9869 g 
24,8972 mL
 ~> ρ NaCl 0,1875 mol/L = 1,0036 g/mL 
Tabela 02 – Massa específica das soluções de NaCl. 
Solução Massa específica (g/mL) 
NaCl 0,1875 mol/L 1,0036 
NaCl 0,375 mol/L 1,0117 
NaCl 0,75 mol/L 1,0261 
NaCl 1,5 mol/L 1,0547 
NaCl 3,0 mol/L 1,1108 
Fonte: Autor. 
2.2 Cálculo da molalidade das soluções de NaCl 
Conhecendo-se a massa específica das soluções de NaCl, pode-se calcular a 
molalidade (m) através da seguinte equação: m = 
1
(
ρ
M
)- (
M2
1000
)
 , onde M (mol/L) é a 
molaridade das soluções e M2 (g/mol) é a massa molar do soluto. Como trata-se do 
NaCl, M2 é igual a 58,45 g/mol. A seguir encontra-se explicitado os cálculos para a 
molalidade da solução de NaCl 0,1875 mol/L, cuja massa específica é 1,0036 g/mL. 
Para as demais soluções seguiu-se o mesmo raciocínio e os resultados obtidos 
encontram-se na tabela 03. 
m NaCl 0,1875 mol/L = 
1
(
ρ
M
)- (
M2
1000
)
 = 
1
(
1,0036 g/mL
0,1875 mol/L
)- (
58,45 g/moL
1000
)
 ~> m = 0,1889 mol/Kg 
Tabela 03 – Molalidade das soluções de NaCl. 
Solução Molalidade (mol/kg) 
NaCl 0,1875 mol/L 0,1889 
NaCl 0,375 mol/L 0,3789 
NaCl 0,75 mol/L 0,7635 
NaCl 1,5 mol/L 1,5511 
NaCl 3,0 mol/L 3,2070 
Fonte: Autor. 
2.3 Cálculo do volume molar aparente das soluções de NaCl 
Conhecendo-se a molalidade das soluções de NaCl, pode-se calcular o 
volume molar aparente (ϕ) a partir da seguinte equação: ϕ = 
1
ρ
(M2 -
1000
m
x 
𝑤− 𝑤0
𝑤0 − 𝑤𝑒
), 
onde w é a massa do picnômetro com a solução (disponível na tabela 01), w0 é a massa 
do picnômetro com água destilada (52,6272 g) e we é a massa do picnômetro seco 
(27,8246 g). A seguir encontra-se explicitado os cálculos para o volume molar aparente 
da solução de NaCl 0,1875 mol/L, cuja massa específica é 1,0036 g/mL e a molalidade 
é 0,1889 mol/kg. Para as demais soluções seguiu-se o mesmo raciocínio e os resultados 
obtidos encontram-se na tabela 04. 
ϕ NaCl 0,1875 mol/L = 
1
ρ
(M2 -
1000
m
x 
𝑤− 𝑤0
𝑤0 − 𝑤𝑒
) ~> 
ϕ NaCl 0,1875 mol/L = 
1
1,0036 g/mL
(58,45 g/mol -
1000
0,1889 mol/kg
x 
(52,8115- 52,6272)g
(52,6272 - 27,8246)g
) ~> 
ϕ NaCl 0,1875 mol/L = 19, 0449 mL/mol 
Tabela 04 – Volume molar aparente das soluções de NaCl. 
Solução Volume molar aparente (mL/mol) 
NaCl 0,1875 mol/L 19,0449 
NaCl 0,375 mol/L 17,2067 
NaCl 0,75 mol/L 18,6019 
NaCl 1,5 mol/L 19,5079 
NaCl 3,0 mol/L 20,3285 
Fonte: Autor. 
2.4 Determinação de V1̅̅̅̅ e V2̅̅̅̅ 
Conhecendo-se o volume molar aparente e a molalidade das soluções de 
NaCl, um eletrólito simples, pode-se determinar o volume molar parcial do solvente 
(V1̅̅̅̅ ) e o volume molar parcial do soluto (V2̅̅̅̅ ) através dos coeficientes angular e linear 
obtidos por regressão linear do gráfico de ϕ versus √𝑚. A tabela 05 correlaciona esses 
dois resultados, ϕ e √𝑚, e esses valores são apresentados no gráfico 01. 
 
 
Tabela 05 – ϕ versus √𝑚 para as soluções de NaCl. 
Solução ϕ m √𝒎 
NaCl 0,1875 mol/L 19,0449 0,1889 0,4346 
NaCl 0,375 mol/L 17,2067 0,3789 0,6155 
NaCl 0,75 mol/L 18,6019 0,7635 0,8738 
NaCl 1,5 mol/L 19,5079 1,5511 1,2454 
NaCl 3,0 mol/L 20,3285 3,2070 1,7908 
Fonte: Autor. 
Gráfico 01 - ϕ versus √𝑚 para as soluções de NaCl. 
 
Fonte: Autor. 
O gráfico 01 mostra que o coeficiente de correlação ao quadrado (R2) obtido 
está muito longe do valor esperado (R2 = 1), o que indica que os pontos não apresentam 
uma boa relação entre si. Buscando melhorar esse valor, optou-se por retirar o primeiro 
ponto do gráfico. Com isso, obteve-se o gráfico 02. 
O coeficiente de correlação ao quadrado do gráfico 02 apresentou um valor 
mais próximo do esperado, R2 = 0,919. Por isso, utilizou-se a equação da reta do gráfico 
02, obtida por regressão linear, para determinar o coeficiente angular (
dϕ
d√m
) e o 
coeficiente linear (ϕº). Logo, 
dϕ
d√m
 = 2,5139 e ϕº = 16,067. 
 
y = 1,6147x + 17,336
R² = 0,5664
17
17.5
18
18.5
19
19.5
20
20.5
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
ϕ
√𝑚
Gráfico 02 - ϕ versus √𝑚 para as soluções de NaCl com o tratamento de dados. 
 
Fonte: Autor. 
Conhecendo-se os coeficientes angular e linear, pode-se determinar V1̅̅̅̅ e V2̅̅̅̅ 
através das seguintes equações: V1̅̅̅̅ = V1̅̅̅̅
° - 
m
55,51
(
√m
2
x 
dϕ
d√m
) e V2̅̅̅̅ = ϕº + (
√m
2
x 
dϕ
d√m
). 
Para o caso de V1̅̅̅̅ , deve-se antes determinar o valor do volume molar parcial da água 
pura (V1̅̅̅̅
°) a 28 °C. 
V1̅̅̅̅
° = 
MM água 
ρ água a 28°C 
 = 
18,016 g/mol
0,9962 g/mL 
 ~> V1̅̅̅̅
° = 18,085 mL/mol 
Com isso, pode-se calcular V1̅̅̅̅ e V2̅̅̅̅ para os valores de molalidade 
solicitados: m = 0,0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 e 2,5. A seguir encontra-se explicitado os cálculos 
para V1̅̅̅̅ e V2̅̅̅̅ com m = 0,5. Para os demais valores seguiu-se o mesmo raciocínio e os 
resultados obtidos encontram-se na tabela 06. 
V1̅̅̅̅ = 18,085 mL/mol - 
0,5 mol/kg
55,51
(
√0,5
2
x 2,5139) ~> V1̅̅̅̅ = 18,077 mL/mol 
V2̅̅̅̅ = 16,067 mL/mol + (
√0,5
2
x 2,5139) ~> V2̅̅̅̅ = 16,956 mL/mol 
 
 
 
y = 2.5139x + 16.067
R² = 0.919
17
17.5
18
18.5
19
19.5
20
20.5
21
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
ϕ
√𝑚
Tabela 06 – V1̅̅̅̅ e V2̅̅̅̅ para as molalidades solicitadas. 
m (mol/kg) V1̅̅̅̅ (mL/mol) V2̅̅̅̅ (mL/mol) 
0,0 18,085 16,067 
0,5 18,077 16,956 
1,0 18,062 17,324 
1,5 18,043 17,606 
2,0 18,021 17,844 
2,5 17,995 18,054 
Fonte: Autor. 
Para os valores de V1̅̅̅̅ e V2̅̅̅̅ obtidos e já com o tratamento de dados, obteve-
se, respectivamente, os gráficos 03 e 04. Nos dois casos, para melhorar ocoeficiente de 
correlação ao quadrado, optou-se por retirar o primeiro ponto dos gráficos. 
Observa-se nos gráficos que os comportamentos de V1̅̅̅̅ e V2̅̅̅̅ são opostos, ou 
seja, um apresenta tendência de crescimento e o outro de diminuição. Isto já era 
esperado, visto que quanto maior a contribuição do soluto, ou seja, quanto maior a 
molalidade, menor a contribuição do solvente. 
Gráfico 03 - V1̅̅̅̅ versus m com tratamento de dados. 
 
Fonte: Autor. 
 
y = -0,041x + 18,101
R² = 0,9895
17.99
18
18.01
18.02
18.03
18.04
18.05
18.06
18.07
18.08
18.09
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
V
1
m
Gráfico 04 - V1̅̅̅̅ versus m com tratamento de dados. 
 
Fonte: Autor. 
 
Referências 
Manual de práticas da disciplina de Físico-Química Experimental II. Universidade 
Federal do Ceará, 2021. 
y = 0.5432x + 16.742
R² = 0.9871
16.8
17
17.2
17.4
17.6
17.8
18
18.2
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
V
2
m