Diferencia entre el volumen molar y el volumen molar parcial

Diferencia principal - Volumen molar vs Volumen molar parcial

El volumen molar es el volumen de un mol de una sustancia. El volumen molar se denota con el símbolo Vm. A temperatura y presión estándar, el volumen molar del gas ideal es de 22,4 l / mol. Pero para otras sustancias, el volumen molar depende en gran medida de la temperatura y la presión en la que se mide el volumen. Por otro lado, el volumen molar parcial es un término complicado. Se puede definir como la contribución de un componente de una mezcla para el volumen total de la mezcla. La principal diferencia entre el volumen molar y el volumen molar parcial es que el volumen molar de una sustancia es el volumen de un mol de esa sustancia, mientras que el volumen molar parcial es el cambio en el volumen de una mezcla cuando se agrega un componente a esa mezcla.

Áreas clave cubiertas

1. ¿Qué es el volumen molar?
     - Definición, Volumen Molar de Gases Ideales, Unidades de Medición, Cálculo
2. ¿Qué es el volumen molar parcial?
    - Definición, Explicación con un Ejemplo
3. ¿Cuál es la diferencia entre el volumen molar y el volumen molar parcial?
    - Comparación de diferencias clave

Términos clave: Densidad, etanol, gas ideal, masa molar, volumen molar, volumen molar parcial, temperatura, volumen 

¿Qué es el volumen molar?

El volumen molar es el volumen ocupado por un mol de una sustancia a una temperatura y presión determinadas. La sustancia puede estar en forma gaseosa, en forma líquida o en forma sólida. El símbolo químico para el volumen molar es Vm. El volumen molar de un gas ideal a temperatura y presión estándar es de 22,4 l / mol.  

Cálculo del volumen molar

Para un comportamiento ideal, PV = nRT

Los valores estándar para temperatura y presión son 273 K y 1.00 atm respectivamente. Entonces el volumen molar de gas ideal es,

(1.00 atm) x Vm = (1 mol) x (0.08206 L atm mol)^-1 K^-1) x (273 K)

                       Vm = 22.4 L / mol

La unidad SI para el volumen molar es metros cúbicos por mol (m³/ mol). Pero en general, decímetros cúbicos por mol (dm³/ mol) se utiliza para gases y centímetros cúbicos por mol (cm³/ mol) para líquidos y sólidos.

Volumen molar = masa molar / densidad

El volumen molar de una sustancia se puede calcular simplemente utilizando la relación molar de medición anterior y la densidad de la sustancia. Pero si es una mezcla de varios componentes, puede ser simplemente la suma de los componentes individuales. Pero algunas mezclas líquidas violan este concepto..

Figura 01: Exceso de mezcla de volumen de etanol y agua

Por ejemplo, cuando se mezclan el agua y el etanol, el volumen molar calculado no es la suma de los valores de los volúmenes molares de cada uno; Es un valor disminuido. Esto sucede debido a la formación de fuerzas intermoleculares entre las moléculas de agua y las moléculas de etanol..

¿Qué es el volumen molar parcial?

El volumen molar parcial es una propiedad termodinámica de las sustancias que se define como la contribución de los componentes en una mezcla para el volumen total de la mezcla. Es simplemente el cambio en el volumen cuando se agrega un mol de un componente a una mezcla. Consideremos un ejemplo para entender este concepto..

• Cuando se agrega una pequeña cantidad de agua a una gran cantidad de agua a 25^oC, el volumen de agua se incrementa en 18.07 cm.³/ mol. Pero cuando se agrega agua al etanol, el volumen de la mezcla aumenta solo 14 cm.³/ mol a la misma temperatura y presión.
• Esto se debe a la formación de enlaces de hidrógeno entre las moléculas de etanol y las moléculas de agua. Las moléculas de etanol tienen grupos -OH que son capaces de formar enlaces de hidrógeno. Cuando se forman enlaces de hidrógeno, las moléculas se acercan y el volumen disminuye de lo esperado.
• Por lo tanto, el volumen molar parcial de agua en etanol a 25ºC.^oC es de 14cm³/ mol.

Figura 1: una curva que muestra el volumen molar parcial de una mezcla.

La imagen de arriba muestra el volumen molar parcial de una mezcla que contiene dos componentes: A y B. La línea de puntos en el gráfico muestra el volumen esperado. Pero el volumen real se ha reducido en ΔV_mezcla.

Diferencia entre el volumen molar y el volumen molar parcial

Definición

Volumen molar: El volumen molar es el volumen ocupado por un mol de una sustancia a una temperatura y presión determinadas.

Volumen molar parcial: El volumen molar parcial es una propiedad termodinámica de las sustancias que se define como la contribución de los componentes en una mezcla para el volumen total de la mezcla.

Principio

Volumen molar: El volumen molar es el volumen de una sustancia medida al dividir la masa molar de una sustancia por la densidad de esa sustancia.

Volumen molar parcial: El volumen molar parcial describe el cambio inesperado en el volumen cuando se agrega una sustancia a una mezcla de componentes.

Sustancias

Volumen molar: El volumen molar puede medirse para líquidos, sólidos o gases..

Volumen molar parcial: El volumen molar parcial se muestra mediante mezclas líquido-líquido..

Conclusión

Volumen molar y volumen molar parcial son dos términos relacionados en termodinámica. Ambos términos describen el cambio en el volumen de un sistema por mol. La principal diferencia entre el volumen molar y el volumen molar parcial es que el volumen molar de una sustancia es el volumen de un mol de esa sustancia, mientras que el volumen molar parcial es el cambio en el volumen de una mezcla cuando se agrega un componente a esa mezcla.

Referencia:

1. Helmenstine, Anne Marie. “Definición de volumen molar”. ThoughtCo, 13 de junio de 2014, disponible aquí.
2. "Volumen molar". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 26 de diciembre de 2017, disponible aquí.
3. "Volumen molar parcial". Volumen molar parcial - Everyscience.Com, disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. “Exceso de mezcla de volumen de etanol y agua” por Wilfried Cordes - de: Dortmunder Datenbank; es: Dortmund Data Bank (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Volumen molar parcial EN" Por Woudloper - Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia