Differenza tra volume molare e volume molare parziale

Differenza principale - Volume molare vs Volume molare parziale

Il volume molare è il volume di una mole di una sostanza. Il volume molare è indicato dal simbolo Vm. A temperatura e pressione standard, il volume molare del gas ideale è 22,4 L / mol. Ma per altre sostanze, il volume molare dipende molto dalla temperatura e dalla pressione in cui viene misurato il volume. D'altra parte, il volume molare parziale è un termine complicato. Può essere definito come il contributo di un componente di una miscela per il volume complessivo della miscela. La principale differenza tra il volume molare e il volume molare parziale è quella volume molare di una sostanza è il volume di una mole di tale sostanza mentre il volume molare parziale è la variazione di volume di una miscela quando un componente è aggiunto a tale miscela.

Aree chiave coperte

1. Cos'è il volume molare
     - Definizione, Volume molare di gas ideali, unità di misura, calcolo
2. Cos'è il volume molare parziale
    - Definizione, spiegazione con un esempio
3. Qual è la differenza tra il volume molare e il volume molare parziale
    - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: densità, etanolo, gas ideale, massa molare, volume molare, volume molare parziale, temperatura, volume 

Cos'è il volume molare

Il volume molare è il volume occupato da una mole di una sostanza ad una data temperatura e pressione. La sostanza può essere in forma gassosa, forma liquida o forma solida. Il simbolo chimico del volume molare è Vm. Il volume molare di un gas ideale a temperatura e pressione standard è 22,4 L / mol.  

Calcolo del volume molare

Per comportamento ideale, PV = nRT

I valori standard per temperatura e pressione sono rispettivamente 273 K e 1.00 atm. Quindi il volume molare del gas ideale è,

(1,00 atm) x Vm = (1 mol) x (0,08206 L atm mol^-1 K^-1) x (273 K)

                       Vm = 22,4 L / mol

L'unità SI per il volume molare è di metri cubi per mole (m³/ Mol). Ma in generale, decimetri cubici per mole (dm³/ mol) è utilizzato per gas e centimetri cubici per mole (cm³/ mol) per liquidi e solidi.

Volume molare = massa molare / densità

Il volume molare di una sostanza può essere semplicemente calcolato usando la relazione precedente che misura la massa molare e la densità della sostanza. Ma se è una miscela di più componenti, può essere semplicemente la somma dei singoli componenti. Ma alcune miscele liquide violano questo concetto.

Figura 01: miscela di volume in eccesso di etanolo e acqua

Per esempio, quando l'acqua e l'etanolo sono mescolati, il volume molare calcolato non è la somma dei valori dei volumi molari di ciascuno; è un valore decrementato. Questo accade a causa della formazione di forze intermolecolari tra le molecole d'acqua e le molecole di etanolo.

Cos'è il volume molare parziale

Il volume molare parziale è una proprietà termodinamica delle sostanze che viene definita come il contributo dei componenti in una miscela per il volume complessivo della miscela. È semplicemente il cambiamento di volume quando una mole di un componente viene aggiunta a una miscela. Prendiamo in considerazione un esempio per capire questo concetto.

• Quando una piccola quantità di acqua viene aggiunta a una grande quantità di acqua a 25^oC, il volume d'acqua è aumentato di 18,07 cm³/ Mol. Ma quando l'acqua viene aggiunta all'etanolo, il volume della miscela aumenta solo di 14 cm³/ mol alla stessa temperatura e pressione.
• Ciò è dovuto alla formazione del legame idrogeno tra le molecole di etanolo e le molecole d'acqua. Le molecole di etanolo hanno gruppi -OH che sono in grado di formare legami a idrogeno. Quando si formano legami idrogeno, le molecole si avvicinano e il volume diminuisce del previsto.
• Quindi, il volume molare parziale di acqua in etanolo a 25^oC è 14 cm³/ mol.

Figura 1: una curva che mostra il volume molare parziale di una miscela.

L'immagine sopra mostra il volume molare parziale di una miscela contenente due componenti: A e B. La linea tratteggiata nel grafico mostra il volume previsto. Ma il volume effettivo è stato ridotto di ΔV_mescolare.

Differenza tra volume molare e volume molare parziale

Definizione

Volume molare: Il volume molare è il volume occupato da una mole di una sostanza ad una data temperatura e pressione.

Volume molare parziale: Il volume molare parziale è una proprietà termodinamica delle sostanze che è definita come il contributo dei componenti in una miscela per il volume complessivo della miscela.

Principio

Volume molare: Il volume molare è il volume di una sostanza misurata dividendo la massa molare di una sostanza per la densità di tale sostanza.

Volume molare parziale: Il volume molare parziale descrive la variazione inaspettata nel volume quando una sostanza viene aggiunta a una miscela di componenti.

sostanze

Volume molare: Il volume molare può essere misurato per liquidi, solidi o gas.

Volume molare parziale: Il volume molare parziale è visualizzato da miscele liquido-liquido.

Conclusione

Il volume molare e il volume molare parziale sono due termini correlati in termodinamica. Entrambi questi termini descrivono il cambiamento di volume di un sistema per mole. La principale differenza tra il volume molare e il volume molare parziale è che il volume molare di una sostanza è il volume di una mole di quella sostanza mentre il volume molare parziale è la variazione di volume di una miscela quando un componente è aggiunto a tale miscela.

Riferimento:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Definizione volume molare". ThoughtCo, 13 giugno 2014, disponibile qui.
2. "Volume molare". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 26 dic. 2017, disponibile qui.
3. "Volume molare parziale". Volume molare parziale - Everyscience.Com, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Miscela di volume in eccesso di etanolo e acqua" di Wilfried Cordes - de: Dortmunder Datenbank; it: Dortmund Data Bank (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Volume molare parziale EN" di Woudloper - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia