Problema · Fisicoquímica I UB 2018

Problema (10 punts). Volums molars parcials en una mescla binària etanol-aigua

Es prepara una dissolució mesclant $248{,}7\text{ g}$ d'etanol amb $145{,}9\text{ g}$ d'aigua. El volum experimental mesurat per a la mescla resultant és de $450{,}9\text{ cm}^3$, i se sap que el volum molar parcial de l'aigua en aquesta composició val $17{,}0\text{ cm}^3\cdot\text{mol}^{-1}$.

Dades:

Masses molars: $M_{\text{EtOH}} = 46{,}07\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}$; $M_{\text{H}_2\text{O}} = 18{,}02\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}$.

Densitats de les substàncies pures: $\rho_{\text{EtOH}} = 0{,}785\text{ g}\cdot\text{cm}^{-3}$; $\rho_{\text{aigua}} = 0{,}997\text{ g}\cdot\text{cm}^{-3}$.

a.

Trobeu el valor del volum molar parcial de l'etanol ($\bar{V}_{\text{EtOH}}$) en aquestes condicions.

b.

Calculeu el canvi net de volum ($\Delta V$) que s'experimenta en el procés de mescla dels dos components.

c.

Justifiqueu físicament quin tipus d'informació aporta el signe i la magnitud d'aquest canvi de volum pel que fa a la intensitat de les interaccions intermoleculars establertes entre les molècules d'aigua i d'etanol en comparació amb els líquids purs.