Termodinamica Termodinamica Chimica Chimica Grandezze Grandezze Molari Parziali Molari Parziali Universita’ degli Studi dell’Insubria Corsi di Laurea in Scienze Corsi di Laurea in Scienze Chimiche e Chimica Industriale Chimiche e Chimica Industriale [email protected]http://scienze-como.uninsubria.it/bressanini
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Termodinamica Chimica Grandezze Molari Parziali Universita degli Studi dellInsubria Corsi di Laurea in Scienze Chimiche e Chimica Industriale [email protected].
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Dovendo considerare miscele di sostanze, Dovendo considerare miscele di sostanze, abbiamo bisogno di estendere il trattamento abbiamo bisogno di estendere il trattamento termodinamico delle misceletermodinamico delle miscele
Per una miscela di gas ideali, avevamo Per una miscela di gas ideali, avevamo definito le definito le pressioni parzialipressioni parziali ppii = n = niiRT/VRT/V
Con due gas, ad esempio, la pressione totale Con due gas, ad esempio, la pressione totale e’e’ pptottot = = pp1 1 + + pp22 = = nn11RT/VRT/V + + nn22RT/VRT/V
= ( = (nn1+1+nn22) ) RT/VRT/V
Vediamo come possiamo generalizzareVediamo come possiamo generalizzare
Trattando dei liquidi, e’ piu’ comodo Trattando dei liquidi, e’ piu’ comodo ragionare in termini di volumi invece che di ragionare in termini di volumi invece che di pressioni.pressioni.
Per una miscela di gas ideali, possiamo Per una miscela di gas ideali, possiamo definire i definire i volumi parzialivolumi parziali VVii = n = niiRT/RT/pp ( (pp = = pptottot))
Con due gas, ad esempio, il Con due gas, ad esempio, il volumevolume totaletotale e’ e’ VVtottot = = VV1 1 + + VV22 = = nn11RT/RT/pp + + nn22RT/RT/pp
Miscelando volumi diversi di gas ideali alla Miscelando volumi diversi di gas ideali alla stessa temperatura e pressione, il volume stessa temperatura e pressione, il volume totale e’ la somma dei volumi parziali.totale e’ la somma dei volumi parziali.
Questo e’ vero anche miscelando due Questo e’ vero anche miscelando due sostanze qualsiasi? I volumi si sommano?sostanze qualsiasi? I volumi si sommano?
NO!NO!
Cosa succede quando aggiungete due Cosa succede quando aggiungete due cucchiaini di zucchero ad una tazzina di cucchiaini di zucchero ad una tazzina di caffe’?caffe’?E se aggiungete delle monetine?E se aggiungete delle monetine?
Volumi Molari ParzialiVolumi Molari Parziali Consideriamo solo due Consideriamo solo due
componenticomponenti Aggiungendo una Aggiungendo una
sostanza sostanza AA ad una ad una miscela, il miscela, il Volume Volume TotaleTotale non aumenta in non aumenta in modo lineare (e puo’ modo lineare (e puo’ anche diminuire)anche diminuire)
Definiamo il Definiamo il Volume Volume Parziale MolareParziale Molare::
Il Il Volume Parziale Volume Parziale MolareMolare di una di una sostanza A in una sostanza A in una miscela, e’ la miscela, e’ la variazione di variazione di volume per mole volume per mole di A aggiunta ad di A aggiunta ad un grande volume un grande volume della misceladella miscela
I Volumi Parziali I Volumi Parziali Molari possono Molari possono essere negativi essere negativi (ex. MgSO(ex. MgSO44 + H + H22O)O)
Volumi Molari ParzialiVolumi Molari Parziali Per due componenti, tenendo costanti Per due componenti, tenendo costanti pp e e TT il il
volume totale e’ funzione di volume totale e’ funzione di nnAA e e nnBB: : V(nV(nAA,n,nBB)) La variazione infinitesima e’ (a La variazione infinitesima e’ (a pp e T costanti) e T costanti)
Energia di Gibbs Molare ParzialeEnergia di Gibbs Molare Parziale
Il Concetto di grandezza molare parziale puo’ Il Concetto di grandezza molare parziale puo’ venire esteso a tutte le funzioni venire esteso a tutte le funzioni termodinamichetermodinamiche
Ad esempio, definiamo il Ad esempio, definiamo il potenziale chimicopotenziale chimico in in una miscela come l’energia di una miscela come l’energia di Gibbs Molare Gibbs Molare ParzialeParziale
Significato del Potenziale Significato del Potenziale ChimicoChimico
Considerando la variazione di composizione, Considerando la variazione di composizione, l’energia di Gibbs e’l’energia di Gibbs e’ ),,,,( BA nnpTG ),,,,( BA nnpTG
BBAA dndnSdTVdpdG BBAA dndnSdTVdpdG
A concentrazione fissaA concentrazione fissa A p e T costanti
Equazione fondamentale della Termodinamica ChimicaEquazione fondamentale della Termodinamica Chimica
Termodinamica del Termodinamica del MescolamentoMescolamento
Consideriamo due gas ideali in due recipienti, Consideriamo due gas ideali in due recipienti, alla stessa temperatura e pressionealla stessa temperatura e pressione