Volume molaire partiel

[invitea391054a]

Bonjour,

je suis en train d'étudier les volumes molaires partiels et je saisis le concept, mais je ne vois pas comment le mettre en pratique pour des calculs par exemple.

Si par exemple on prend un mélange eau éthanol en proportion volumique 70:30 comment peut-on définir le volume que cela va donner??

Quand je vois la formule V = Va x na + Vb x nb je me dis d'accord mais si j'utilise les nombres de moles que je trouve dans 70 mL d'eau et dans 30 mL d'éthanol et que je les multiplie par leur volume molaire j'obtiens forcément 100 mL ... Et s'il s'agit de vraiment utiliser les dérivées je ne vois pas du tout comment faire...
Enfin bon pour le moment tout ce que je vois c'est un paradoxe et donc si quelqu'un pouvait essayer de m'éclairer j'en serais très reconnaissante
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[jeanne08]

Tu mélanges 70 mL d'eau soit na mol d'eau avec 30 mL d'éthanol pur soit nb mol d'éthanol : na et nb sont calculables . Mais le volume V du mélange ne fait pas 100 mL ( il est mesurable ) et ce volume V s'écrit V = na Va + nb Vb expession dans laquelle Va et Vb sont les volumes molaires "apparents" ( partiels ) de l'eau et de l'éthanol. Ce ne sont pas les volumes molaires des corps purs . Ces volumes molaires dépendent de la proportion eau/alcool Ces volumes molaires partiels ne sont pas les mêmes pour un mélange 70/30 que pour un mélange 50/50 ...
Maintenant comment déterminer ces volumes Va et Vb pour un mélange 70/30 ? Je te montre l'idée : on a mesuré précisement le volume total V de ce mélange de na mol eau + nb mol ethanol. Si on ajoute un petit "chouia" dna mol d'eau dans le mélange , on voit une variation de volume dV, la composition du mélange n'a pas vraiment changé donc on peut estimer que dV = Va dna ... tu vois arriver la dérivée ...
Alors maintenant regarde bien le chapitre sur les grandeurs molaires partielles ...

[invitea391054a]

Ah oui d'accord alors c'est les volumes apparents, merci!

Et donc on connaît les valeurs par expérience. Mais si on veut calculer dans ce même exemple combien d'eau et d'éthanol on a besoin pour atteindre les 100 mL, on va garder les mêmes proportions molaires je suppose...mais pour les volumes?? On les connait pas pour la solution de départ "réelle" et non égale à 100 mL, mais est ce qu'on peut les déterminer quand même? Il faut vraiment passer par la dérivée c'est ça?

[jeanne08]

Il faut encore mieux comprendre les grandeurs molaires partieilles ...
reprenons notre exemple :
- on mélange na mol d'eau avec nb mol d'éthanol. Le volume total est V = naVa + nbVb et Va et Vb sont les volumes molaires partiels de l'eau et de l'alcool dans ce mélange .
- si tu mélanges 2na mol d'eau et 2nb mol d'alcool les volumes molaires partiels ( qui ne dépendent que ds proportions eau/alcool) restent les mêmes donc le volume total est 2V
- si tu mélanges xna mol d'eau avec xnb mol d'alcool le volume total est xV
Tu pourras donc t'arranger pour avoir un volume total de 100 mL ... si tu connais les valeurs Va et Vb pour un mélange de proportions na/nb imposé ( en général on définira les proportions par les fractions molaires )

[A voir en vidéo sur Futura]

[mach3]

Et donc on connaît les valeurs par expérience. Mais si on veut calculer dans ce même exemple combien d'eau et d'éthanol on a besoin pour atteindre les 100 mL, on va garder les mêmes proportions molaires je suppose...mais pour les volumes??

on utilise des tables si le mélange est connu, sinon on doit faire les mesures. Pour éthanol-eau on doit pouvoir trouver les volumes molaires partiels en fonction de la composition dans le handbook of physics and chemistry.
Sinon il doit y avoir des modèles plus ou moins empiriques pour prédire ces volumes molaires partiels

m@ch3