Relazioni: Esercitazioni di Chimica Fisica

T (K)

Volumi parziali molari

Scopo: Determinare i volumi parziali molari.

Principio del metodo: La misura del volume molare viene effettuata attraverso

misurazioni di densità. Si utilizzano i volumi apparenti che possono essere ricavati da

questa formula: ( )

In cui m è la molalità della soluzione e MM è la massa molecolare del soluto.

Il volume apparente può essere messo in relazione per le soluzioni di elettroliti con la

radice della molalità e così facendo si può ricavare con cui si può ricavare il

√

volume apparente. √

̅ √

Il volume molare è solo funzione della molalità.

Risultati:

d MgSO Molalità MgSO Volume Volume

4 4

3

(g/cm ) (mol/Kg) apparente molare

√

1,000324 0,010 -92,408 2176,6 16,422

1,000648 0,020 -2,2503 944,69 64,549

1,000972 0,030 27,775 588,84 78,770

1,001296 0,042 46,462 282,04 75,362

1,001944 0,060 57,746 196,77 81,845

1,002592 0,080 65,202 133,33 84,058

1,003240 0,100 69,654 95,895 84,816

1,003985 0,123 72,961 66,654 84,649

1,005184 0,160 76,246 48,558 85,957

1,006480 0,201 78,593 2176,6 16,422

100

50

apparente 0

V -50

-100

0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45

√

2500

2000

1500

√ 1000

500

0

0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45

√

90

80

70

molare 60

50

Volume 40

30

20

10

0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45

√

Diagramma di fase

Scopo: Costruire un diagramma di fase del sistema binario Sn-Pb attraverso le curve

di raffreddamento.

Principio del metodo: Nel sistema Sn-Pb si possono distinguere 6 campi di

coesistenza di diverse fasi:

- Fase liquida: piombo e stagno sono completamente miscibili.

- α: piombo è il sovente e stagno è il soluto.

- β: piombo è il soluto e stagno è il solvente.

- Coesistenza della fase α con quella liquida.

- Coesistenza della fase β con quella liquida.

- Coesistenza della fase α con quella β.

Procedimento: Si porta la lega Sn-Pb a temperature di circa 400°C, poi si lascia

raffreddare a velocità costante. L’andamento della temperatura nel tempo permette

di osservare dove inizia la solidificazione.

Risultati: Lega n° % di Sn

Lega n° % di Sn 7 55.0

1 5.0 8 61.0

2 10.0 9 65.0

3 15.0 10 75.0

4 20.0 11 85.0

5 30.0 12 94.9

6 40.0

Lega n° T eutettica (°C) Lega n° T eutettica (°C)

1 250 7 170

2 240 8 170

3 220 9 165

4 170 10 165

5 170 11 170

6 120 12 170

5.0 % di Sn 10.0 % di Sn

400 0,2

400 0,2 350

350 0

0 300

300 250 -0,2

-0,2 Derivata

Derivata )

250

) °C

°C 200

(

•( T

T 200 -0,4

-0,4 150

150 100 -0,6

-0,6 50

100 0 -0,8

50 -0,8 3000 3200 3400 3600 3800 4000

3000 3200 3400 3600 3800 4000 Tempo ( s )

Tempo ( s ) 20.0 % di Sn

15.0 % di Sn 400 0,2

400 0,2 350

350 0

0 300

300 250

250 -0,2

-0,2 Derivata

) )

Derivata

(•°C °C 200

200 T•(

T -0,4

-0,4 150

150 100

100 -0,6

-0,6 50

50 0 -0,8

0 -0,8 3000 3500 4000 4500 5000 5500

3000 3500 4000 4500 5000 Tempo ( s )

Tempo ( s ) 40.0 % di Sn

30.0 % di Sn

400 0,2 400 1,5

350 350

0 1

300 300

250 250

-0,2 0,5 Derivata

Derivata

) )

°C °C

200 200

( (

T T

-0,4 0

150 150

100 100

-0,6 -0,5

50 50

0 -0,8 0 -1

3000 3500 4000 4500 5000 3000 3500 4000 4500 5000

Tempo ( s ) Tempo ( s )

55.0 % di Sn 61.0 % di Sn

350 0,1 350 0,1

300 0 300 0

250 -0,1 250 -0,1

)

200 -0,2 Derivata 200 Derivata

) °C

°C -0,2

(

( T

150 -0,3

T 150 -0,3

100 -0,4 100 -0,4

50 -0,5 50

0 -0,6 0 -0,5

1500 2000 2500 3000 3500 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000

Tempo ( s ) Tempo ( s )

65.0 % di Sn 75.0 % di Sn

350 0,1 350 0,1

300 0 300 0

250 -0,1 250 -0,1

Derivata

200 -0,2

) 200 -0,2 Derivata

)

°C °C

( (

T 150 -0,3 T 150 -0,3

100 -0,4 100 -0,4

50 -0,5 50 -0,5

0 -0,6 0 -0,6

1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000

Tempo ( s )

Tempo ( s ) 94.9 % di Sn

85.0 % di Sn 350 0,1

350 0,1 300 0

300 0 250

250 -0,1

-0,1 200 Derivata

)

200 Derivata

) °C

°C -0,2

-0,2 (

( T 150

T 150 -0,3

-0,3 100

100 -0,4

-0,4 50

50 0 -0,5

0 -0,5 1500 2000 2500 3000 3500

1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000 Tempo ( s )

Tempo ( s )