Partielles Molarvolumen

Prinzip

Bedingt durch intermolekulare Wechselwirkungen weicht beim Mischen zweier realer Flüssigkeiten (z.B. Ethanol und Wasser) das gemessene von dem aus den Einzelvolumina der Komponenten berechneten Gesamtvolumen ab (Volumenkontraktion). Zur Beschreibung des nichtidealen Verhaltens in Mischphasen definiert man die von der Systemzusammensetzung abhängigen partiellen molaren Größen (darunter partielle molare Volumina) der Komponenten, die sich experimentell bestimmen lassen.

Vorteile

• Anschaulicher Grundlagenversuch der Thermodynamik
• Sichtbarmachen des Unterschiedes von idealem und realem Verhalten

Aufgaben

1. Messen Sie die Dichten verschiedener Ethanol-Wasser-Mischungen vorgegebener Zusammensetzung bei 20 °C (Dichtebestimmung mit Pyknometern).
2. Aus den Meßwerten sind die tatsächlichen Volumina sowie die mittleren molaren Mischungsvolumina der untersuchten Ethanol-Wasser-Gemische und die partiellen molaren Volumina beider Komponenten für ausgewählte Zusammensetzungen zu berechnen und mit den molaren Volumina der reinen Stoffe bei 20 °C zu vergleichen.
3. Überprüfen Sie an einem geeigneten Gemisch durch Vergleich des berechneten mit dem gemessenen Volumen der Mischung die Zuverlässigkeit der ermittelten partiellen molaren Volumina.

Lernziele

• Hauptsätze der Thermodynamik
• Ideales und nicht-ideales Verhalten von Gasen und Flüssigkeiten
• Volumenkontraktion
• Molare und partielle molare Mengen

(Versuchsliteratur nur in Englisch)