Différence entre le volume molaire et le volume molaire partiel

Différence principale - Volume molaire vs volume molaire partiel

Le volume molaire est le volume d'une mole d'une substance. Le volume molaire est désigné par le symbole Vm. À la température et à la pression standard, le volume molaire du gaz idéal est de 22,4 L / mol. Mais pour d'autres substances, le volume molaire dépend fortement de la température et de la pression dans lesquelles le volume est mesuré. D'autre part, le volume molaire partiel est un terme compliqué. Il peut être défini comme la contribution d'un composant d'un mélange au volume global du mélange. La principale différence entre le volume molaire et le volume molaire partiel est que le volume molaire d'une substance est le volume d'une mole de cette substance, tandis que le volume molaire partiel est la variation de volume d'un mélange lorsqu'un composant est ajouté à ce mélange.

Zones clés couvertes

1. Quel est le volume molaire
     - Définition, volume molaire des gaz parfaits, unités de mesure, calcul
2. Qu'est-ce qu'un volume molaire partiel?
    - Définition, explication avec un exemple
3. Quelle est la différence entre le volume molaire et le volume molaire partiel
    - Comparaison des différences clés

Termes clés: Densité, éthanol, gaz idéal, masse molaire, volume molaire, volume molaire partiel, température, volume 

Quel est le volume molaire

Le volume molaire est le volume occupé par une mole d'une substance à une température et une pression données. La substance peut être sous forme gazeuse, liquide ou solide. Le symbole chimique pour le volume molaire est Vm. Le volume molaire d'un gaz idéal à la température et à la pression standard est de 22,4 L / mol..  

Calcul du volume molaire

Pour un comportement idéal, PV = nRT

Les valeurs standard pour la température et la pression sont respectivement de 273 K et 1,00 atm. Ensuite, le volume molaire du gaz idéal est,

(1,00 atm) x Vm = (1 mol) x (0,08206 L atm mol^-1 K^-1) x (273 K)

                       Vm = 22,4 L / mol

L’unité SI du volume molaire est le mètre cube par mole (m³/ mol). Mais en général, décimètres cubes par mole (dm³/ mol) est utilisé pour les gaz et centimètres cubes par mole (cm³/ mol) pour les liquides et les solides.

Volume molaire = masse molaire / densité

Le volume molaire d'une substance peut être simplement calculé en utilisant la relation ci-dessus, qui mesure la masse molaire et la densité de la substance. Mais s'il s'agit d'un mélange de plusieurs composants, il peut s'agir simplement de la somme des composants individuels. Mais certains mélanges liquides violent ce concept.

Figure 01: Mélange de volume excessif d'éthanol et d'eau

Par exemple, lorsque l’eau et l’éthanol sont mélangés, le volume molaire calculé n’est pas la somme des valeurs des volumes molaires de chacun; c'est une valeur diminuée. Cela se produit en raison de la formation de forces intermoléculaires entre les molécules d'eau et les molécules d'éthanol.

Qu'est-ce qu'un volume molaire partiel?

Le volume molaire partiel est une propriété thermodynamique des substances définie comme la contribution des composants d'un mélange au volume total du mélange. C'est simplement le changement de volume quand une mole d'un composant est ajoutée à un mélange. Prenons un exemple pour comprendre ce concept.

• Quand une petite quantité d'eau est ajoutée à une grande quantité d'eau à 25^oC, le volume d'eau est augmenté de 18,07 cm³/ mol. Mais lorsque de l'eau est ajoutée à l'éthanol, le volume du mélange n'augmente que de 14 cm³/ mol à la même température et pression.
• Cela est dû à la formation de liaisons hydrogène entre les molécules d'éthanol et les molécules d'eau. Les molécules d'éthanol possèdent des groupes -OH capables de former des liaisons hydrogène. Lorsque des liaisons hydrogène se forment, les molécules se rapprochent et le volume diminue moins que prévu..
• Par conséquent, le volume molaire partiel d'eau dans l'éthanol à 25^oC est 14cm³/ mol.

Figure 1: Une courbe montrant le volume molaire partiel d'un mélange.

L'image ci-dessus montre le volume molaire partiel d'un mélange contenant deux composants: A et B. La ligne en pointillé dans le graphique montre le volume attendu. Mais le volume réel a été diminué de ΔV_mélanger.

Différence entre le volume molaire et le volume molaire partiel

Définition

Volume molaire: Le volume molaire est le volume occupé par une mole d'une substance à une température et une pression données..

Volume molaire partiel: Le volume molaire partiel est une propriété thermodynamique des substances définie comme la contribution des composants d'un mélange au volume total du mélange..

Principe

Volume molaire: Le volume molaire est le volume d'une substance mesuré en divisant la masse molaire d'une substance par la densité de cette substance..

Volume molaire partiel: Le volume molaire partiel décrit le changement de volume inattendu quand une substance est ajoutée à un mélange de composants.

Des substances

Volume molaire: Le volume molaire peut être mesuré pour les liquides, les solides ou les gaz.

Volume molaire partiel: Le volume molaire partiel est affiché par les mélanges liquide-liquide.

Conclusion

Volume molaire et volume molaire partiel sont deux termes apparentés en thermodynamique. Ces deux termes décrivent le changement de volume d'un système par mole. La principale différence entre volume molaire et volume molaire partiel réside dans le fait que le volume molaire d'une substance correspond au volume d'une mole de cette substance, tandis que le volume molaire partiel correspond à la variation de volume d'un mélange lorsqu'un composant est ajouté à ce mélange..

Référence:

1. Helmenstine, Anne Marie. «Molar Volume Definition». ThoughtCo, 13 juin 2014, disponible ici..
2. «Volume molaire». Wikipedia, Wikimedia Foundation, 26 décembre 2017, disponible ici..
3. “Volume molaire partiel.” Volume molaire partiel - Everyscience.Com, disponible ici.

Courtoisie d'image:

1. “Mélange de volume excessif d’éthanol et d’eau” Par Wilfried Cordes - de: Dortmunder Datenbank; fr: Banque de données de Dortmund (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
2. “Volume molaire partiel FR” Par Woudloper - Propre travail (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia