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Exzessvolumen Das VE ist die Differenz zwischen dem realen Volumen eines Gemisches chemischer Stoffe und dem idealen Vol

Exzessvolumen

Das Exzessvolumen VE ist die Differenz zwischen dem realen Volumen eines Gemisches chemischer Stoffe und dem idealen Volumen, das der Summe der Volumina der Komponenten vor dem Mischen (Reinstoffvolumina) entspricht:

Ist das Volumen des realen Gemisches größer als das des idealen, ist das Exzessvolumen positiv (Volumendilatation), im umgekehrten Fall negativ (Volumenkontraktion). Als Differenz zwischen realem und idealem Verhalten einer Mischung ist das Exzessvolumen eine Exzessgröße.

Molares Exzessvolumen Bearbeiten

Bezogen auf die Stoffmenge n des Gemisches spricht man vom molaren Exzessvolumen:

Das molare Volumen des Gemisches ist gleich der Summe der partiellen molaren Volumina der Komponenten:

Das partielle molare Volumen eines Stoffes A ist das Volumen, das dieser Stoff als Komponente zum Gesamtvolumen einer Mischung mehrerer Stoffe A und B beiträgt. Es ist sowohl von dem anderen Stoff B als auch vom Mischungsverhältnis abhängig und nicht immer identisch mit dem molaren Volumen, das der Stoff A als Reinstoff einnimmt:

mit

Größenordnung und Beispiele Bearbeiten

Der Volumen-Effekt des Mischens reiner Stoffe ist relativ klein. Zumeist beträgt die Differenz nur um die ein bis zwei Prozent.

  • Mischungen aus unpolaren und polaren Stoffen weisen zumeist ein deutlich positives Exzessvolumen auf, d. h. das Volumen der Mischung ist größer als das der idealen Mischung (Volumendilatation). Beispiele sind:
    Di-n-Propylether / Heptan
  • Mischungen aus kleinen polaren Komponenten und größeren Molekülen mit einer polaren Gruppe weisen oft ein negatives Exzessvolumen auf, d. h. das Volumen ist kleiner als das der idealen Mischung (Volumenkontraktion). Beispiele sind:
    Tetrahydrofuran / Wasser
    • N-Methyl-2-oxazolidinon und Wasser (minimales = −0,54 cm3/mol, 298 K = 25 °C)
    • Pyridin und Methanol (minimales = −0,48 cm3/mol bei = 57,53 cm3/mol, 298 K = 25 °C)
    • Kohlenmonoxid und Methan (minimales = −0,35 cm3/mol bei = 36,29 cm3/mol, 90 K = −183 °C)

Siehe auch Bearbeiten

Quellen Bearbeiten

  1. Dortmunder Datenbank
  2. Dortmunder Datenbank

Weblinks Bearbeiten

Commons: Excess volume diagrams – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
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Das Exzessvolumen VE ist die Differenz zwischen dem realen Volumen eines Gemisches chemischer Stoffe und dem idealen Volumen das der Summe der Volumina der Komponenten vor dem Mischen Reinstoffvolumina entspricht V E V Gemisch V Reinstoffe displaystyle V E V text Gemisch sum V text Reinstoffe Ist das Volumen des realen Gemisches grosser als das des idealen ist das Exzessvolumen positiv Volumendilatation im umgekehrten Fall negativ Volumenkontraktion Als Differenz zwischen realem und idealem Verhalten einer Mischung ist das Exzessvolumen eine Exzessgrosse Inhaltsverzeichnis 1 Molares Exzessvolumen 2 Grossenordnung und Beispiele 3 Siehe auch 4 Quellen 5 WeblinksMolares Exzessvolumen BearbeitenBezogen auf die Stoffmenge n des Gemisches spricht man vom molaren Exzessvolumen V m E V E n V Gemisch V Reinstoffe n V m Gemisch V m Reinstoffe displaystyle V m E frac V E n frac V text Gemisch sum V text Reinstoffe n V m text Gemisch sum V m text Reinstoffe nbsp Das molare Volumen des Gemisches ist gleich der Summe der partiellen molaren Volumina der Komponenten V m Gemisch V m Komponente V Gemisch n V Komponente n displaystyle begin aligned V m text Gemisch amp sum V m text Komponente Leftrightarrow frac V text Gemisch n amp sum frac V text Komponente n end aligned nbsp Das partielle molare Volumen eines Stoffes A ist das Volumen das dieser Stoff als Komponente zum Gesamtvolumen einer Mischung mehrerer Stoffe A und B beitragt Es ist sowohl von dem anderen Stoff B als auch vom Mischungsverhaltnis abhangig und nicht immer identisch mit dem molaren Volumen das der Stoff A als Reinstoff einnimmt V m Komponente V Komponente n f Mischung V m Reinstoff V Reinstoff n M r displaystyle V m text Komponente frac V text Komponente n f text Mischung neq V m text Reinstoff frac V text Reinstoff n frac M rho nbsp mit Molarer Masse M und Dichte r displaystyle rho nbsp Grossenordnung und Beispiele BearbeitenDer Volumen Effekt des Mischens reiner Stoffe ist relativ klein Zumeist betragt die Differenz nur um die ein bis zwei Prozent Mischungen aus unpolaren und polaren Stoffen weisen zumeist ein deutlich positives Exzessvolumen auf d h das Volumen der Mischung ist grosser als das der idealen Mischung Volumendilatation Beispiele sind 1 nbsp Di n Propylether HeptanMethylcyclohexan und 2 Pentanol maximales V m E displaystyle V m E nbsp 0 50 cm3 mol bei V m displaystyle V m nbsp 117 98 cm3 mol 298 K 25 C Dichlormethan und 2 Butanon maximales V m E displaystyle V m E nbsp 0 06 cm3 mol bei V m displaystyle V m nbsp 72 99 cm3 mol 298 K 25 C Mischungen aus kleinen polaren Komponenten und grosseren Molekulen mit einer polaren Gruppe weisen oft ein negatives Exzessvolumen auf d h das Volumen ist kleiner als das der idealen Mischung Volumenkontraktion Beispiele sind 2 nbsp Tetrahydrofuran WasserN Methyl 2 oxazolidinon und Wasser minimales V m E displaystyle V m E nbsp 0 54 cm3 mol 298 K 25 C Pyridin und Methanol minimales V m E displaystyle V m E nbsp 0 48 cm3 mol bei V m displaystyle V m nbsp 57 53 cm3 mol 298 K 25 C Kohlenmonoxid und Methan minimales V m E displaystyle V m E nbsp 0 35 cm3 mol bei V m displaystyle V m nbsp 36 29 cm3 mol 90 K 183 C Siehe auch BearbeitenAktivitatskoeffizient Mischungswarme Volumenverhaltnis Volumenkonzentration VolumenanteilQuellen Bearbeiten Dortmunder Datenbank Dortmunder DatenbankWeblinks Bearbeiten nbsp Commons Excess volume diagrams Sammlung von Bildern Videos und Audiodateien Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Exzessvolumen amp oldid 189849871