soluzioni Miscela omogenea di due o pi sostanze

soluzioni Miscela omogenea di due o più sostanze solvente (preponderante) + soluto In genere solvente liquido (es. acqua) E soluto solido, liquido, aeriforme

Tipi di soluzioni • Solvente liquido e soluto solido es. acqua + sale • Solvente liquido e soluto liquido es. acqua + alcool • Solvente liquido e soluto gassoso es. acqua e anidride carbonica

Soluto , solido Solvente, liquido Soluto , liquido Solvente, liquido Soluto , gassoso Solvente, liquido

• Una soluzione è satura quando contiene la massima quantità di soluto consentito ad una determinata temperatura • Aggiungendo altro soluto, rimane come corpo di fondo • Aumentando la temperatura di una soluzione satura è possibile aggiungere altro soluto fino a raggiungere un nuovo stato di saturazione • Raffreddando una soluzione insatura si può provocare la comparsa di corpo di fondo, perché parte del soluto non può esistere come tale alla nuova temperatura

10°C satura 10°C 50°C Sovrasatura+corpo di fondo insatura 50°C satura Soluzione satura ad una certa temperatura quando contiene la massima quantità di soluto consentita a quella temperatura

40°C 10°C satura Se parte del solvente evapora , parte del soluto precipita a formare corpo di fondo Se la temperatura diminuisce, parte del soluto precipita a formare corpo di fondo

concentrazione • Esprime rapporto tra quantità di soluto e quantità di soluzione (o solvente) • Le quantità possono essere espresse in varie modalità: soluto (grammi, volumi, moli, equivalenti) solvente (grammi, volumi) • Mole = grammi / peso molecolare Na. OH : peso molecolare 40 1 mole pesa 40 grammi (80 g di Na. OH) / (40 g/mole) = 2 moli • Equivalente acido = peso molecolare/n. H+ • H 2 SO 4 (98 g/m) : Eq = (98 g/m) /2 = 49 g/m • Equivalente base = peso molecolare/n. OHNa. OH (40 g/m) : Eq = (40 g/m) /1 = 40 g/m

• Percentuale in peso grammi soluto/100 grammi soluzione • Percentuale in volume ml soluto / 100 ml soluzione • Molarità moli soluto / litro soluzione • Normalità • Equivalenti soluto / litro soluzione • Molalità moli soluto / 1 Kg solvente • Frazione molare moli componente / moli totali(soluto+solvente)

Soluto 30 grammi solvente 70 grammi soluzione 100 grammi % peso = 30 g / 100 g = 0. 3 = 30% Percentuale in peso Soluto 70 ml alcool solvente 30 ml acqua soluzione 100 ml % volume = 70 ml / 100 ml = 0. 7 = 70% Percentuale in volume

Soluto = 1 mole molarità Soluto = 1 equivalente normalità Soluzione = 1 litro Introdurre 1 mole , 1 equivalente e poi aggiungere solvente per un volume totale della soluzione uguale a 1 litro Soluto = 1 mole molalità Solvente = 1 Kg Introdurre 1 mole di soluto in 1 Kg di solvente

Frazione molare Xsoluto = moli soluto/moli totali=4/10=0. 4 Xsolvente=moli solvente/moli totali=6/10=0. 6 Somma frazioni molari = 1 4 moli di soluto 6 moli di solvente Moli totali = 10

solubilità • La solubilità delle varie sostanze varia in funzione della loro natura e della temperatura • In generale soluti polari si solubilizzano in solventi polari e soluti non polari in solventi non polari • In generale la solubilità aumenta con la temperatura

Sale, polare Iodio, non polare acqua, polare Sale, polare Iodio, non polare Benzolo, non polare

Velocità di solubilizzazione • Aumenta con il grado di suddivisione dei costituenti la soluzione • Aumenta con il rimescolamento • Aumenta con la temperatura

10°C X grammi dello stesso soluto sotto forma compatta e suddivisa 10°C 50°C X grammi dello stesso soluto a diversa temperatura

Processo di solubilizzazione • Si devono rompere dei legami assorbendo energia • Si stabiliscono nuove interazioni, solvatazione, idratazione, con liberazione di energia • Reazione endotermica se prevale assorbimento su liberazione • Reazione esotermica se prevale liberazione su assorbimento

Esempio con composto ionico Le molecole polari dell’acqua si avvicinano al solido ionico : la parte negativa, ossigeno, attirata da parte positiva (catione) e quella positiva (idrogeno) attirata dalla parte negativa (anione): la interazione separa gli ioni rompendo il loro legame: gli ioni liberati vengono avvolti da molecole di acqua con liberazione di energia dovuta alla formazione dei legami di idratazione

Composto polare, ionico, in solvente polare (acqua) Catione + Rottura legame, assorbe energia - + Anione - Acqua

Composto polare, ionico, in solvente polare (acqua) Catione e anione idratati si attirano elettrostaticamente Ioni avvolti da molecole di acqua con liberazione di energia per formazione di legami di idratazione Catione + Rottura legame, assorbe energia - + Anione - Acqua

Acido solforico Aumento di temperatura Nitrato di sodio Diminuzione di temperatura La solubilizzazione avviene con assorbimento o emissione di calore in funzione della natura del solvente e del soluto

Soluzione e miscuglio • Soluzione: miscela omogenea • Miscuglio: miscela eterogenea • Sospensione: particelle solide , disperse sedimentano molto lentamente • Emulsione: particelle liquide frammiste a solvente

solido Miscela omogenea soluzione Solido, liquido solido Miscuglio sospensione Miscela eterogenea miscuglio liquido Miscuglio emulsione

Preparazione di soluzione M • • • 250 cc 0. 5 M di Na. OH Soluto = M*V = 0. 5 m/l *0. 250 l =0. 125 moli Grammi = moli*pm = 0. 125 m*40 g/m=5 g Pesare 5 g di Na. OH e versare in bicchiere Aggiungere acqua fino a 250 cc di volume

250 cc di soluzione di Na. OH 0. 5 M

Preparazione di soluzione N • • • 250 cc 0. 5 N di Na. OH Soluto = N*V = 0. 5 eq/l *0. 250 l =0. 125 eq Grammi = eq*pge = 0. 125 eq *40 g/eq=5 g Pesare 5 g di Na. OH e versare in bicchiere Aggiungere acqua fino a 250 cc di volume

250 cc di soluzione di Na. OH 0. 5 N

Preparazione di soluzione N • • 250 cc 0. 5 N di H 2 SO 4 Soluto = N*V = 0. 5 eq/l *0. 250 l =0. 125 eq Grammi = eq*pge = 0. 125 eq *49 g/eq=6. 12 g versare 6. 12 g di H 2 SO 4 in bicchiere contenente circa 200 cc di acqua • Completare riempimento con acqua fino a 250 cc

250 cc di soluzione di H 2 SO 4 0. 5 N

Soluto A : 40 g (Pm=20) : moli = 2 Soluto B : 60 g (Pm=30) : moli = 2 Solvente S : 360 g (Pm=18) : moli = 20 Calcolo frazione molare di A, B, S Xa = 2 / 24 = 0, 083 Xb = 2 / 24 = 0, 083 Xs = 20 / 24 = 0, 83 0. 083 + 0. 83 = 0. 996 =… 1

Esempio di preparazione di soluzione mediante diluizione di soluzione a titolo noto: la quantità di soluto presente nei due volumi non cambia: cambia la quantità di solvente che viene aggiunto: si calcola la nuova concentrazione con la formula ricavata da M 1*V 1 = M 2*V 2 M 2 = M 1*V 1/V 2 1 litro 0. 4 M Aggiunto 1 litro di acqua > 2 litri 0. 2 M M 1*V 1 = M 2*V 2 >>> M 2 = M 1*V 1/V 2

0. 1 litro di acqua 0. 1 litro di 0. 4 M Soluzione a titolo noto 0. 4 M Per ottenere 200 cc di soluzione 0. 2 M calcolare cc di soluzione 0. 4 M necessari e acqua da aggiungere In 200 cc dovranno essere presenti M 2*V 2 moli M 2*V 2 = 0. 2 moli/litro * 0. 2 litri = 0. 04 moli da prelevare 0. 04 moli sono contenute in Vx litri di soluzione 0. 4 M Vx = moli / M 1 = 0. 04 moli / 0. 4 moli/litro = 0. 1 litri