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I sistemi a più componenti Sistemi omogenei liquidi costituiti da più di una sostanza con composizione variabile con continuità entro certi limiti più.

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Presentazione sul tema: "I sistemi a più componenti Sistemi omogenei liquidi costituiti da più di una sostanza con composizione variabile con continuità entro certi limiti più."— Transcript della presentazione:

1 I sistemi a più componenti Sistemi omogenei liquidi costituiti da più di una sostanza con composizione variabile con continuità entro certi limiti più o meno ampi sono detti soluzioni Sistemi omogenei solidi, analoghi a quelli liquidi, si chiamano soluzioni solide Es. due liquidi se miscibili in certi rapporti danno un sistema omogeneo e quidi soluzione, se sempre immiscibili danno un sistema etereogeneo. Gas sono miscibili in tutte le loro proporzioni e sono quindi sistemi sempre omogenei Soluti: uno o più componenti solidi o gassosi sciolti in un liquido detto solvente. Se soluzione formata da due o più componenti liquidi, in genere il solvente è considerato quello in quantità maggiori.

2 La composizione delle soluzioni liquide Massa del soluto e del solvente. Se i componenti sono liquidi si può avere volume del soluto e solvente. Dividendo massa, o volume, del soluto per la massa, o volume, della soluzione e moltiplicando per 100 si ha la percentuale in massa, o volume, del soluto nella soluzione. Es. NaCl al 5% in peso, 5 g di NaCl per 100 g di soluzione CH 3 OH al 10% in volume, 10 dm3 di alcol per ogni 100 dm3 di soluzione Frazione molare: n1 x1 = n1 + n2 x2 = n1 + n2 n2

3 La concentrazione quantità di sostanza volume di soluzione C M = quantità di sostanza massa di solvente C m = Dipende da T

4 Interconversione tra C M e C m Per farlo è necessario conoscere la densità della soluzione, d = massa /volume: C m = 1 d CMCM - M1M C M = d 1 CmCm + M1M Solubilità = la massima quantità di soluto che si scioglie in una quantità definita di solvente o soluzione. E’ costante a T costante; se soluto è gas, è costante a P e T costante Dipende dalla natura chimica del solvente e del soluto Soluzione satura = il soluto ha raggiunto il suo valore di solubilità. Quindi il soluto disciolto in una sua soluzione satura è in equilibrio con il soluto puro n fase separata, ossia presente come corpo di fondo.

5 In genere espressa in g/dm 3 o in molarità di

6 Processo di solubilizzazione di composti ionici Dipolo elettrico Solvatazione o idratazione

7 Processo di solubilizzazione di composti ionici

8 Termodinamica di dissoluzione di prodotto ionico  H sol =  H ret +  H idr Entalpia di solubilizzazione In genere, il contributo entalpico alla solubilizzazione di composti ionici risulta contrario al processo di dissoluzione, perché il contributo di entapia di idratazione non è abbastaza negativo da compensare il contributo positivo dell’entalpia reticolare Termine positivo Termine negativo

9 Termodinamica di dissoluzione di prodotto ionico  S >  H Entropia di solubilizzazionecontributo sempre favorevole Man mano che il processo di solubilizzazione va avanti, la conc. della soluzione aumenta,  S diminuisce e puo’ diventare anche negativo. All’equilibrio  H sol – T  S = 0 e la soluzione è satura. Da questo punto in poi pur aggiungendo sale la concentrazione del sale non aumenta più, ma il solido rimane come corpo di fondo. La solubilità è costante a T costante una volta stabilito il soluto e il solvente, perche’ dipnende solo dalla loro natura chimica.

10 Solubilità di Sali in acqua

11 Solubilità di Sali in diversi solventi

12 Dissoluzione di composti molecolari liquidi e solidi Principio di Mitscherlich: similia similibus solvuntur (i simili sono sciolti da simili) L’interazione tra composto molecolare, soluto, e solvente è di tipo di Van der Waals  H sol piccolo, se interazione soluto-solvente e solvente-solvente sono delle stesso ordine di grandezza e dello steso tipo. Entropia di mescolamento determina completa solubilità in tutte le proporzioni. Es. completamente miscibili in tutte le proporzioni sono

13 Dissoluzione di composti molecolari liquidi e solidi Principio di Mitscherlich: similia similibus solvuntur (i simili sono sciolti da simili) Se i due liquidi sono strutturalmente molto diversi, per es. acqua e benzene, sono praticamente immiscibili. Temine entalpico è infatti sfavorevole alla dissoluzione e predomina su quello entropico. Se il soluto è solido, vale lo stesso criterio del soluto liquido. Insolubilità di solidi covalenti polimeri e metalli per elevata entalpia reticolare, ad eccezione del solvente Mercurio che porta in soluzione i metalli, amalgama Solubilità di composti con legame a idrogeno

14  H sol piccola -> poca solubilità del gas Qundi,  S sfavorito  nel processo di solubilizzazione, ma  H sol < 0 è favorita perché gas non ha forze rilevanti di interazione

15 Solubilità dei gas Legge di Henry: Solubilità del gas proporzionale alla pressione parziale del gas (per moderate pressioni) CO 2 più solubile di O 2, perche’ ho legame polare C=O

16 Principio di Le Chatelier-Braun Se si esercita un’azione su un sistema all’equilibrio che tenda a cambiare uno dei parametri da cui l’equilibrio dipende, il sistema reagisce in modo tale da rendere minore quel cambiamento, o comunque da opporvisi. Aumento la P, diminuendo il V o aumentando il numero di particelle in fase gassosa. Il principio mi dice che il sistema evolverà in modo tale da minimizzare l’aumento di P e quindi ciò avviene se piu’ gas si scioglie nel solvente, aumentando di fatto la sua solubilità

17 Principio di Le Chatelier-Braun Per soluti solidi e liquidi, la temperatura è il parametro che determina lo stato di eq. Per soluti gassosi, la temperatura e la pressione sono i parametri che determinano lo stato di eq. Solubilizzazione è endoentalpica Solubilizzazione è esoentalpica


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