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Tensione di vapore Innalzamento ebullioscopico Abbassamento crioscopico Pressione osmotica 1 Proprietà colligative delle soluzioni.

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Presentazione sul tema: "Tensione di vapore Innalzamento ebullioscopico Abbassamento crioscopico Pressione osmotica 1 Proprietà colligative delle soluzioni."— Transcript della presentazione:

1 Tensione di vapore Innalzamento ebullioscopico Abbassamento crioscopico Pressione osmotica 1 Proprietà colligative delle soluzioni

2 Definizione E la pressione esercitata dal vapore in equilibrio col proprio liquido. Giacché è una pressione le sue unità di misura possono essere: atmosfera (atm) Torricelli (torr) millimetri di mercurio (mmHg) Pascal (Pa o Kpa = kilopascal) 1 atm vale 760 mmHg, quindi per passare da mmHg a atm bisogna dividere il valore della pressione espresso in mmHg per 760; lo stesso vale per passare da torr a atm. Per passare invece da Pa ad atm bisogna dividere il valore in Pa per (che è il valore di una atmosfera). 2 Tensione di vapore di una soluzione

3 La presenza di un soluto in un solvente innalza il punto di ebollizione della soluzione perché tra le particelle di soluto e di solvente si creano nuovi legami che dovranno essere spezzati per consentire al solvente di diventare vapore. Questa variazione di temperatura è proporzionale alla quantità di soluto disciolto in soluzione. t e = K e x m(molalità della soluzione) K e viene definita costante ebullioscopica e vale per lacqua 0,56°C m -1 ; cioè la temperatura di ebollizione della soluzione si alza di 0,56°C per ogni mole di soluto disciolto in un Kg di acqua presente in soluzione. Per calcolare la temperatura di ebollizione della soluzione bisogna aggiungere ai 100°C dellacqua il t e. 3 Innalzamento del punto di ebollizione di una soluzione

4 La presenza di un soluto in un solvente abbassa il punto di solidificazione della soluzione perché il soluto ostacola lavvicinamento delle molecole di solvente. Labbassamento crioscopico è proporzionale alla quantità di soluto presente in soluzione. t c = K c x m (molalità della soluzione) K c viene definita costante crioscopica che per lacqua vale 1,82°C m -1 ; cioè labbassamento crioscopico è di 1,82°C per ogni mole di soluto per chilogrammo di acqua presente in soluzione. Alla temperatura di solidificazione dellacqua bisogna sottrarre il t c. 4 Abbassamento del punto di congelamento di una soluzione

5 La pressione osmotica rappresenta la forza che spinge lacqua a passare da una soluzione ipotonica ad una ipertonica. Per soluzione ipotonica si intende una soluzione a bassa concentrazione, che presenta cioè una concentrazione minore di quella normotonica (che si ottiene sciogliendo in un litro di H 2 O 9 grammi di NaCl; tale soluzione è anche definita fisiologica perché presenta la stessa concentrazione del plasma sanguigno). Per soluzione ipertonica si intende una soluzione che presenta una concentrazione superiore a quella fisiologica. La pressione osmotica si calcola in questo modo: = M R T (dove M rappresenta la molarità della soluzione; R la costante dei gas che vale 0,0821 atm, l, K -1, mol -1 ; T rappresenta la temperatura espressa in °K). 5 Pressione osmotica di una soluzione

6 Soluzione t e = (104,3°C - 100°C) = 4,3°C t e = K e x m; K e = 0,52°C Indico con x i grammi di glicerolo. Le moli di glicerolo presenti in soluzione sono: x : 92 u.m.a. (peso molecolare del glicerolo) m (molalità della soluzione) = x/92 : 0,75 Kg di H 2 O Linnalzamento ebullioscopico della soluzione si calcola così: 4,3°C = 0,52°C m -1 per x/92 per 1/0,75 Kg di H 2 O Risolvo la x che vale 570,58 g di glicerolo La frazione molare del soluto si calcola: moli di soluto: moli soluzione n (glicerolo) = 570,58 g / 92 u.m.a. = 6,202 g mol -1 n (H 2 O) = 750 g / 18 u.m.a. = 41,667 g mol -1 n totali = (moli glicerolo + moli acqua) = (6, ,667) n totali = 47,869 n totali X (glicerolo) = n glicerolo : n totali = (6,202 n : 47,869 n) = 0, Una soluzione di glicerolo [C 3 H 5 (OH) 3 ], in 750 g di H 2 O ha un punto di ebollizione di 104,3°C alla pressione di 760 mmHg. Quanti grammi di glicerolo sono presenti nella soluzione? Qual è la frazione molare del soluto?

7 Soluzione Bisogna applicare la formula : P = P 0 x X H2O (Legge di Raoult : la tensione di vapore della soluzione è uguale a quella del solvente puro per la sua frazione molare) La molalità indica che in questa soluzione sono disciolte 0,100 moli di glucosio per Kg di H 2 O. Le moli di H 2 O sono: 1000 g/18 u.m.a. = 55,56 moli Le moli totali sono: Moli di glucosio + moli di H 2 O = (0, ,56) moli = 55,66 moli X H2O (frazione molare dellacqua) = 55,56 moli/55,66 moli totali = 0,9992 (la frazione molare non ha dimensioni perché è data dal rapporto tra valori che hanno le stesse dimensioni) P = P 0 x X H20 = (17,5 mmHg x 0,9992) = 17,486 mmHg 7 La tensione di vapore dellacqua vale 17,5 mmHg a 20°C. Calcolare la tensione di vapore presentata, alla stessa temperatura, da una soluzione acquosa 0,100 m di glucosio.

8 Soluzione P = P 0 x X (benzene) Indico con x il peso molecolare del soluto volatile Quindi 113,0 mmHg = 121 mmHg per moli benzene / [moli totali] Peso molecolare del benzene = [6(12) + 6(1)] = 78 u.m.a. 113,0 = 121,8 per 100/78 diviso [10/x + 100/78]; 113,0 = 121,8 per 1,282/[10/x + 1,282]; 113,0 = 156,15 / [10 + 1,282x]/x; 113,0 (10 + 1,282 x) = 156,12 x; ,866 x = 156,15 x; 156,15 x - 144,866 x = 1130; 11,284 x = 1130; x = 1130/11,284 = 100,14 u.m.a. 8 Una certa quantità (10 g) di un soluto non volatile è sciolta in 100 g di benzene (C 6 H 6 ). La tensione di vapore del benzene puro, a 30°C, è 121,8 mmHg e quella della soluzione 113,0 mmHg alla stessa temperatura. Qual è il peso molecolare del soluto?


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