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

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

2 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

3 Soluto, solido Solvente, liquido Soluto, liquidoSoluto, gassoso Solvente, liquido

4 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

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

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

7 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 NaOH : peso molecolare 40 1 mole pesa 40 grammi (80 g di NaOH) / (40 g/mole) = 2 moli Equivalente acido = peso molecolare/nH+ H2SO4 (98 g/m) : Eq = (98 g/m) /2 = 49 g/m Equivalente base = peso molecolare/nOH- NaOH (40 g/m) : Eq = (40 g/m) /1 = 40 g/m

8 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)

9 Soluto 30 grammi solvente 70 grammi soluzione 100 grammi % peso = 30 g / 100 g = 0.3 = 30% Soluto 70 ml alcool solvente 30 ml acqua soluzione 100 ml % volume = 70 ml / 100 ml = 0.7 = 70% Percentuale in pesoPercentuale in volume

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

11 Frazione molare 6 moli di solvente 4 moli di soluto Moli totali = 10 Xsoluto = moli soluto/moli totali=4/10=0.4 Xsolvente=moli solvente/moli totali=6/10=0.6 Somma frazioni molari = 1

12 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

13 Sale,polare Iodio,non polare acqua,polareBenzolo,non polare Iodio,non polare Sale,polare

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

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

16 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

17 Esempio con composto ionico Le molecole polari dellacqua 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

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

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

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

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

22 Miscela omogenea soluzione Miscela eterogenea miscuglio Miscuglio sospensione Miscuglio emulsione solido Solido,liquidosolidoliquido

23 Preparazione di soluzione M 250 cc 0.5 M di NaOH Soluto = M*V = 0.5 m/l *0.250 l =0.125 moli Grammi = moli*pm = m*40 g/m=5 g Pesare 5 g di NaOH e versare in bicchiere Aggiungere acqua fino a 250 cc di volume

24 250 cc 250 cc di soluzione di NaOH 0.5 M

25 Preparazione di soluzione N 250 cc 0.5 N di NaOH Soluto = N*V = 0.5 eq/l *0.250 l =0.125 eq Grammi = eq*pge = eq *40 g/eq=5 g Pesare 5 g di NaOH e versare in bicchiere Aggiungere acqua fino a 250 cc di volume

26 250 cc 250 cc di soluzione di NaOH 0.5 N

27 Preparazione di soluzione N 250 cc 0.5 N di H2SO4 Soluto = N*V = 0.5 eq/l *0.250 l =0.125 eq Grammi = eq*pge = eq *49 g/eq=6.12 g versare 6.12 g di H2SO4 in bicchiere contenente circa 200 cc di acqua Completare riempimento con acqua fino a 250 cc

28 250 cc 250 cc di soluzione di H2SO4 0.5 N

29 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, = =…1

30 1 litro 0.4 M Aggiunto 1 litro di acqua > 2 litri 0.2 M M1*V1 = M2*V2 >>> M2 = M1*V1/V2 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 M1*V1 = M2*V2 M2 = M1*V1/V2

31 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 M2*V2 moli M2*V2 = 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 / M1 = 0.04 moli / 0.4 moli/litro = 0.1 litri 0.1 litro di 0.4 M 0.1 litro di acqua


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