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Lezione 23 – Lo stato liquido, d.d.s. e soluzioni.

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Presentazione sul tema: "Lezione 23 – Lo stato liquido, d.d.s. e soluzioni."— Transcript della presentazione:

1 Lezione 23 – Lo stato liquido, d.d.s. e soluzioni

2 Diagramma di stato : esempio dellacqua

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9 Diminuzione della tensione di vapore in una soluzione

10 Legge di Raoult: il rapporto fra la diminuzione della tensione di vapore della soluzione rispetto a quella del solvente e la tensione di vapore del solvente è uguale al rapporto fra il numero di moli del soluto e il numero totale di moli (soluto più solvente): p°- p n = p° n + N

11 Avremo anche: p°- p n n = ; p°- p = · p° p° n + N n + N n n N p = p° - · p° = p°· (1 - ) = p° · = p° · χ A n + N N + n N + n cioè la tensione di vapore di una soluzione contenente un soluto non volatile è uguale alla tensione di vapore del solvente puro moltiplicata per la sua frazione molare, indicata con il simbolo χ A.

12 Si può generalizzare la legge di Raoult per un soluto volatile : P A+B = χ A P° A + χ B P° B dove χ A e χ B rappresentano le frazioni molari del solvente e del soluto.

13 Esempio di applicazione della legge di Raoult : a 90 °C la tensione di vapore di une soluzione di 6 grammi di glucosio (C 6 H 12 O 6 ) in 100 grammi di acqua, sapendo che la tensione di vapore dell'acqua a tale temperatura vale 525,8 mmHg. Il numero di moli di soluto e di solvente può essere al solito ottenuto dividendo il peso in grammi delle due sostanze per i rispettivi pesi molecolari, che sono 180,2 per il glucosio e 18,0 per l'acqua. Abbiamo così 525,8 – p 6/180,2 = 525,8 6/180, /18 da cui p (tensione di vapore della soluzione) = 522,7 mmHg.

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16 Crioscopia ed ebullioscopia

17 p°- p n = p° N da cui p°- p = p°· n/N Approssimazione delle Legge di Raoult (per soluzioni diluite)

18 Dalla figura precedente è chiaro come l'innalzamento della temperatura di ebollizione sia proporzionale alla diminuzione della tensione di vapore della soluzione rispetto al solvente puro, dunque potremo porre: T e = K e ·n E' questa l'espressione della legge generale della ebullioscopia

19 Costanti ebullioscopiche di alcuni solventi: SolventeTemperatura di ebollizione a 760 mmHg K e (°C/mol) Acido acetico118,13,07 Acqua100,00,51 Alcol etilico78,31,22 Cloroformio61,23,63 Etere dietilico34,52,02 Fenolo182,03,56

20 della crioscopia T c = K c ·n Costanti crioscopiche di alcuni solventi : SolventeTemperatura di congelamentoK c (°C/mol) Acido acetico16,6 °C3,9 Acqua0,0 °C1,86 Benzene5,4 °C5,12 Cloroformio-63,5 °C4,67 Fenolo43,0 °C7,40 Nitrobenzene5,7 °C6,89

21 T e = K e · g/M T c = K c · g/M dove g rappresenta il numero di grammi di soluto sciolti in 1000 g di solvente ed M la massa molare della sostanza disciolta. Come esempio supponiamo che si voglia determinare il peso molecolare dell'acqua ossigenata e che si siano sciolti 2,8 g di tale composto in 100 g di acqua comune. Per la soluzione così ottenuta si misura una temperatura di inizio di congelamento pari a -1,55 °C. L'acqua pura congela a 0 °C, dunque T c vale 1,55 °C. D'altra parte la soluzione in esame corrisponde ad una soluzione contenente 28 g di soluto in g di solvente, infatti 2,8 : 100 = x : 1000, dove x è appunto uguale a 28. La costante crioscopica dell'acqua vale 1,86 °C mol -1. Abbiamo così tutti i dati necessari e possiamo scrivere : 28 1,55 = 1,86 · M da cui M = 33,6. Il peso molecolare dell'acqua ossigenata è 34,0

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27 Applicazioni dellosmosi inversa: rene artificiale dissalazione dellacqua di mare

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