analisiQualitativa_orioli(cap6) Soluzioni e sospensioni analisiQualitativa_orioli(cap6)

analisiQualitativa_orioli(cap6) SOLUZIONI Soluzione: miscela omogenea di due o più sostanze Solvente: sostanza della miscela presente in maggiore qtà Soluto: sostanza disciolta nel solvente analisiQualitativa_orioli(cap6)

analisiQualitativa_orioli(cap6) + O H - + O - + H ACQUA sostanza polare caratterizzata da un’elevata costante dielettrica buon solvente per molte sostanze ioniche mediante interazioni dipolo-dipolo è in grado di solvatare cationi ed anioni - O H analisiQualitativa_orioli(cap6)

analisiQualitativa_orioli(cap6) Da cosa dipende la solubilità di una sostanza? Energia RETICOLARE: Misura dell’attrazione elettrica fra gli ioni di carica opposta. Quanto più piccoli sono gli ioni e quanto maggiore sono le cariche, tanto maggiore risulta l’energia reticolare e quindi tanto più stabile è il cristallo - + analisiQualitativa_orioli(cap6)

analisiQualitativa_orioli(cap6) Energia DI IDRATAZIONE DEGLI IONI: (calore o entalpia di idratazione) Misura dell’attrazione degli ioni verso le molecole polari di acqua. Maggiore è l’energia di idratazione, tanto più facile è la dissoluzione del composto ionico + O H - O H VARIAZIONE DI ENTROPIA: tendenza al mescolamento, risultato dei movimenti termici casuali di atomi e molecole. analisiQualitativa_orioli(cap6)

analisiQualitativa_orioli(cap6) Forze dipolo dipolo in gioco nella solubilizzazione di un cristallo ionico l’acqua bombarda la superficie del cristallo, i cui ioni vengono allontanati divenendo idratati l’idratazione comporta un riorientamento delle forze di attrazione e repulsione. Prima che la soluzione si formi, le molecole d’acqua subiscono un’attrazione reciproca, così come i cationi e gli anioni presenti nel cristallo sono attratti l’uno verso l’altro. Nella soluzione le molecole d’acqua circondano ciascuno ione. L’attrazione fra le molecole d’acqua e gli ioni è più forte di quella esistente fra le molecole d’acqua. analisiQualitativa_orioli(cap6)

analisiQualitativa_orioli(cap6) Il processo di dissoluzione: come avviene? 1.PRIMA FASE Dissociazione fra le molecole di solvente. Processo che richiede energia per rompere i legami intermolecolari fra le molecole di solvente  PROCESSO ENDOTERMICO H1 > 0 - O + H - O + H - O + H analisiQualitativa_orioli(cap6)

analisiQualitativa_orioli(cap6) 2.SECONDA FASE Dissociazione fra le molecole di soluto. Processo che richiede energia per rompere i legami intermolecolari fra le molecole di soluto  PROCESSO ENDOTERMICO H2 > 0 - + - + analisiQualitativa_orioli(cap6)

analisiQualitativa_orioli(cap6) 3.TERZA FASE Formazione di legami soluto - solvente. Processo che libera energia in seguito alla solvatazione degli ioni  PROCESSO ESOTERMICO H3 < 0 + O H - O H analisiQualitativa_orioli(cap6)

analisiQualitativa_orioli(cap6) Il processo di dissoluzione H2: dissociazione delle molecole di soluto HSOL = 0 Processo isotermico H1+H2 = H3 HSOL > 0 Processo endotermico H1+H2 > H3 HSOL < 0 Processo esotermico H1+H2 < H3 ENTALPIA IDRATAZIONE DEGLI IONI H3 H1: dissociazione delle molecole di solvente analisiQualitativa_orioli(cap6)

Effetto della temperatura sulla solubilità L’effetto dipende dall’ENTALPIA di soluzione e può essere previsto usando il PRINCIPIO DI LE CHATELIER ENTALPIA DI SOLUZIONE POSITIVA (processo endotermico, HSOL > 0) Sale + H2O + calore soluzione L’aggiunta di calore sposta l’equilibrio a destra  LA SOLUBILITA’ AUMENTA ALL’AUMENTARE DELLA TEMPERATURA ENTALPIA DI SOLUZIONE NEGATIVA (processo esotermico, HSOL < 0) Sale + H2O soluzione + calore L’aggiunta di calore sposta l’equilibrio a sinistra  LA SOLUBILITA’ DIMINUISCE ALL’AUMENTARE DELLA TEMPERATURA analisiQualitativa_orioli(cap6)

analisiQualitativa_orioli(cap6) Effetto della temperatura sulla solubilità Pb(NO3)2 Solubilità, g soluto/100g acqua Li2SO4 Temperatura, °C analisiQualitativa_orioli(cap6)

analisiQualitativa_orioli(cap6) Effetto del pH sulla solubilità Molti sali insolubili in H2O, derivanti da ACIDI DEBOLI, si sciolgono per azione di acidi forti CH3COOAg Ag+ + CH3COO- CH3COO- + H3O+ CH3COOH + H2O Idrossidi di metalli (caratterizzati da una bassa solubilità in acqua) si sciolgono in ambiente acido Al(OH)3 Al+3 + 3OH- OH- + H3O+ 2H2O analisiQualitativa_orioli(cap6)

analisiQualitativa_orioli(cap6) SOSTANZA INORGANICA (F.U.) (H2O, ) SOLUBILE INSOLUBILE Soluzione NON limpida (sospensione) HCl 6N MISURA DEL pH SOLUBILE INSOLUBILE analisiQualitativa_orioli(cap6)

analisiQualitativa_orioli(cap6) MISURA DEL pH pH neutro: sali di acidi e basi forti (NaCl, KCl, KNO3) pH acido: sali di acidi forti e basi deboli (NH4Cl, NH4NO3) pH basico: sali di acidi deboli e basi forti (Na2CO3, NaHCO3, CH3COONa) pH neutro o acido o basico: sali di acidi deboli e basi deboli (CH3COONH4, NH4CN, NH4NO2) analisiQualitativa_orioli(cap6)

analisiQualitativa_orioli(cap6) SOLUZIONI, SOSPENSIONI E PRECIPITATI COLLOIDALI analisiQualitativa_orioli(cap6)

analisiQualitativa_orioli(cap6) Sospensione (sabbia in acqua): Miscela eterogenea contenente particelle di dimensioni tali da ESSERE DISTINTE dal fluido circostante MACROSCOPICAMENTE: la sospensione è torbida ed eterogenea e si separa per effetto della GRAVITA’ Soluzione (zucchero o sale in acqua): Miscela omogenea in cui le particelle sono molecole singole distribuite nel mezzo solvente MACROSCOPICAMENTE: la sospensione è LIMPIDA ed OMOGENEA analisiQualitativa_orioli(cap6)

analisiQualitativa_orioli(cap6) COLLOIDI (DISPERSIONI COLLOIDALI) Miscela caratterizzata da alcune proprietà tipiche delle soluzioni ed altre tipiche delle sospensioni La dimensione di una particella colloidale è maggiore di una singola molecola ma sufficientemente piccola da NON precipitare DIMENSIONE DELLE PARTICELLE Sistema SOSPENSIONE DISPERSIONE COLLOIDALE SOLUZIONE Diametro medio > 1000 nm 1 – 100 nm < 1 nm analisiQualitativa_orioli(cap6)

analisiQualitativa_orioli(cap6) Le particelle colloidali sono meglio descritte in termini di PROPRIETA’ piuttosto che in termini di PESO e DIMENSIONI EFFETTO TYNDALL Le particelle colloidali scatterano la luce; un raggio di luce incidente è in parte riflesso e disperso dalle particelle colloidali METODO MIGLIORE PER VERIFICARE UNA DISPERSIONE COLLOIDALE (alcune sono completamente trasparenti all’occhio umano) analisiQualitativa_orioli(cap6)

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analisiQualitativa_orioli(cap6) Orrido di Bellano Settembre 2011 analisiQualitativa_orioli(cap6)