ESERCITAZIONE di CHIMICA 31 ottobre 2012 GAS CONCENTRAZIONE DELLE SOLUZIONI PRESSIONE OSMOTICA CRIOSCOPIA e EBULLIOSCOPIA 1

GAS 2

Equazione di stato dei gas ideali: P x V = n x R x T P = pressione [ atm ] V = volume [ L ] n = numero di moli [ mol ] R = 0,0820578 [ L atm / mol K ] T = temperatura [ K ] La legge vale per tutti i gas indipendentemente dalla natura del gas! Condizioni standard: P = 1 atm e T = 273,16 K (0 °C)

R = 0,0820578 [ L atm / mol K ] R = 1,98722 [ cal / mol K ] R = 8,31451 [ J / mol K ] 4

Unità di misura della pressione 1 atm = 101.325 Pa (Nw / m2) 1 atm = 760 mmHg = 760 torr nel sistema CGS: 1 atm = 1,01325 bar = 1.013,25 milli-bar 5

Calcolare il volume di una mole di qualsiasi gas in condizioni standard (P = 1 atm; T = 0° C) P x V = n x R x T P = 1 atm V = ? L n = 1 mol R = 0,082 atm L / mol K T = 273 K V = 22,4 L 6

Calcolare la pressione esercitata da 2 moli di ossigeno molecolare contenute in un recipiente di 10 L alla temperatura di 25 °C P x V = n x R x T P = ? atm V = 10 L n = 2 mol R = 0,082 atm L / mol K T = 273 + 25 = 298 K P = 4,89 atm

Calcolare le moli di gas contenute in un recipiente di 20 L alla pressione di 15 atm e alla temperatura di 55 °C P x V = n x R x T P = 15 atm V = 20 L n = ? mol R = 0,082 atm L / mol K T = 273 + 55 = 328 K n = 11,15 mol

Calcolare la temperatura di 5 moli di gas contenute in un recipiente di 30 L alla pressione di 6 atm P x V = n x R x T P = 6 atm V = 30 L n = 5 mol R = 0,082 atm L / mol K T = ? K T = 439 K cioè 166 °C

Calcolare la temperatura di 5 moli di gas contenute in un recipiente di 30 L alla pressione di 4.560 torr P x V = n x R x T P = 4.560 torr = 4.560 / 760 = 6 atm V = 30 L n = 5 mol R = 0,082 atm L / mol K T = ? K T = 439 K cioè 166 °C 10

NaN3  Na + N2 (da bilanciare) 1 2009-2010 Gli airbag si gonfiano di azoto che si forma dalla reazione esplosiva sotto indicata (da bilanciare). Calcolare quanti grammi di NaN3 sono necessari per gonfiare un airbag di 15 L a 1,4 atm e 25 °C NaN3  Na + N2 (da bilanciare) 11

NaN3  Na + N2 (da bilanciare) 2 NaN3  2 Na + 3 N2 (bilanciata) P x V = n x R x T P = 1,4 atm V = 15 L n = ? mol R = 0,082 atm L / mol K T = 273 + 25 = 298 K moli di azoto = 0,86 mol 12

moli di NaN3 = moli di N2 x (2 / 3) = 0,57 mol 2 NaN3  2 Na + 3 N2 moli di azoto = 0,86 mol moli di NaN3 = moli di N2 x (2 / 3) = 0,57 mol massa molare NaN3 = 65 g / mol massa NaN3 = 65 x 0,57 = 37,5 g 13

C3H8 (g) + O2 (g)  CO2 (g) + H2O (g) 1 2009-2010 Calcolare il volume di ossigeno a 1,0 atm e 25 °C consumato da un fornello che brucia 25 g di propano C3H8 (g) + O2 (g)  CO2 (g) + H2O (g) (da bilanciare) 14

C3H8 (g) + O2 (g)  CO2 (g) + H2O (g) massa propano = 25 g massa molare propano = 44 g / mol moli propano = 25 / 44 = 0,57 mol moli O2 = moli C3H8 x 5 = 0,57 x 5 = 2,84 mol 15

moli O2 = 2,84 mol P x V = n x R x T P = 1,0 atm V = ? L n = 2,84 mol 3 moli O2 = 2,84 mol P x V = n x R x T P = 1,0 atm V = ? L n = 2,84 mol R = 0,082 atm L / mol K T = 273 + 25 = 298 K volume di ossigeno = 69,4 L volume di aria = circa 345 L! 16

HCl + KMnO4  Cl2 + MnCl2 + KCl + H2O 1 2010-2011 Calcolare il volume di cloro a 2,0 atm e 25 °C prodotto da 32 g permanganato di potassio in presenza di HCl in eccesso HCl + KMnO4  Cl2 + MnCl2 + KCl + H2O (da bilanciare)

HCl + KMnO4  Cl2 + MnCl2 + KCl + H2O 2 HCl  1 Cl2 + 2 e- 10 HCl  5 Cl2 + 10 e- 1 KMnO4 + 5 e-  1 MnCl2 2 KMnO4 + 10 e-  2 MnCl2 10 HCl + 2 KMnO4  5 Cl2 + 2 MnCl2 + KCl + H2O 16 HCl + 2 KMnO4  5 Cl2 + 2 MnCl2 + 2 KCl + 8 H2O 18

16 HCl + 2 KMnO4  5 Cl2 + 2 MnCl2 + 2 KCl + 8 H2O 3 16 HCl + 2 KMnO4  5 Cl2 + 2 MnCl2 + 2 KCl + 8 H2O massa KMnO4 = 32 g massa molare KMnO4 = 159 g / mol moli KMnO4 = 32 / 159 = 0,20 mol moli Cl2 = moli KMnO4 x (5 / 2) = 0,50 mol 19

moli Cl2 = 0,50 mol P x V = n x R x T volume di cloro = 6,1 L 4 moli Cl2 = 0,50 mol P x V = n x R x T P = 2,0 atm V = ? L n = 0,5 mol R = 0,082 atm L / mol K T = 273 + 25 = 298 K volume di cloro = 6,1 L 20

in presenza di HCl e ossalato in eccesso 1 2010-2011 Calcolare il volume di anidride carbonica a 1,0 atm e 25 °C prodotto da 1,59 g di potassio permanganato in presenza di HCl e ossalato in eccesso C2O42- + MnO4- + H+  CO2 + Mn2+ + H2O (da bilanciare)

C2O42- + MnO4- + H+  CO2 + Mn2+ + H2O 1 C2O42-  2 CO2 + 2 e- 5 C2O42-  10 CO2 + 10 e- 1 MnO4- + 5 e-  1 Mn2+ 2 MnO4- + 10 e-  2 Mn2+ 5 C2O42- + 2 MnO4- + H+  10 CO2 + 2 Mn2+ + H2O 5 C2O42- + 2 MnO4- + 16 H+  10 CO2 + 2 Mn2+ + 8 H2O 22

2 MnO4- + 5 C2O42- + 16 H+  2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O 3 2 MnO4- + 5 C2O42- + 16 H+  2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O massa KMnO4 = 1,59 g massa molare KMnO4 = 159 g / mol moli KMnO4 = 1,59 / 159 = 0,01 mol moli CO2 = moli KMnO4 x (10 / 2) = 0,05 mol 23

moli CO2 = 0,05 mol P x V = n x R x T volume di CO2 = 1,22 L 4 moli CO2 = 0,05 mol P x V = n x R x T P = 1,0 atm V = ? L n = 0,05 mol R = 0,082 atm L / mol K T = 298 K volume di CO2 = 1,22 L 24

1 2008-2009 Una bombola resiste fino a 160 atm. Contiene azoto a 120 atm e 27 °C. Calcolate se a 100 °C la pressione supera il limite di resistenza 25

(P1 / P2) = (T1 / T2) da cui P1 x T2 = T1 x P2 P1 x V = n x R x T1 P2 x V = n x R x T2 (P1 / P2) = (T1 / T2) da cui P1 x T2 = T1 x P2 T1 = 273 + 27 = 300 K T2 = 273 + 100 = 373 K P1 = 120 atm P2 = ? atm P2 = (P1 x T2) / T1 = 149,2 atm La bombola resiste! 26

CONCENTRAZIONE delle SOLUZIONI 27

Molarità (mol / L) = ------------------------------ moli soluto (mol) Molarità (mol / L) = ------------------------------ volume soluzione (L) massa soluto (g) % massa / massa = ----------------------------- x 100 massa soluzione (g) % massa / volume = -------------------------------- x 100 volume soluzione (mL) 28

massa molare H2SO4 = 98 g / mol MOLARITÀ Una soluzione è ottenuta sciogliendo 245 g di H2SO4 e portando il volume finale della soluzione a 1,5 L Calcolare la molarità massa H2SO4 = 245 g massa molare H2SO4 = 98 g / mol moli H2SO4 = 245 / 98 = 2,5 mol molarità = 2,5 / 1,5 = 1,7 mol / L 29

Calcolare la percentuale massa / volume Una soluzione è ottenuta sciogliendo 245 g di H2SO4 e portando il volume finale della soluzione a 1,5 L Calcolare la percentuale massa / volume % massa / volume = (245 g / 1,5 x 103 mL) x 100 = 16,3 % 30

Calcolare la percentuale massa / massa Una soluzione è ottenuta sciogliendo 245 g di H2SO4 e portando il volume finale della soluzione a 1,5 L (pari a 1,609 kg) Calcolare la percentuale massa / massa % massa / massa = (245 g / 1,609 x 103 g) x 100 = 15,2 % 31

DENSITÀ O MASSA SPECIFICA massa soluzione (g) Massa specifica (densità) = ---------------------------------- volume soluzione (mL) Unità di misura: g / mL = g / cm3 = kg / L = kg / dm3 La massa specifica consente di conoscere la massa di una soluzione partendo dal suo volume e viceversa!

Calcolare la molarità della soluzione 1 2009-2010 100 mL di una soluzione di acido solforico al 96 % massa / massa (densità o massa specifica = 1,8 g / mL) sono diluiti al volume finale di 2 L Calcolare la molarità della soluzione 33

sono diluiti a 2 L ... molarità? densità H2SO4 96 % = 1,8 g / mL ... 100 mL H2SO4 96 % m / m (d = 1,8 g / mL) ... sono diluiti a 2 L ... molarità? densità H2SO4 96 % = 1,8 g / mL massa H2SO4 96 % = 1,8 x 100 mL = 180 g massa H2SO4 puro = 180 x (96 / 100) = 173 g massa molare H2SO4 = 98 g / mol moli H2SO4 puro = 173 / 98 = 1,8 mol molarità H2SO4 = 1,8 mol / 2 L = 0,9 mol / L 34

120 mL di una soluzione di acido nitrico al 70 % 2009-2010 120 mL di una soluzione di acido nitrico al 70 % massa / massa (densità o massa specifica = 1,4 g / mL) sono diluiti al volume finale di 5 L Calcolare la molarità della soluzione 35

... sono diluiti a 5 L ... molarità? densità HNO3 70 % = 1,4 g / mL 2 ... 120 mL HNO3 70 % m / m (d = 1,4 g / mL) ... ... sono diluiti a 5 L ... molarità? densità HNO3 70 % = 1,4 g / mL massa HNO3 70 % = 1,4 x 120 mL = 168 g massa HNO3 puro = 168 x (70 / 100) = 118 g massa molare HNO3 = 63 g / mol moli HNO3 puro = 118 / 63 = 1,9 mol molarità HNO3 = 1,9 mol / 5 L = 0,38 mol / L 36

Calcolare quanti mL di una soluzione di 1 Calcolare quanti mL di una soluzione di acido nitrico al 70 % massa / massa (densità o massa specifica = 1,4 g / mL) sono necessari per preparare 3 L di acido nitrico 0,05 mol / L 37

... molarità HNO3 diluito = 0,05 mol / L volume HNO3 diluito = 3 L 2 ... molarità HNO3 diluito = 0,05 mol / L volume HNO3 diluito = 3 L moli HNO3 = 0,05 x 3 = 0,15 mol massa molare HNO3 = 63 g / mol massa HNO3 = 63 x 0,15 = 9,15 g massa HNO3 70% = 9,15 x (100 / 70) = 13,1 g densità HNO3 70 % = 1,4 g / mL volume HNO3 70 % = 13,1 / 1,4 = 9,4 mL 38

PRESSIONE OSMOTICA 39

Equazione di stato dei gas ideali: P x V = n x R x T cioè P = M x R x T Pressione osmotica delle soluzioni: π = i x M x R x T π = pressione osmotica [ atm ] i = fattore di vant’t Hoff (“dissociazione”) M = molarità [ mol / L ] R = 0,0820578 [ L atm / mol K ] T = temperatura [ K ] osmolarità = i x M 40

Calcolare la pressione osmotica di una soluzione di saccarosio (non dissocia!) 0,1 mol / L a 37 °C π = i x M x R x T π = ? atm i = 1 M = 0,1 mol / L R = 0,082 L atm / mol K T = 273 + 37 = 310 K π = 1 x 0,1 x 0,082 x 310 = 2,54 atm 41

NaCl  Na+ + Cl- (legame ionico!) Calcolare la pressione osmotica di una soluzione di cloruro di sodio 0,1 mol / L a 37 °C NaCl  Na+ + Cl- (legame ionico!) π = i x M x R x T π = ? atm i = 2 M = 0,1 mol / L R = 0,082 L atm / mol K T = 273 + 37 = 310 K π = 2 x 0,1 x 0,082 x 310 = 5,08 atm 42

NaCl  Na+ + Cl- (legame ionico!) 1 Calcolare la pressione osmotica della soluzione “fisiologica” (soluzione di cloruro di sodio 0,9 % massa / volume) a 37 °C NaCl  Na+ + Cl- (legame ionico!) 43

massa molare NaCl = 58,5 g / mol 2 soluzione NaCl 0,9 % = 0,9 g / 100 mL massa di NaCl in 1 L = 9 g / L massa molare NaCl = 58,5 g / mol molarità NaCl = 9 / 58,5 = 0,15 mol / L La molarità della soluzione fisiologica (0,9 % massa / volume) è di 0,15 mol / L 44

NaCl  Na+ + Cl- (legame ionico!) 3 NaCl  Na+ + Cl- (legame ionico!) π = i x M x R x T π = ? atm i = 2 M = 0,15 mol / L R = 0,082 L atm / mol K T = 310 K π = 2 x 0,1 x 0,082 x 310 = 7,62 atm! 45

1 2010-2011 Calcolare la pressione osmotica a 30 °C di 2 L di soluzione di glucosio 0,05 mol / L alla quale sono stati aggiunti 9,53 g di cloruro di magnesio 46

Pressione osmotica derivante dal glucosio 2 Pressione osmotica derivante dal glucosio π = i x M x R x T π = ? atm i = 1 M = 0,05 mol / L R = 0,082 L atm / mol K T = 273 + 30 = 303 K π glucosio = 1 x 0,05 x 0,082 x 303 = 1,24 atm 47

massa molare MgCl2 = 95,3 g / mol moli MgCl2 = 9,53 / 95,3 = 0,1 mol Molarità MgCl2 massa MgCl2 = 9,53 g massa molare MgCl2 = 95,3 g / mol moli MgCl2 = 9,53 / 95,3 = 0,1 mol volume soluzione = 2 L molarità MgCl2 = 0,1 / 2 = 0,05 mol / L 48

Pressione osmotica derivante da MgCl2 4 Pressione osmotica derivante da MgCl2 MgCl2  Mg2+ + 2 Cl- (legame ionico!) π = i x M x R x T π = ? atm i = 3 M = 0,05 mol / L R = 0,082 L atm / mol K T = 273 + 30 = 303 K π MgCl2 = 3 x 0,05 x 0,082 x 303 = 3,73 atm π = π glucosio + π MgCl2 = 1,24 + 3,73 = 4,97 atm 49

1 Calcolare la pressione osmotica a 30 °C di una soluzione di urea 0,1 mol / L e del volume di 5 L alla quale sono stati aggiunti 32,8 g di fosfato di sodio 50

Pressione osmotica derivante dall’urea 2 Pressione osmotica derivante dall’urea π = i x M x R x T π = ? atm i = 1 M = 0,1 mol / L R = 0,082 L atm / mol K T = 303 K π urea = 1 x 0,1 x 0,082 x 303 = 2,48 atm 51

massa molare Na3PO4 = 164 g / mol moli Na3PO4 = 32,8 / 164 = 0,2 mol Molarità Na3PO4 massa Na3PO4 = 32,8 g massa molare Na3PO4 = 164 g / mol moli Na3PO4 = 32,8 / 164 = 0,2 mol volume soluzione = 5 L molarità Na3PO4 = 0,2 / 5 = 0,04 mol / L 52

Pressione osmotica derivante da Na3PO4 Na3PO4  3 Na+ + PO43- (legame ionico!) π = i x M x R x T π = ? atm i = 4 M = 0,04 mol / L R = 0,082 L atm / mol K T = 303 K π Na3PO4 = 4 x 0,04 x 0,082 x 303 = 3,97 atm π = π urea + π Na3PO4 = 2,48 + 3,97 = 6,45 atm 53

tempo “zero” all’equilibrio membrana semi-permeabile soluto solvente h A B

ramo A, 3 L di soluzione 0,4 mol / L di saccarosio 1 Nei due rami, separati da una membrana semi-permeabile, di un tubo a “U” sono contenute: ramo A, 3 L di soluzione 0,4 mol / L di saccarosio ramo B, 3 L di soluzione 0,3 mol / L di NaCl Stabilire quale dei due livelli si alza e quale si abbassa alla temperatura di 25 °C 55

Pressione osmotica ramo A 2 Pressione osmotica ramo A saccarosio 0,4 mol / L π = i x M x R x T π = ? atm i = 1 M = 0,4 mol / L R = 0,082 L atm / mol K T = 273 + 25 = 298 K π saccarosio = 1 x 0,4 x 0,082 x 298 = 9,77 atm 56

Pressione osmotica ramo B L’acqua fluisce dal ramo A a quello B! 3 Pressione osmotica ramo B NaCl 0,3 mol / L π = i x M x R x T π = ? atm i = 2 M = 0,3 mol / L R = 0,082 L atm / mol K T = 273 + 25 = 298 K π NaCl = 2 x 0,3 x 0,082 x 298 = 14,66 atm L’acqua fluisce dal ramo A a quello B! 57

ramo A, 5 L di soluzione 0,2 mol / L di glucosio; 1 Nei due rami, separati da una membrana semi-permeabile, di un tubo a “U” sono contenute: ramo A, 5 L di soluzione 0,2 mol / L di glucosio; ramo B, 5 L di soluzione 0,1 mol / L di NaCl. Stabilire quale dei due livelli si alza e quale si abbassa alla temperatura di 25 °C 58

Pressione osmotica ramo A 2 Pressione osmotica ramo A glucosio 0,2 mol / L π = i x M x R x T π = ? atm i = 1 M = 0,2 mol / L R = 0,082 L atm / mol K T = 273 + 25 = 298 K π glucosio = 1 x 0,2 x 0,082 x 298 = 4,89 atm 59

Pressione osmotica ramo B 3 Pressione osmotica ramo B NaCl 0,1 mol / L π = i x M x R x T π = ? atm i = 2 M = 0,1 mol / L R = 0,082 L atm / mol K T = 273 + 25 = 298 K π NaCl = 2 x 0,1 x 0,082 x 298 = 4,89 atm I livelli non cambiano! 60

Calcolare la differenza di pressione osmotica 1 2011-2012 500 g di una soluzione al 10 % di un non elettrolita (massa molare = 218 g / mol) sono diluiti a 1 L La soluzione è posta in un ramo di un tubo a “U”; l’altro ramo contiene 1 L di soluzione di 31,7 g di cloruro di magnesio Calcolare la differenza di pressione osmotica tra i due rami a 25 °C 61

... 500 g soluzione al 10 % (massa molare = 218 g / mol) ... sono diluiti a 1 L ... massa soluzione = 500 g massa soluto = 50 g massa molare soluto = 218 g / mol moli soluto = 50 / 218 = 0,23 mol volume finale = 1 L M = 0,23 / 1 = 0,23 mol / L 62

... 500 g soluzione al 10 % (massa molare = 218 g / mol) 3 ... 500 g soluzione al 10 % (massa molare = 218 g / mol) ... sono diluiti a 1 L ... M = 0,23 mol / L π = i x M x R x T π = ? atm i = 1 R = 0,082 L atm / mol K T = 273 + 25 = 298 K π = 1 x 0,23 x 0,082 x 298 = 5,62 atm 63

massa molare MgCl2 = 95,3 g / mol 4 ... 1 L contenente 31,7 g di MgCl2 ... massa MgCl2 = 31,7 g massa molare MgCl2 = 95,3 g / mol moli MgCl2 = 31,7 / 95,3 = 0,33 mol M = 0,33 mol / L 64

... 1 L contenete 31,7 g di MgCl2 ... M = 0,33 mol / L 5 ... 1 L contenete 31,7 g di MgCl2 ... M = 0,33 mol / L π = i x M x R x T π = ? atm i = 3 R = 0,082 L atm / mol K T = 273 + 25 = 298 K π = 3 x 0,33 x 0,082 x 298 = 24,18 atm  π = 24,18 - 5,62 = 18,56 atm 65

CRIOSCOPIA EBULLIOSCOPIA 66

CONCENTRAZIONE DELLE SOLUZIONI moli soluto (mol) Molarità (mol / L) = ---------------------------------- volume soluzione (L) Molalità (mol / kg) = ------------------------------ massa solvente (kg) La molalità è indipendente dalla temperatura! 67

CONCENTRAZIONE DELLE SOLUZIONI massa soluto (g) % massa / massa = ----------------------------- x 100 massa soluzione (g) moli soluto (mol) Molalità (mol / kg) = ------------------------------ massa solvente (kg) Entrambe sono indipendenti dalla temperatura! 68

PUNTO DI CONGELAMENTO SOLUZIONI (abbassamento crioscopico) Tcr = i x m x kcr Tcr = variazione punto congelamento [ °C ] i = fattore di vant’t Hoff (“dissociazione”) m = molalità [ mol / kg ] kcr = costante crioscopica solvente [ °C kg / mol ] Non congela la soluzione, ma il solvente! La temperatura di congelamento si abbassa progressivamente! 69

PUNTO DI EBOLLIZIONE SOLUZIONI (innalzamento ebullioscopico) Teb = i x m x keb Teb = variazione punto ebollizione [ °C ] i = fattore di vant’t Hoff (“dissociazione”) m = molalità [ mol / kg ] keb = costante ebullioscopica solvente [ °C kg / mol ] Non bolle la soluzione, ma il solvente! La temperatura di ebollizione si innalza progressivamente! 70

solvente T congelamento °C k crioscopica °C kg / mol T ebollizione °C k ebullioscopica etanolo - 117,3 1,99 78,5 1,23 cloroformio - 63,5 4,67 61,2 3,80 acqua 0,0 1,86 100,0 0,51 benzene 5,5 5,07 80,1 2,64 cicloesano 6,5 20,8 80,7 2,92

L’acqua della soluzione inizia a congelare a - 3,72 °C! Calcolare l’abbassamento crioscopico di una soluzione acquosa di cloruro di sodio 1 m (58,5 g in 1 kg di acqua) Tcr = i x m x kcr Tcr = ? °C i = 2 m = 1 mol / kg kcr = 1,86 °C kg / mol Tcr = 2 x 1 x 1,86 = 3,72 °C L’acqua della soluzione inizia a congelare a - 3,72 °C! 72

Temperatura di congelamento di una soluzione acquosa di NaCl (solo a titolo esemplificativo!) (la formula vale solo per soluzioni diluite!)

L’acqua della soluzione inizia a bollire a + 101,02 °C! Calcolare l’innalzamento ebullioscopico di una soluzione acquosa di cloruro di sodio 1 m (58,5 g in 1 kg di acqua) Teb = i x m x keb Teb = ? °C i = 2 m = 1 mol / kg keb = 0,51 °C kg / mol Teb = 2 x 1 x 0,51 = 1,02 °C L’acqua della soluzione inizia a bollire a + 101,02 °C! 74

Calcolare la massa molare del glucosio 1 Una soluzione acquosa contenente 37,8 g di glucosio in 700 g di acqua ha un punto di congelamento di - 0,56 °C Calcolare la massa molare del glucosio Tcr = i x m x kcr Tcr = 0,56 °C i = 1 m = ? mol / kg kcr = 1,86 °C kg / mol 0,56 = 1 x m x 1,86 75

37,8 g di glucosio in 700 g di acqua 0,56 = 1 x m x 1,86 m 2 37,8 g di glucosio in 700 g di acqua 0,56 = 1 x m x 1,86 m m = 0,3 mol / kg m = moli soluto / kg solvente moli soluto = m x kg solvente = 0,3 x 700 x 10-3 = 0,21 mol massa molare = massa / moli = 37,8 / 0,21 = 180 g / mol 76

Il punto di congelamento di una soluzione acquosa al 1 Il punto di congelamento di una soluzione acquosa al 10 % massa / massa di un soluto non elettrolita è - 3,33 °C Calcolare la massa molare del soluto Tcr = i x m x kcr Tcr = 3,33 °C i = 1 m = ? mol / kg kcr = 1,86 °C kg / mol 3,33 = 1 x m x 1,86 m = 1,79 mol / kg 77

concentrazione soluto = 10 % massa / massa 10 g soluto 10 g soluto 2 concentrazione soluto = 10 % massa / massa 10 g soluto 10 g soluto % = ---------------------- = -------------------------------------- 100 g soluzione 10 g soluto + 90 g solvente da cui ... 10 g soluto / 90 g solvente ... da cui 10 g soluto / 90 x 10-3 kg solvente = 111,11 g / kg solvente 78

concentrazione soluto = 10 % massa / massa 3 concentrazione soluto = 10 % massa / massa concentrazione = 111,11 g soluto / kg solvente m = 1,79 mol soluto / kg solvente massa = moli x massa molare 111,11 = 1,79 x massa molare massa molare = 62,1 g / mol 79

Il punto di congelamento di una soluzione acquosa al 1 Il punto di congelamento di una soluzione acquosa al 15 % massa / massa di NaCl è - 11,22 °C Calcolare la massa molare del soluto Tcr = i x m x kcr Tcr = 11,22 °C i = 2 m = ? mol / kg kcr = 1,86 °C kg / mol 11,22 = 2 x m x 1,86 m = 3,02 mol / kg 80

concentrazione soluto = 15 % massa / massa 15 g soluto 15 g soluto 2 concentrazione soluto = 15 % massa / massa 15 g soluto 15 g soluto % = ---------------------- = -------------------------------------- 100 g soluzione 15 g soluto + 85 g solvente da cui ... 15 g soluto / 85 g solvente ... da cui 15 g soluto / 85 x 10-3 kg solvente = 176,47 g / kg solvente 81

concentrazione soluto = 15 % massa / massa 3 concentrazione soluto = 15 % massa / massa concentrazione = 176,47 g soluto / kg solvente m = 3,02 mol soluto / kg solvente massa = moli x massa molare 176,47 = 3,02 x massa molare massa molare = 58,4 g / mol 82

Il punto di congelamento di una soluzione acquosa 1 Il punto di congelamento di una soluzione acquosa al 5 % massa / massa di Na2SO4 è di - 2,06 °C Calcolare la kcr dell’acqua Na = 23 S = 32 O 16 83

concentrazione soluto = 5 % massa / massa 5 g soluto 5 g soluto 2 concentrazione soluto = 5 % massa / massa 5 g soluto 5 g soluto % = ---------------------- = ------------------------------------ 100 g soluzione 5 g soluto + 95 g solvente da cui ... 5 g soluto / 95 g solvente ... da cui 5 g soluto / 95 x 10-3 kg solvente = 52,63 g / kg solvente 84

concentrazione Na2SO4 = 5 % massa / massa 3 concentrazione Na2SO4 = 5 % massa / massa concentrazione = 176,47 g / kg solvente massa molare Na2SO4 = 142 g / mol m = 176,47 / 142 = 0,37 mol / kg Tcr = i x m x kcr Tcr = 2,06 °C i = 3 m = 0,37 mol / kg kcr = ? °C kg / mol kcr = 1,86 °C kg / mol 85

Il punto di ebollizione di una soluzione acquosa 1 Il punto di ebollizione di una soluzione acquosa al 12 % massa / massa di K3PO4 è di 101,3 °C a pressione atmosferica Calcolare la keb dell’acqua K = 39 P = 31 O 16 86

concentrazione K3PO4 = 12 % massa / massa 12 g soluto 12 g soluto % = ---------------------- = -------------------------------------- 100 g soluzione 12 g soluto + 88 g solvente da cui ... 12 g soluto / 88 g solvente ... da cui 12 g soluto / 88 x 10-3 kg solvente = 136,4 g / kg solvente 87

concentrazione K3PO4 = 10 % massa / massa concentrazione K3PO4 = 136,4 g / kg solvente massa molare K3PO4 = 212 g / mol m = 136,4 / 212 = 0,64 mol / kg Teb = i x m x keb Teb = 1,3 °C i = 4 m = 0,64 mol / kg keb = ? °C kg / mol keb = 0,51 °C kg / mol 88

FINE ! 89