DENSITA. La densità di un oggetto è la sua massa per unità di volume. massa volume

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1 DENSITA La desità di u oggetto è la sua massa per uità di volume d massa volume m V Nel SI (sistema iterazioale) l'uità base per la massa è il chilogrammo (Kg). Spesso i chimica si usao dei sottomultipli (i geere il grammo). Per il volume l'uità el SI è il metro cubo (m 3 ) che però è poco pratico per i calcoli i laboratorio. Si usa quidi il litro: litro (l)= 1 dm 3 = 10-3 m 3 A sua volta il litro si può dividere i sottomultipli: 1 ml= 10-3 l = 1 cm 3 = 10-6 m 3

2 d massa volume m V Metre massa e volume soo proprietà estesive (= dipedoo dalla quatità di materia cosiderata), la desità è ua proprietà itesiva (= è idipedete dalla quatità di materia). Problema: I u esperimeto occorroo 3,7 g di alcool isopropilico. Sapedo che la desità dell alcool isopropilico è 0,785 g/ml, quale volume di alcool bisoga usare? Dalla defiizioe di desità abbiamo: V m d 3,7 g 0,785 g/ml 55,7 ml

3 Cocetrazioe di ua soluzioe La cocetrazioe di ua soluzioe defiisce la sua composizioe quatitativa. Si può esprimere i uità diverse a secodo dello scopo per cui tale dato quatitativo viee richiesto Le uità che esprimoo la cocetrazioe possoo essere divise i due gruppi: a) Uità basate sul rapporto tra il peso del soluto e peso della soluzioe (percetuale i peso, frazioe molare, molalità) b) Uità basate sul rapporto fra peso del soluto e volume della soluzioe (molarità, ormalità) La ragioe per cui vegoo usate diverse uità di misura per esprimere la stessa cocetrazioe di ua soluzioe, dipede dal fatto che possoo essere studiate proprietà diverse, per le quali può risultare più idoeo l uso di ua o dell altra uità. Ua soluzioe di cui sia ota la cocetrazioe (detta ache titolo) viee idicata come soluzioe titolata. Se soo preseti più soluti, oguo di essi avrà ua sua cocetrazioe

4 Modi di esprimere la cocetrazioe Perceto i peso: i grammi di soluto coteuti i 100 grammi di soluzioe Frazioe molare: detta ua soluzioe di A i B (o di B i A) defiiamo frazioe molare di uo dei compoeti il rapporto tra il umero di moli del compoete (es. A) e le moli totali x A A A B x B A B B x A x B 1

5 Modi di esprimere la cocetrazioe Molalità: umero di moli di soluto coteuti i 1000 grammi di solvete Le defiizioi (% p, x, m) date fiora hao il pregio di essere idipedeti dalla temperatura, perché soo idipedeti dal volume. Molarità: umero di moli di soluto coteuti i 1000 cm 3 (ml) di soluzioe Formalità: umero di moli (grammoformule) di soluto coteuti i 1000 cm 3 di soluzioe 5

6 Molarità La molarità del soluto i ua soluzioe è la quatità di soluto i moli diviso il volume della soluzioe espresso i litri Diluedo ua soluzioe ad u volume maggiore, il umero totale delle moli di soluto o cambia, però si riduce la cocetrazioe del soluto

7 Normalità: N = e / Vol(l) Il peso equivalete di u elemeto o di ua specie chimica è il umero che esprime quati grammi della specie cosiderata soo i grado di geerare per dissociazioe ua mole di ioi + o di ioi O -, o el caso di ua reazioe redox, di forire o cosumare ua mole di elettroi SO (PM 98) peso equivalete = 98/ = 9 g/eq NaO (PM 0) peso equivalete = 0 g/eq Ca(O) (PM 7) peso equivalete = 7/ = 37 g/eq KMO (PM 158) ella reazioe di riduzioe a M + acquisisce 5 elettroi peso equivalete = 158/5 = 31,6 g/eq 7

8 aa + bb cc + dd quatitativamete i moli a moli di A + b moli di B c moli di C + d moli di D quatitativamete i equivaleti 1 eq. A + 1 eq B 1 eq C + 1 eq D Cioè tutte le reazioi chimiche avvegoo coivolgedo lo stesso umero di equivaleti di reageti e di prodotti. Si defiisce equivalete o grammo equivalete di ua sostaza ossidate la quatità i grammi dell ossidate che acquista, i u certo processo di ossido-riduzioe, u umero di Avogadro di elettroi ed equivalete di u riducete ua quatità i grammi di riducete che cede u umero di Avogadro di elettroi. Siccome tutti gli elettroi ceduti dal riducete i u processo di ossido-riduzioe soo acquistati dall ossidate, risulta che, ei processi redox, ossidati e riduceti reagiscoo completamete i quatità, espresse i grammo-equivaleti, uguali. 8

9 Per ogi ossidate o riducete è possibile defiire diversi equivaleti el caso i cui si abbiao diversi possibili prodotti ridotti o ossidati 9

10 Si defiisce equivalete o grammo-equivalete di u acido la quatità i grammi di acido capace di geerare i soluzioe u umero di Avogadro di ioi +, metre si defiisce equivalete o grammo-equivalete di ua base ua quatità i grammi della base capace di geerare i soluzioe u umero di Avogadro di ioi O - 10

11 Calcolare la quatità i grammi di SO che reagisce completamete co 0,00 eq di NaO i ua reazioe i cui si forma NaSO (PM( SO )=98,078 g/mol) Calcolare la quatità i grammi di MSO ecessaria per ridurre completamete, i ambiete acido e co formazioe di MO -, 53,9 g di PbO a Pb +. (PM(PbO )=39,19 g/mol) (PM(MSO )=151,000 g/mol) 11

12 A ml di SO al 100% (d = 1.90 g/ml) viee aggiuta tata acqua (d = 1 g/ml) fio ad arrivare a 100 ml. Calcolare: a) % i peso b) le frazioi molari c) molalità d) La percetuale i volume e) molarità f) ormalità t = 0 C, ml di SO 1

13 Calcoliamo i g di SO : g V d Calcoliamo i g di O: g V d Calcoliamo il umero di moli: SO O g MM 98 g MM 18 13

14 Per calcolare il % i peso, troviamo il peso totale della soluzioe: 3.8 SO 3.8: O % : soluzioe % p % - Calcoliamo il umero di moli totali e le frazioi molari: x SO SO 5. O x SO x O x 1 O

15 Note le moli di SO ed i g di O, è possibile calcolare la molalità, m: SO SO :98 m :1000 m La percetuale i volume è data dai ml di SO ei 100 ml di soluzioe. Siccome i ml di acido erao ml e questi erao stati portati al volume di 100 ml: % % v 15

16 - per quato riguarda la molarità: M SO SO :100 V M l 1 :1000 M ifie per la ormalità: P E N MM E N M

17 Occorre otare che per soluzioi diluite la molalità è circa uguale alla molarità: m M

18 L acqua regia scioglie facilmete il solfuro di g(ii) secodo l equazioe: gs + Cl + NO 3 gcl + S + NO + O Dopo avere bilaciato l equazioe, calcolare quati grammi di gcl si ottegoo da 13 g del mierale ciabro, coteete il 96.7% di gs. (g = uma; S = uma; Cl = uma). La coramia, sostaza molto usata i medicia come stimolate cardiaco, cotiee C,, O e N. U campioe purificato di 3,33 g di coramia cotiee,3 g di C, 0,67 g di e 0,535 g di N. Determiare la formula miima della coramia. Scrivere la formula dei segueti composti: Solfato di sodio decaidrato; itrato di sodio; permagaato di potassio; acido ciaidrico; idrogeosolfito di potassio; itrito di argeto; ioduro di potassio; idrossido di bario. Si calcoli ormalità, molarità e molalità di ua soluzioe di Cl (P.M. = 36.6 g/mol) otteuta mescolado ml di Cl al 38.0% di desità 1.19 g/ml co 00 ml di Cl 0.1 M di desità 1.00 g/ml (si cosiderio i volumi additivi). Dopo aver bilaciato la seguete reazioe chimica calcolare la quatità i grammi di NO (P.M. = g/mol) geerato da g di FeCl (P.M. = g/mol), teuto coto che gli altri reageti soo preseti i eccesso e che la resa della reazioe è del 95%: KNO 3 + FeCl + Cl KCl + NO + FeCl 3 + O