Viscosità Energia superficiale. Liquidi puri (proprietà) Pressione di vapore. Temperatura di fusione. Temperatura di ebollizione.

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1 Liquidi puri (prprietà) Viscsità Energia superficiale ressine di vapre Temperatura di fusine Liquidi Temperatura di ebllizine sluzini (prprietà) Liquid + Liquid Liquid + Gas Liquid + Slid

2 Meccanism di sluzine assaggi in sluzine acqusa di un slid mleclare assaggi in sluzine acqusa di un slid inic Specie chimica Grammi in 100g di acqua Specie chimica Grammi in 100g di acqua gi aso 4 bso 4 I 2 Ca(OH) 2 TlCl Na 2 a 4 O 7 Na 2 C 2 O 4 NaHCO 3 K 2 SO 4 3.1* * * * * CuSO 4 KNO 3 NaCl CuCl 2 ZnSO 4 Car 2 KI gf NH 4 NO 3 gno

3 Sluzine slut Slvente Si definisce slut il cmpnente che nel passaggi in sluzine perde il su stat di aggregazine. Un sale che si sciglie in acqua, un gas che si sciglie in un liquid Il S lvente è i l cmpnente che mantiene l stat di aggregazine. er una miscela di due liquidi si indica cme Slvente il liquid presente in quantità mlare maggire

4 SOLUZIONE (S) slut (s) + Slvente (S) Cncentrazini delle sluzini Mesclament di slut + Slvente. Rapprt pes/pes n ml slut V Slvente n ml slut n ml Slvente n ml slut g Slvente g slut g Slvente Frazine mlare () Mlalità (m) ercent in pes (%) s n s ns + n S m s ns 1kg( S) % s g g s s g S

5 Mesclament di slut + Slvente. Rapprt pes/vlume n ml slut V Sluzine Mlarità (M) g slut V Sluzine n eq. slut V Sluzine Nrmalità (N) M ns 1litr (S) N n eq. 1litr (S) er passare dalle unità di misura pes/pes alle unità di misura pes/vlume è necessari cnscere la densità della sluzine. m d M M F 1000

6 % in pes Cncentrazini espresse in unità fisiche esprime la massa di slut in grammi cntenuta in 100 g di SOLUZIONE gslut g slut : g SOLUZIONE % : 100 % s! 100 g + g slut Slvente Esempi 1: reparare una sluzine al 10% di Na 2 SO 4 significa mesclare 10.0 g di Na 2 SO 4 e 90.0 g di acqua Esempi 2: Quanti grami di sluzine al 15% in pes di CuSO 4 si debbn prelevare per avere 8.2 g di CuSO 4? 15.0 g slut : 100 g SOLUZIONE 8.2 : t t g di sluzine Esempi 3: reparare 50.0 g di una sluzine al 12% in pes di acl 2 partend da un sale idrat di frmula acl 2 2H 2 O (quest vul dire che nel sale è cntenuta acqua cn un rapprt cstante di 2 ml di H 2 O per gni mle di acl 2 ) (MR: a ; Cl ; H 1.01 ; O 16.00) In 50.0 grammi di sluzine devn essere cntenuti 6.00 grammi di acl 2 quindi: : : t t 7.04 g acl 2 acl 2 2H 2 O Si devn mesclare 7.04 g di acl 2 2H 2 O e g di acqua

7 % in Vlume Esprime il vlume di slut (ml) cntenut in 100 ml di SOLUZIONE Vslut % V / V!100 V SOLUZIONE Quest md di esprimere la cncentrazine viene utilizzat quasi esclusivamente per le miscele gassse; si utilizza mlt men quand sia il slut che il slvente sn entrambi liquidi. es di slut per Vlume di SOLUZIONE g ml V g slut SOLUZIONE (ml) g l V g slut SOLUZIONE (l) Esprime la massa di slut (in grammi) in 100 ml di SOLUZIONE ( litr di SOLUZIONE)

8 Frazine mlare Usand questa unità di misura si può calclare sia la fazine mlare del slut che quella del slvente Frazine mlare del slut : s n n slut slut + nslvente Frazine mlare del Slvente:! i 1 i S n n Slvente slut + nslvente Esempi 1: Una sluzine è stata preparata scigliend g di saccarsi (MF 342) in g di acqua. Determinare le frazini mlari dei cmpnenti della sluzine e il % in pes n saccarsi 2.00 n H O saccarsi H O er quant riguarda la % in pes abbiam: % s! 100 ( ) La percentuale di saccarsi nella sluzine è del 43.18%

9 mlalità Esprime le mli di slut cntenute in 1 kg di Slvente nslut ms 1kg( S) Esempi 1: Calclare la mlalità della sluzine spra citata ciè quella ttenuta scigliend g di saccarsi (MF 342) in g di acqua ml s : kg Slvente m s : 1 kg m saccarsi 2.2 mlale Cme abbiam ptut sservare la cnscenza della massa di slut e di slvente cnsente di calclare mlt semplicemente sia il % in pes che la frazine mlare che la mlalità.

10 Mlarità Esprime le mli di slut cntenute in 1 litr di SOLUZIONE M s nslut 1lit. SOLUZIONE er capire in csa cnsiste la Mlarità prviam a preparare una sluzine a titl nt espress in Mlarità. Esempi 1:reparare una sluzine 1.50 M di gno 3 (MF ) g Dbbiam prendere 1.50 ml di gno 3 essend n ml 1.50 ml! g di gno 3. MF Fig 1 Fig 2 Fig 3 Fig 4 Fig 5 In quanti ml di questa sluzine sn cntenuti 30.0 g di gno 3? ml quindi 1.5 ml : 1.0 lit :! lit Oppure: g : 1.0 lit 30.0 :! lit

11 Esercizi 1 Test: Una sluzine al 10% di Ca(NO 3 ) 2 (MF 164.0) ha un pes specific 1.1 g/ml. Calclare la mlalità e la Mlarità. Svlgiment: Il pes specific 1.1 g/ml significa che che un litr di sluzine pesa 1100 g. quindi una sluzine al 10% significa che: 10 g [Ca(NO 3 ) 2 ] : 100 : g [Ca(NO 3 ) 2 ] Calcl della mlalità: g di H 2 O g nslut m mlale 1.0 kg Slvente 0.990kg Calcl della Mlarità: I grammi di Ca(NO 3 ) 2 in 1 litr di sluzine (1100 g di SOLUZIONE) sn 110 g quindi le ml sn: 110/ ml quindi la cncentrazine della sluzine è Mlare

12 Esercizi 2 L ammniaca cncentrata è una sluzine al 26 % di NH 3 la sua densità a 20 C è di g/ml, qual è la sua mlarità? (MF NH ) Che vul dire sluzine al 26 % in pes? Significa che in 100 grammi di sluzine ci sn 26.0 g di NH 3 (26 g di NH g di H 2 O) Cnscend la densità della sluzine (0.904 g/ml sappiam che 1 lit di sluzine pesa 904g ) pssiam scrivere la seguente prprzine: 26 : 100 : g sn i grammi di NH 3 cntenuti in 1.0 lit di sluzine e questi sn crrispndenti a(235/17) ml. Quindi la nstra sluzine ha una cncentrazine di Mlare

13 Mesclament Sluzine + Slvente (si ttengn sluzini più diluite) DILUIZIONE M i V i M f V f Mesclament di due sluzini dell stess slut Si ttengn sluzini a cncentrazine intermedia tra le due. V1 + V2 V3 M1V 1 + M 2V2 M 3V 3

14 Esercizi 3 reparare ml di sluzne 0.37 M di gno 3 avend a dispsizine una sluzine 1.5 M di gno 3 ed acqua distillata. Le mli che sn cntenute in 120 ml di sluzine 0.37 M si ricavan facend il prdtt della Cncentrazine Mlare per il vlume espress in litri, nel nstr cas abbiam: ml mli di gno 3 devn essere prelevate dalla sluzine 1.5 M quindi: 1.5 ml : 1 lit : y y lit 29.6 ml di gno 3 (1.5M) ml di H 2 O Ovver si pteva calclare più semplicemente: 1.5M V 0.37M V lit

15 Esercizi 4 Test: vend a dispsizine due sluzini, di cui una di gno M e l altra una sluzine dell stess slut ma cn cncentrazine 0.5 M. Calclare i vlumi delle due sluzini da mesclare per preparare 200 ml di sluzine 1.3 M di gno 3. Svlgiment: Ricrdiam che le mli di gno 3 cntenute in 200 ml di sluzine 1.3M sn: 1.3 M lit ml # V1 + V "! 1.5 $ V $ V # V "! V

16 La Nrmalità Gli equivalenti g n eq eq massa equivalente H 2 O nalisi chimica 2 * g di H si cmbinan cn g di O H % g di H si cmbinan cn 8.00 g di O CaO eq O % g di Ca si cmbinan cn g di O Ca % g di Ca si cmbinan cn 8.00 g di O O % CaH 2 Siccme 2.016g di H reagisce cn g di O ed anche g di Ca reagiscn cn 16.00g di O 2 * g di H si cmbinan cn g di Ca Ca % H 4.70 %

17 HCl nalisi chimica g di H si cmbinan cn g di Cl H 2.70 % Cl % l 2 O 3 2*27.00 g di l si cmbinan cn 3*16.00 g di O l % g di l si cmbinan cn g di O 9.00 g di l si cmbinan cn 8.00 g di O O % l Cl y g di l si cmbinan cn 3 * g di Cl l % Cl % lcl 3

18 er le reazini di frmazine dei cmpsti, in cui si cmbinan due elementi ci si affida ad un numer relativ che è il valre asslut del numer di ssidazine dell element cnsiderat nel cmpst cvalente della sua valenza se è un cmpst inic. eq MR valenza ppure eq MR n di ssidazine Siccme l idrgen nelle sue reazini cn altri elementi mette a cmune cmunque 1 elettrne (il n di ssidazine dell H è 1) i grammi crrispndenti al pes equivalente dell idrgen sn g. Qualche esempi eq del Fe in FeO: n di ssidazine del Fe +2 eq g eq del Fe in Fe 2 O 3 : n di ssidazine del Fe +3 eq g eq del S in SO 2 : n di ssidazine del S +4 eq g eq del S in SO 3 : n di ssidazine del S +6 eq g 6 In tutti i cmpsti il eq dell ssigen è 8.00g

19 er gli idrssidi: Ossid del metall + H 2 O idrssid del metall (ine idrssni OH - ) LiOH il Li + sstituisce un idrgen eq (idrssid) F/1 Ca(OH) 2 il Ca 2+ sstituisce due idrgeni eq (idrssid) F/2 Fe(OH) 3 il Fe 3+ sstituisce tre idrgeni eq (idrssid) F/3

20 er gli ssiacidi: nidride + H 2 O ssiacid HClO H + (ClO) - HClO 2 H + (ClO 2 ) - HClO 3 H + (ClO 3 ) - HClO 4 H + (ClO 4 ) - eq (ssiacid) F/1 H 2 SO 4 2H + (SO 4 ) 2- H 2 CO 3 2H + (CO 3 ) 2- eq (ssiacid) F/2 H 3 O 4 3H + (O 4 ) 3- eq (ssiacid) F/3

21 es equivalente per un elettrlita Indicand l'elettrlita nella generica frma: m n m n+ + n m- eq F m n KCl K + + Cl - m1, n1 eq F /1 acl 2 a Cl - m1, n2 eq F /2 FeCl 3 Fe Cl - m1, n3 eq F /3 H 4 SiO 4 4H + + (SiO 4 ) 4 - m4, n1 eq F /4 Fe 2 (SO4) 3 2Fe (SO 4 ) 2- m2, n3 eq F /6

22 Nelle reazini di ssid-riduzine il pes equivalente di un cmpst dipende dal numer di elettrni che vengn scambiati durante l ssidriduzine. NO e - NO eq (NO 3- ) MF/3 NO 3 - +e - NO 2 eq (NO 3- ) MF/1

23 N g n eq eq 1 litr sluz. 1 litr sluz. N 1 g F Valenz litr sluz. n ml Valenz. 1 litr sluz. M Valenz.

24 Liquidi cmpletamente miscibili Due liquidi si dicn cmpletamente miscibili quand è pssibile fare sluzini cn qualsiasi cncentrazine; ciè si pssn ttenere sluzini in cui la frazine mlare di è 0 1 e la frazine mlare di è 1 0 (dvend essere + 1). Unica fase Liquidi parzialmente miscibili Sn parzialmente miscibili due liquidi, allrché è limitatamente slubile in e limitatamente slubile in. Si ttengn csì due sluzini stratificate per densità le quali sn una satura di e l altra satura di. Due fasi Liquidi cmpletamente immiscibili La ttale immiscibilità è assai rara perche esiste sempre una pur picclissima slubilità reciprca. Tuttavia per valri piccli di slubilità ( 10-3 F) vengn cnsiderati praticamente immiscibili. Due fasi

25 Miscele di liquidi cmpletamente miscibili Legge di Rault Cnsideriam il mesclament di due liquidi (, ) che ha un ΔH mescl Ttale

26 ' ' ' + Divid numeratre e denminatre per ' + Essend + 1 ha si se ' > < < >

27 Variazine dell'energia libera nel fenmen di sluzine er 1 ml di vapre che passa a T cst da una pressine 1 a 2 G 2 2 G 1 dg 1 RT dg Vd - SdT dg Vd dg d RT d ΔG Essend T cst Cnsiderand il cmprtament ideale per il vapre RT ln 2 1 er due liquidi e che si mesclan Δ G Vap. RT ln ΔG Vap. RT ln Se la sluzine dei due liquidi e è ideale

28 ΔG vap RT ln ΔG vap RT ln ΔG vap ΔG liq ΔG liq RT ln ΔG liq RT ln Il valre della variazine di Energia Libera (ΔG) relativa al mesclament di n ml di e n ml di è dat da: ΔG mes n ΔG liq + n ΔG liq ΔG mes RT (n ln + n ln ) Essend + 1 ln e ln sn < 0 ΔG mes < 0 ΔG mes ΔH mes - TΔS mes Δs mes > 0 Essend ΔH mes 0

29 Calcl del ΔS di mesclament ΔG mes ΔH mes - TΔS mes er sluzini ideali Δ ΔG T ( n ln n ln ) mes S mes R + er sluzini reali ΔS mes ΔH mes ΔG T mes ΔH mes si determina sperimentalmente ΔG mes RT n ln + n ln

30 Valri mlari di ΔH, ΔS, ΔG relativi al passaggi in sluzine acqusa di alcuni Sali (T 25 C; 1ml di sale in 200 ml di acqua Specie chimica ΔH (kj/ ml) ΔS (J K -1 ml -1 ) ΔG (kj ml -1 ) gno 3 KNO 3 Rbr KCl SrCl 2 Znr

31 Liquidi cmpletamente immiscibili In quest cas i due liquidi e frman due strati separati, cn il liquid a densità maggire sul fnd del recipiente. La ttale immiscibilità è assai rara perché esistente sempre una sia pur piccla miscibilità reciprca. La pressine di vapre () di una cppia di liquidi, immiscibili, ad una temperatura t, e mantenuti in viva agitazine, è data dalla smma delle pressini di vapre di e di, alla temperatura t: p + p. Se due liquidi nn miscibili e vengn psti ambedue a cntatt cn una specie S, slubile in ciascun di essi, il rapprt delle cncentrazini di S nei due liquidi ha un valre cstante, che prende il nme di cefficiente di ripartizine della specie S fra e. Dibattend il vlume V della sluzine cntenente Q grammi della specie S, cn il vlume V del liquid, e indicand cn la quantità di S che passa da in è: K Rip S] [ S] V Q V [ Il principi di ripartizine trva estese applicazini nei prcessi di estrazine.