LE PROPRIETA COLLIGATIVE sono proprietà fisiche delle soluzioni che dipendono dalla concentrazione del soluto ma non dalla tipologia del soluto

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Raffaela Barbato
7 anni fa
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1 LE PROPRIETA COLLIGATIVE soo proprietà fisiche delle soluzioi che dipedoo dalla cocetrazioe del ma o dalla tipoloia del frazioi ari: χ + χ solvete 1 χ i di i di + i di solvete χ solvete i di solvete i di + i di solvete alità (m) i di k di solvete

2 LE PROPRIETA COLLIGATIVE 4abbassameto della tesioe di vapore 4ialzameto della temperatura di ebollizioe (ialzameto ebullioscopico) 4abbassameto della temperatura di fusioe (abbassameto crioscopico) 4pressioe osmotica

3 ABBASSAMENTO DELLA TENSIONE DI VAPORE Lee di Raoult: la tesioe di vapore del solvete i preseza di u o volatile è proporzioale alla frazioe are del solvete stesso. P χ solvete x P P tesioe di vapore del solvete ella soluzioe χ solvete frazioe are del solvete P tesioe di vapore del solvete puro Le ecole del bloccao parte della superficie, riducedo così la velocità co la quale le ecole del solvete possoo fuire

4 Soluzioe ideale: obbedisce alla lee di Raoult a qualsiasi possibile cocetrazioe Le forze tra ecole del e ecole del solvete soo le medesime che sussistoo tra le ecole del solvete: le ecole del si mescolao liberamete e quasi impercettibilmete co quelle del solvete Soluto simile per composizioe e per struttura alle ecole del solvete! Tesioe di vapore per ua soluzioe ideale p T p A +p B χ A p A + χ B p B A, B soo due liquidi volatili che costituiscoo ua soluzioe ideale

5 INNALZAMENTO DEL PUNTO DI EBOLLIZIONE Τ eb (soluzioe) K eb x m K eb costate ebullioscopica del solvete (K x k/) ABBASSAMENTO DEL PUNTO DI FUSIONE Τ f (soluzioe) K f x m K f costate crioscopica del solvete (K x k/)

6 pressioe 1,00 atm Temperatura di coelameto della soluzioe LIQUIDO soluzioe SOLIDO GAS Temperatura di ebollizioe della soluzioe 0 C 100 C temperatura

7 PRESSIONE OSMOTICA π Osmosi: flusso di solvete detro ua soluzioe attraverso ua membraa semipermeabile. La pressioe osmotica è la pressioe occorrete per porre fie al flusso etto del solvete attraverso ua membraa semipermeabile. La pressioe osmotica è proporzioale alla cocetrazioe are del ella soluzioe. πv RT π /V RT arità x RT

8 Proprietà colliative di soluzioi di elettroliti Per spieare le proprietà colliative di soluzioi di elettroliti si deve teer coto della cocetrazioe totale di tutti li ioi piuttosto che della cocetrazioe dell elettrolita. Ad esempio l abbassameto del puto di coelameto di ua soluzioe di NaCl 0,1 m è (circa) il doppio di quello di ua soluzioe di lucosio 0,1 m. Ciò perché oi uità formula NaCl si dissocia i ioi Na + e Cl -, cioè i due particelle che cotribuiscoo etrambe a tale proprietà colliativa.

9 I eerale per le pricipali proprietà colliative si può scrivere: T b i K b m T f i K f m π i M R T i cui i è il umero di ioi proveieti da oi uità formula. NaCl Na + + Cl - i K SO 4 K + + SO - 4 i3 Fe (SO 4 ) 3 Fe SO - 4 i5 Questo è riorosamete vero solo per soluzioi to diluite.

10 Abbassameto della tesioe di vapore P soluzioe X solvete P solvete puro Ialzameto ebullioscopico e abbassameto crioscopico Teb i. Keb m Teb (soluzioe) - Teb (solvete puro) Tc i. Kc m T co (solvete puro) T co (soluzioe) Keb costate ebullioscopica ale del solvete Kc costate crioscopica ale del solvete. Keb e Kc soo costati caratteristiche per oi solvete. Pressioe osmotica RT Π i. V ATTENZIONE!!!! Nel caso di soluzioi coteeti sale ( composti ioici) che si dissociao devo teere coto o delle i del sale ma del N di i deli ioi i cui si dissocia.

11 ESERCIZIO: La tesioe di vapore di CCl 4 puro a 3 C è 105mmH. Calcolare la tesioe di vapore di ua soluzioe formata da 500 di CCl 4 e 5 di I (s). CONTROLLARE SEMPRE SE IL COMPOSTO è IONICO!!!!! Applico Raoult: Devo trovare la: m P χ P soluzioe χ solvete solvete CCl4 CCl CCl I m I I CCl 4 χ CCl CCl CCl + I ( ) 0.994

12 Psoluzioe χ CCl P CCl mmH 104mmH 4 4 Avrei potuto usare ache la relazioe: P χ P solvete Trovare P e i seuito calcolare P soluzioe.

13 ESERCIZIO: La tesioe di vapore dell acqua a 8 C è 8.35mmH. Calcolare la tesioe di vapore a 8 C di ua soluzioe coteete 68 di zucchero, C 1 H O 11 i 1000 di H O. Primo Metodo: L abbassameto della tesioe di vapore è proporzioale alla frazioe are di. P χ P Calcolo la χ solvete m C1 H O11 C H O C H O 1 11 mh O 1000 H O H O 18 C H 0. O 11 + ( ) χ C 1 H 1 O 11 H O

14 χ H O χc 1H O11 Calcolo P P χc H O P H O mmH 0. 1mmH 1 11 E l abbassameto della tesioe di vapore dovuta al! P H O P P soluzioe P soluzioe P H O P ( ) mmh 8. 5mmH Tesioe di vapore della soluzioe Secodo Metodo: Psoluzioe χ solvete P solvete mmH 8. 5mmH

15 ESERCIZIO: Il bezee puro ( 78.1 /) a 36 C ha ua tesioe di vapore di 11.8mmH. Scioliedo 15 di u o volatile i 50 di bezee (C 6 H 6 ) si ottiee ua soluzioe che ha ua tesioe di 10.mmH. Calcolare la del. P χ P χ χ solvete Bezee P solvete puro - P soluzioe P P solvete C H C 6 15 ( 11,8 10,) H 6 mmh 11,8 mmh 1,3 10

16 Sostituedo la relazioe: + ) χ ( C 6 H χ + 3. ( ) ( )

17 ESERCIZIO: La liceria (C 3 H 5 (OH) 3 ) e il metaolo CH 3 OH veoo veduti allo stesso prezzo uitario. Calcolare quale dei due prodotti è il più ecoomico da usare come aticoelate. Suppoiamo che il radiatore cotea 1l di soluzioe acquosa (e che siao valide le lei delle soluzioi diluite) calcolare l abbassameto del puto di elo che si ottiee scioliedo.5k del prodotto più ecoomico (Kcr è 1.86 C k /). La quatità di i disciolte è proporzioale all abbassameto crioscopico: T K cr m m k i solvete massa i solvete m Quidi a parità di massa di, le i e il T soo tato maiori quato miore è la del Coviee il METANOLO! CH 3 OH

18 m CH 3OH CH OH 78 3 CH OH 3 3 1l di soluzioe acquosa diluita corrispodoo a 1k totali. massasolvete massasoluzioe massa ( 1.5) k 9. 5k m k i solvete k Ck 78 Tco Kcr m C 9.5k Quidi la T di coelameto: T 0 C 15.3 C C Per le soluzioi acquose diluite si può cosiderare uitario il peso specifico, quidi: msoluzioe Vsoluzioe 1k 1l

19 ESERCIZIO: 98 di u composto veoo sciolti i 1k di acqua. Il puto di coelameto di questa soluzioe è C. Qual è la del? (Kcr è 1.86 C k/). Tco Tco H O Tco, soluzioe 0 C ( 0.465) C C Ricavo m:, T C m 0. 5 co Ck Kcr 1.86 k solvete m 0. 5 m

20 ESERCIZIO: Ua soluzioe è formata da 800 di acqua e 0 di solfato sodico. Calcolare la temperatura di coelameto. (Kcr HO 1.86 C k/). T m co K cr massa m solvete i Coefficiete di correzioe per soluzioi elettrolitiche (ioiche) N di IONI i soluzioe Il Na SO 4 si dissocia i soluzioe acquosa: Na 1: 3 + SO4 Na + SO4 Quidi per 1 e di Na SO 4 ho 3 i di ioi i soluzioe: i 3.

21 m m 0 14 i 3 3 K massasolvete k H O Ck Tco Kcr m C T co Quidi la temperatura di coelameto è:, soluzioe Tco, H O Tco 0 C 0.98 C 0.98 k

22 ESERCIZIO: Calcolare il puto di ebollizioe di ua soluzioe acquosa coteete il 5.5% i peso di CaCl. (Keb HO 0.513K/k) Cosidero 100 di soluzioe: I 100 ci soo: CaCl Ialzameto ebullioscopico: H O CaCl T eb K eb m i Il CaCl si dissocia i soluzioe acquosa: CaCl + Ca + Cl 1: K k 3 3 Teb K k Teb, soluzioe Teb, H O + Teb ( ) K ( ) C C

23 ESERCIZIO: Qual è la pressioe osmotica a 17 C di ua soluzioe acquosa coteete 1.75 di saccarosio (C 1 H O 11 ) per 150ml di soluzioe? La pressioe osmotica π V R T C 1 H O 11 m C 1 C H 1 H O 11 O π R T V ml 10 l ml 0.08 latm K (73+ 17) K 0.81atm

24 ESERCIZIO: La pressioe osmotica del saue a 310K è 7.64atm. Calcolare la massa di NaCl ecessaria per preparare 1l di soluzioe isotoica (cioè di uuale arità e uuale p). V Calcolo la arità della soluzioe isotoica: M c π R T 7.64atm K latm K Ua soluzioe acquosa di NaCl è completamete dissociata quidi: 0.3 l + NaCl Na + Cl i La cocetrazioe calcolata tiee coto di i di ioi, quidi la cocetrazioe di NaCl sarà: 0.3 l c M La massa di NaCl per 1litro di soluzioe è quidi: wnacl NaCl NaCl c Vsoluzioe NaCl l NaCl l l

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