LA CONCENTRAZIONE DELLE SOLUZIONI

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1 LA CONCENTRAZIONE DELLE SOLUZIONI La cocetrazioe di ua esprie la quatità di (i grai, oli, volue) coteuta i ua deteriata quatità (litri, kg, grai..) di solvete. Ua può essere diluita quado cotiee ua quatità di relativaete piccola oppure cocetrata quado cotiee ua elevata quatità di. I laboratorio si preparao spesso soluzioi a ior cocetrazioe diluedo le soluzioi cocetrate. Esistoo diversi odi per espriere la cocetrazioe di ua. 1. Percetuale i assa (%/); Parti per ilioe E' il rapporto percetuale tra la assa del ed la assa della (grai di per 100 g di ) + %/ = 100 solvete Ad esepio i ua preparata sciogliedo 24 g di NaCl i 152 g di acqua: 24 g %/ = 100 = 14% 24 g+ 152 g Quado la quatità è olto piccola, coe per le tracce di diserbati ell acqua, la cocetrazioe viee spesso espressa i parti per ilioe (pp) pp = 100 (g) (kg) 2. Percetuale i volue (v/) E' il rapporto percetuale tra il volue del ed il volue della (l di per 100 l di ). iee spesso utilizzata elle soluzioi i cui tutti i copoeti soo liquidi. La gradazioe delle bevade alcoliche è ad esepio espressa coe percetuale i volue. % /= 100 Ad esepio u superalcolico che ha u grado alcolico del 40% cotiee 40 L di alcol etilico puro su 100 L di. 3. Rapporto assa volue (/) E' il rapporto tra il peso del espresso i grai ed il volue della espresso i litri (g/l). / = g L

2 Frazioe olare (X) E' il rapporto tra il uero di oli di ed il uero di oli totali. x = = + totali solvete La soa delle frazioi olari di tutti i copoeti ua iscela è uguale a 1. XA + XB + X C + =1 Riprededo l esepio precedete della otteuta sciogliedo 24 g di NaCl i 152 g di H 2O, calcoliao le frazioi olari di e di solvete 24 g 152 g = = 0,414 ol = = 8,44 ol NaCl 58 g/ol H O 2 18 g/ol 0,414 x = 0,0490 x =1 0,0490 = 0,951 NaCl H O 2 0,414 8,44 4. OLARITÀ () E' la isura più iportate della cocetrazioe di ua. Essa rappreseta il rapporto tra il uero di oli di ed il volue della espresso i litri. Idica il uero di oli di preseti i u litro di (ol/l). ol L da cui e Calcolare la olarità di ua acquosa di NaOH otteuta sciogliedo 4,00 g di NaOH i 250 L di H 2O (si suppoe che o vi sia variazioe di volue dopo l aggiuta del solido) 4,00 g = = 0,100 ol NaOH 40 g/ol 0,100 ol = 0, 400 ol/l 0,250 L 5. olalità () E' il rapporto tra il uero di oli di ed il peso del solvete espresso i kg. Idica il uero di oli di preseti per chilograo di solvete (ol/kg). ol = W kg solvete

3 Ua usata per fleboclisi cotiee 4,80 g di glucosio C 6H 12O 6 per 90,0 g di H 2O. Qual è la olalità del glucosio? 4,80 g = = 0,0266 ol glu cosio 180 g/ol 0,0266 ol = 0,296 ol/kg 0,090 kg Desità delle soluzioi È u dato olto iportate, che dipede dalla quatità di disciolto i u certo volue di. d g L ELETTROLITI E NON-ELETTROLITI Le soluzioi soo sepre e couque eutre dal puto di vista elettrico sia che derivio da soluti ioici che da soluti ioizzati ( ovvero che hao forato ioi i ).Nelle soluzioi di sali, ad esepio, il uero totale delle cariche positive è sepre uguale al uero totale delle cariche egative (pricipio dell elettroeutralità delle soluzioi). Questo o vuol dire che o esistoo cariche elle soluzioi. Esiste tuttavia ua differeza sigificativa fra soluzioi di sostaze o ioizzate e soluzioi di sostaze ioiche o ioizzate: Le soluzioi di sostaze o ioizzate o coducoo la correte elettrica Le soluzioi di sostaze ioiche o ioizzate coducoo la correte elettrica Questo cosete di suddividere le sostaze chiiche i due categorie: ELETTROLITI: sostaze le cui soluzioi coducoo la correte elettrica i quato cotegoo ioi; NON ELETTROLITI: sostaze le cui soluzioi o coducoo la correte elettrica i quato esse passao i forado particelle solvatate eutre e o cotegoo ioi. Gli elettroliti a loro volta si suddividoo i : ELETTROLITI FORTI quado soo copletaete dissociati. Soo elettroliti forti : tutti i sali (ache quelli poco solubili, per la parte che si solubilizza) alcui acidi (coe HClO4, HCl, HNO3, H2SO4) ed alcue basi ( ovvero gli idrossidi coe NaOH, LiOH, KOH, Ca(OH)2 ed g(oh)2 ) e che vegoo idicati coe acidi e basi forti. NaCl + H 2O Na + (aq) + Cl (aq) g(no 3) 2 + H 2O g 2+ (aq) + 2NO 3 (aq) Na 3PO 4 + H 2O 3Na + (aq) + PO 4 3 (aq) HCl + H 2O H 3O + (aq) + Cl (aq) HClO 4 + H 2O H 3O + (aq) + ClO 4 (aq) H 2SO 4 +2 H 2O 2 H 3O + (aq) + SO 4 2 (aq) NaOH(aq) Na + (aq) + OH (aq) Ca(OH) 2 (aq) Ca 2+ (aq) + 2OH (aq)

4 ELETTROLITI DEBOLI quado soo parzialete dissociati i ioi ( ua parte di esso è presete sottofora di olecole idissociate). Soo elettroliti deboli: Soltato alcui acidi e basi detti acidi e basi deboli. Il loro equilibrio di ioizzazioe viee così rappresetato: HCN + H 2O H 3O + (aq) + Cl (aq) HClO +H 2O H 3O + (aq) + ClO (aq) HIO 3 +H 2O H 3O + (aq) + IO 3 (aq) CH 3COOH +H 2O H 3O + (aq) + CH 3COO (aq) Questi soo acidi deboli. NH 3 + H 2O NH 4+ (aq) + OH (aq) L aoiaca è ivece ua base debole. Prove di coducibilità elettrica delle soluzioi acquose ci perettoo di stabilire se ua sostaza è u elettrolita o u o-elettrolita e se è u elettrolita forte o debole. Si defiisce grado di dissociazioe il rapporto tra il uero di oli dissociate ed il uero di oli iizialete preseti. = dissociate iiziali 0 1 elettroliti deboli = 0 = 1 o elettrolita asseza di dissociazioe copletaete dissociato (teoricaete a diluizioe ifiita) La dissociazioe aueta co la diluizioe Se ua sostaza preseta ad esepio u grado di dissociazioe pari a 0,3 sigifica che per ogi 100 olecole che soo state poste i, 30 si soo dissociate i ioi, etre 70 soo disciolte seza essere dissociate. Il grado di dissociazioe o è ua buoa isura della forza di u elettrolita debole, i quato, coe afferato, aueta co la diluizioe. I altre parole il grado di dissociazioe di u elettrolita debole aueta progressivaete a ao che diluiao la. Per cofrotare la forza di due elettroliti deboli possiao cofrotare il grado di dissociazioe solo se le due soluzioi presetao la stessa cocetrazioe. DILUIZIONE E ISCELAZIONE DELLE SOLUZIONI U operazioe olto coue i laboratorio chiico cosiste ella preparazioe di soluzioi di ua deteriata cocetrazioe a partire da ua più cocetrata dispoibile coercialete. Ad esepio soo dispoibili i coercio soluzioi cocetrate di H 2SO 4 18, HCl 11, HNO 3 16, ecc. Da queste è possibile preparare soluzioi di cocetrazioe desiderata a secoda delle ecessità. Si effettua pertato ua diluizioe.

5 Coe? Si preleva u certo volue di cocetrata, lo si trasferisce i u atraccio tarato e si aggiuge acqua. È iportate osservare che, i questa operazioe, la quatità chiica di (oli) o cabia. oli di ella cocetrata = oli di ella diluita Idicate co 1 le oli di ella cocetrata e co 2 le oli di ella diluita, risulterà allora che 1 = 2 e ricordado che sarà = dove: 1 1 = = olarità della cocetrata 1 = volue della cocetrata da prelevare 2 = olarità desiderata della diluita 1 = volue desiderato della diluita Attezioe! La quatità di H2O da aggiugere ad u volue oto di cocetrata 1 per preparare u volue 2 di diluita sarà data dalla differeza: H2O = 2 1 Calcolare il volue di acqua che bisoga aggiugere a 600,7 L di ua di cloruro di potassio (KCl) 2,75 per otteere ua 1,29. Calcoliao le oli di KCl ella cocetrata. 2,75 ol/l 0,6007 L = 1,65 ol che devoo essere le stesse ella diluita di olarità ota 1,29. da cui pertato