Concentrazioni e diluizioni Concentrazioni g/l grammi di soluto in 1 litro (dm 3 ) di soluzione % p/v grammi di soluto in 100 ml (cm 3 ) di soluzione % v/v o vol% ml (cm 3 ) di soluto in 100 ml (cm 3 ) di soluzione % p/p grammi di soluto in 100 grammi di soluzione ppm parti per milione (μg/g) Molarità (M) moli di soluto in 1 litro (dm 3 ) di soluzione Molalità (m) moli di soluto in 1 Kg di solvente 21/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 1
Concentrazioni e diluizioni Diluizioni Aggiugendo altro solvente a una soluzione di concentrazione nota: la quantità di soluto non varia la quantità di solvente aumenta si ottiene una soluzione più diluita (C1 > C2) Relazione tra concentrazione iniziale e finale: Es.: concentrazione espressa in molarità (M) moli di soluto = moli di soluto (prima della diluzione) (dopo la diluizione) M 1 x V 1 = M 2 x V 2 21/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 2
Un recipiente da 100 ml contiene NaNO 3 in concentrazione 0.1 M. Con una pipetta prelevi 12 ml di soluzione; quale sarà la concentrazione del nitrato di sodio in questi 12 ml? Quale tra le seguenti soluzioni di NaOH è la più concentrata? a) 0.030 M b) 0.65 % m/v c) 8.0 g di soluto in 250 ml di soluzione 0.1 M a) 0.030 M = 0.030 mol / 1L g NaOH = 39.99711 g/mol x 0.030 mol = 1.2 g 1.2 g in 1 L di soluzione b) 0.65 g in 100 ml soluzione -> 6.5 g in 1 L c) 8.0 g in 250 ml di soluzione -> 32 g in 1 L 21/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 3
Calcolare quale volume di solvente occorre aggiungere a 250 ml di una soluzione di HCl 2.00 M per ottenerne una M/10. V2 = V1 + X Moli iniziali = Moli finali M1 V1 = M2 V2 2.00 M x 0.250 L = 0.200 M x (0.250 L + x L) x = 2.00 M x 0.250 L 0.200 M - 0.250 L= = 2.25 L Una soluzione di A è 0.200 M. Calcolare quanta soluzione di A e quanta acqua occorrono per preparare 50.0 ml di una soluzione 1.95 x 10-3 M di A. Moli A iniziali = moli A finali = M2 V2 = 1.95 x 10-3 M x 0.0500 L = 0.975 x 10-4 moli M1 V1 = 0.975 x 10-4 moli = 0.200 M x V1 V1 = moli A / M1 = 4.88 x 10-4 L = 0.488 ml H 2 O da aggiungere : 50.0 ml 0.488 ml = 49.5 ml 21/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 4
Si disciolgono 40.05 g di acido bromidrico in H 2 O, ottenendo un volume di 500.0 ml. Calcolare la molarità e la molalità sapendo che la densità della soluzione è di 1.332 g/ml. 1. Calcolare il numero moli di HBr n HBr = g/mm = 40.05 g / 80.91194 g/mol = 0.4950 mol 2. Calcolare la Molarità M = 0.4950 mol / 500.0 10-3 L = 0.9900 M 4. Calcolare la massa soluzione Ricavare la massa soluzione dalla densità d = massa/volume massa = d V = 1.332 g/ml 500.0 ml = 666.0 g 5. Calcolare la massa solvente massa solvente = 666.0 g 40.05 g = 626.0 g = 626.0 x 10-3 Kg 6. Calcolare la molalità Molalità m = 0.4950 mol /0.6260 Kg = 0.7907 m 21/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 5
Per preparare una soluzione di H 2 SO 4 avente densità d = 1.300 g/ml si mescolano 50.0 ml di una soluzione (n.1) 38.5 % p/p (d = 1.212 g/ml) con 20.0 ml di soluzione (n.2) al 48.2 % p/p (d = 1.405 g/ml). Calcolare la molarità della soluzione ottenuta per miscelazione. Si precisa che i volumi delle due soluzioni non sono additivi. 1. Calcolare grammi soluto & massa soluzione n.1 V = 50.0 ml d = 1.212 g/ml %p/p = 38.5 % Massa soluzione = V x d = 50.0 ml x 1.212 g/ml = 60.6 g % p/p x massa soluzione Massa soluto = = 0.385 x 60.6 g = 23.3 g 100 2. Calcolare grammi soluto & massa soluzione n.2 V = 20.0 ml d = 1.405 g/ml %p/p = 48.2 % Massa soluzione = V x d = 20.0 ml x 1.405 g/ml = 28.1 g % p/p x massa soluzione Massa soluto = = 0.482 x 28.1 g = 13.5 g 100 3. Calcolare la concentrazione molare della soluzione finale Massa soluto = 23.3 g + 13.5 g = 36.8 g moli = massa / MM H2SO 4 = 36.8 g / 98.07948 gmol -1 = 0.375 mol Massa soluzione = 60.6 g + 28.1 g = 88.7 g V soluzione = massa / densità = 88.7 g /1.300 gml -1 = 68.2 ml M = n/v = 0.375 mol/0.0682 L = 5.50 M 21/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 6