ESERCIZI SU le soluzioni e la loro composizione martedì 15 dicembre 2015
Composizione delle soluzioni definita da grandezze di primario interesse fisico
Composizione percentuale in massa % di A = (m A / m tot ) x 100 massa % di soluto (s)= [(m s ) / (m s + m S )] x 100 massa % di solvente (S) = [(m S ) / (m s + m S )] x 100
Esercizio. 0,100 mol di bromo, Br 2, vengono sciolte in 2,50 mol di cloroformio, CHCl 3. Calcolare: a) le composizioni percentuali in massa (massa %) del soluto e del solvente; massa % di Br 2 (soluto) = 5,08% massa % di CHCl 3 (solvente) = 94,92% b) quanti grammi di Br 2 sono contenuti in 5,00 g di soluzione. 0,254 g
Esercizio. Il rapporto ponderale in una soluzione etanolo/acqua è 1,27. Trovare la percentuale in massa (massa %) di etanolo nella soluzione. massa % di etanolo = 55,9%
Concentrazione in massa di soluto (c s ) c s = m s / V Unità di misura: grammi (g) per la massa, decimetro cubo (dm 3 ) o litro (L) per il volume. Per passare dalla concentrazione in massa di soluto alla massa % occorre sapere la densità.
Esercizio. Il permanganato di potassio, KMnO 4, reagisce con il solfato di ferro, FeSO 4, in soluzioni di acido solforico diluito, secondo l equazione (1). Calcolare quanti ml di una soluzione acquosa di KMnO 4 di concentrazione 15,6 g L -1 reagiscono quantitativamente con 50,0 ml di una soluzione acquosa di FeSO 4 di concentrazione 28,3 g L -1. 2 KMnO 4 + 10 FeSO 4 + 8 H 2 SO 4 -> K 2 SO 4 + 2 MnSO 4 + 5 Fe 2 (SO 4 ) 3 + 8 H 2 O (1) 18,9 ml
Esercizio. Calcolare quanti cm 3 di una soluzione acquosa di acido cloridrico, HCl, al 26,2% in massa (d = 1130 g dm -3 ) contengono una mole di questo acido. 123 cm 3
Composizione delle soluzioni definita da grandezze di primario interesse chimico
Molarità o concentrazione molare Rappresenta il rapporto tra il numero di moli di soluto, n s, e il volume, V, di soluzione in cui il soluto è disciolto: C s = n s / V Unità di misura = mol dm -3 = mol L -1 = M
Trovare quanti litri di soluzione acquosa 0,100 M si possono preparare da 2,50 g di SnCl 2 H 2 O. 0,111 L
Trovare quanti grammi e quante moli di soluto sono contenuti in 50 ml di una soluzione acquosa di Na 2 CO 3 0,100 M. 0,530g; 5,00 x 10-3 mol
Calcolare la molarità di una soluzione acquosa di KOH al 10,5% (d = 1095 g dm -3 ). 2,05 M
Esercizio. Trovare: a) la percentuale in massa (massa%) di acido nitrico, HNO 3, in una sua soluzione 6,61 M (d = 1210 g dm -3 ); b) quanti grammi di questo acido allo stato puro sono contenuti in 20,00 g di questa soluzione; c) quanti grammi di acido allo stato puro sono contenuti in 20,00 ml della stessa soluzione. a) 34,4% b) 6,88 g c) 8,33 g
Esercizio. Per ossidare quantitativamente tutto il perossido di idrogeno, H 2 O 2, contenuto in una certa soluzione sono occorsi 36,3 ml di KMnO 4 0,100 M (eq. 1). Trovare quanti grammi di H 2 O 2 erano contenuti nella soluzione. 2 MnO 4- + 5 H 2 O 2 + 6 H+ -> 2 Mn 2+ + 5 O 2 + 8 H 2 O (1) 0,308 g
Molalità Rappresenta il rapporto tra il numero di moli di soluto, n s, e la massa di solvente, m S, in cui sono disciolte: molalità s = n s / m S Unità di misura = mol kg -1 = m
1,18 g di nitrato d argento, AgNO 3, sono stati sciolti in 25,0 cm 3 di acqua (densità della soluzione: 1,000 kg dm -3 ). Calcolare la molalità della soluzione. 0,278 mol kg -1
Calcolare la molalità di una soluzione acquosa di ammoniaca, NH 3, 5,00 M (d = 962 g dm 3 ). 5,70 mol kg -1
Frazione molare (X) Rappresenta il rapporto tra il numero di moli di un componente e il numero totale di moli presenti in un sistema: Per il soluto (s): X s = n s / (n s + n S ) Per il solvente (S): X S = n S / (n s + n S ) X s + X S = 1
Calcolare le frazioni molari di HCl e H 2 O in una soluzione acquosa di HCl al 35,2%. X HCl = 0,212 X H2 O = 0,788
Calcolare la frazione molare di piridina, C 5 H 5 N, in una soluzione 1,50 m di etanolo, C 2 H 5 OH. X C5 H 5 N = 0,0647 X C2 H 5 OH = 0,935
Esercizio. Calcolare la molarità, la massa% e le frazioni molari di una soluzione acquosa di acido iodidrico, HI, 10,4 m (d = 1700 g dm -3 ). 7,59 M; 57,1%; X HI = 0,158 e X H2 O = 0,842
Preparazione di soluzioni a concentrazione prefissata
Esercizio. 60,0 cm 3 di una soluzione di H 2 SO 4 0,250 M vengono diluiti con acqua fino a 250 cm 3. Calcolare la molarità della soluzione risultante. 0,0600 M
Esercizio. Trovare quanti ml di acqua si devono aggiungere a 25,0 ml di acido nitrico, HNO 3, 0,250 M, per ottenere una soluzione 0,100 M di questo acido. 37,5 ml
Esercizio. Si vogliono preparare 100 ml di una soluzione acquosa 0,100 M di acido solforico, H 2 SO 4, partendo da una soluzione acquosa al 20,0% (d = 1140 g dm -3 ). Trovare quanti ml di questa soluzione si devono usare. 4,31 ml
Esercizio. Trovare quanti ml di idrossido di sodio, NaOH, 0,200 M si devono aggiungere a 160 ml di NaOH 0,0300 M per ottenere una soluzione 0,100 M. 112 ml