LE SOLUZIONI E

LA SOLUBILITÀ

LE SOLUZIONILE SOLUZIONI

Le soluzioni che si usano nell’analisi sono:• miscele solido/liquido• miscele liquido/liquido

• miscele gas/liquido

Il solvente più comune è l’acqua.

Solvente

Soluto B

Soluto B

Soluto C

Soluto C

Soluto A

Soluto A

DISSOLUZIONE DEL CLORURO DI SODIO

NaCl (s)

NaCl (acq)Na+ (acq)

Cl- (acq)

Na+

Cl-

H2O

+-

-

- +++

-++

++

+

The Solution Process

separated Solvent & separated Soluteseparated Solvent & separated Solute

Solvent & separated Solute

Solvent & separated Solute

Solvent & SoluteSolvent & Solute

SolutionSolution

Solution forms if Hsol is negative…

H2

H1

Hsol

H3

H

The Solution Process

• A solution can form if Hsol> 0 because the increase in disorder (entropy) can outweight the increase in energy.

• For a solution to form, the solvent-solute interactions must be similar to the solvent-solvent interactions.

• The bottom line is:

“Like dissolves like”

Solubilità

Per quanto solubile sia la sostanza nel solvente scelto, ad un certo punto si raggiunge una condizione di equilibrio, in cui il soluto non si scioglie più nel solvente e si deposita sul fondo del recipiente come corpo di fondo.

Se si scioglie un solido (soluto) in un solvente, si compie una reazione di dissoluzione.

In queste condizioni si è realizzato un equilibrio eterogeneo e si è ottenuta una soluzione satura.

La concentrazione di soluto in una soluzione satura a 25°C si definisce solubilità S.

SOLUBILITA’ DEI SOLIDI

Perché un solido si solubilizzi occorre:

vincere le forze di attrazione soluto-soluto

ENERGIA RETICOLARE

vincere le forze di attrazione solvente-solvente

solvatazione, attrazione tra molecole di soluto e molecole di solvente

ENERGIA DI SOLVATAZIONE

Nel caso dei reticoli ionici, sia l’energia reticolare che l’energia di solvatazione dipendono da:

1. dimensioni degli ioni

2. carica degli ioni

e precisamente dalla densità di carica

carica

raggio ionico

Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+

F-

Cl-

Br-

I-

2.7 43 930 m.sol. m.sol.

640 360 355 770 m.sol.

1460 900 680 1000 1240

m.sol. m.sol. 1480 1200 440

Solubilità degli alogenuri alcalini e dimensioni ioniche

Solubilità dei composti più comuniSolubilità dei composti più comuni

Fr+ Ra++

Cs+ Ba++ La3+

& T.R.Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Tl3+ Pb2+ Bi3+ Po At- Rn

Rb+ Sr++ Y3+ Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag+ Cd2+ In3+ Te I- Xe

K+ Ca++ Sc3+ Ti V Cr3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Zn2+ Ga3+ Ge Se Br- Kr

Li+ Be++ Ne

Na+ Mg++ Al3+ Si Cl- Ar

H+ He

B CO32- F-

Cu+

Cu2+

Fe2+

Fe3+

Hg22+

Hg2+

Sn2+

Sn4+

Sb3+

Sb5+

As3+

As5+

NH4+

NO3-

S2-

SO42-

PO43-

OH-

Fr+ Ra++

Cs+ Ba++ La3+

& T.R.Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Tl3+ Pb2+ Bi3+ Po At- Rn

Rb+ Sr++ Y3+ Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag+ Cd2+ In3+ Te I- Xe

K+ Ca++ Sc3+ Ti V Cr3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Zn2+ Ga3+ Ge Se Br- Kr

Li+ Be++ Ne

Na+ Mg++ Al3+ Si Cl- Ar

H+ He

B CO32- F-

Cu+

Cu2+

Fe2+

Fe3+

Hg22+

Hg2+

Sn2+

Sn4+

Sb3+

Sb5+

As3+

As5+

NH4+

NO3-

S2-

SO42-

PO43-

OH-

Ioni positivi che formano composti solubili con quasi tutti gli anioni

Ioni positivi che formano composti scarsamente solubili

Cl-, Br-, I-

Solubilità dei composti più comuniSolubilità dei composti più comuni

Fr+ Ra++

Cs+ Ba++ La3+

& T.R.Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Tl3+ Pb2+ Bi3+ Po At- Rn

Rb+ Sr++ Y3+ Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag+ Cd2+ In3+ Te I- Xe

K+ Ca++ Sc3+ Ti V Cr3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Zn2+ Ga3+ Ge Se Br- Kr

Li+ Be++ Ne

Na+ Mg++ Al3+ Si Cl- Ar

H+ He

B CO32- F-

Cu+

Cu2+

Fe2+

Fe3+

Hg22+

Hg2+

Sn2+

Sn4+

Sb3+

Sb5+

As3+

As5+

NH4+

NO3-

S2-

SO42-

PO43-

OH-

Fr+ Ra++

Cs+ Ba++ La3+

& T.R.Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Tl3+ Pb2+ Bi3+ Po At- Rn

Rb+ Sr++ Y3+ Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag+ Cd2+ In3+ Te I- Xe

K+ Ca++ Sc3+ Ti V Cr3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Zn2+ Ga3+ Ge Se Br- Kr

Li+ Be++ Ne

Na+ Mg++ Al3+ Si Cl- Ar

H+ He

B CO32- F-

Cu+

Cu2+

Fe2+

Fe3+

Hg22+

Hg2+

Sn2+

Sn4+

Sb3

+ Sb5+

As3+

As5+

NH4+

NO3-

S2-

SO42-

PO43-

OH-

Ioni positivi che formano composti scarsamente solubili conSO4

--

Ioni positivi che formano composti scarsamente solubili conS--

Solubilità dei composti più comuniSolubilità dei composti più comuni

Fr+ Ra++

Cs+ Ba++ La3+

& T.R.Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Tl3+ Pb2+ Bi3+ Po At- Rn

Rb+ Sr++ Y3+ Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag+ Cd2+ In3+ Te I- Xe

K+ Ca++ Sc3+ Ti V Cr3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Zn2+ Ga3+ Ge Se Br- Kr

Li+ Be++ Ne

Na+ Mg++ Al3+ Si Cl- Ar

H+ He

B CO32- F-

Cu+

Cu2+

Fe2+

Fe3+

Hg22+

Hg2+

Sn2+

Sn4+Sb3+

Sb5+

As3+

As5+

NH4+

NO3-

S2-

SO42-

PO43-

OH-

Fr+ Ra++

Cs+ Ba++ La3+

& T.R.Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Tl3+ Pb2+ Bi3+ Po At- Rn

Rb+ Sr++ Y3+ Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag+ Cd2+ In3+ Te I- Xe

K+ Ca++ Sc3+ Ti V Cr3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Zn2+ Ga3+ Ge Se Br- Kr

Li+ Be++ Ne

Na+ Mg++ Al3+ Si Cl- Ar

H+ He

B CO32- F-

Cu+

Cu2+

Fe2+

Fe3+

Hg22+

Hg2+

Sn2+

Sn4+

Sb3+

Sb5+

As3+

As5+

NH4+

NO3-

S2-

SO42-

PO43-

OH-

Ioni positivi che formano composti scarsamente solubili conlo ione ossidrile OH-

Ioni positivi che formano composti scarsamente solubili

PO43-, CO3

=, SO4=

LA CONCENTRAZIONE DELLE SOLUZIONI

% peso

soluto/soluzione

a a + b

a/a + b

ma

ma + mb

. 100

Frazione molare

% volume

Molarità M(mol/l)

= na

V

ma

PMa

.1

V

na

na + nb

Normalità N

(eq/l)

= nea

V

ze na

V.=

ze ma

PMa

1

VVa

Va + Vb

. 100

Osmolarità

(osmol/l)

= na ia

V

ma ia

PMa

.1

V

LA CONCENTRAZIONE DELLE SOLUZIONI

soluto/solvente

a b

a/b

Molalità m(mol/Kg)

. = na

mb

ma

PMa

.1000

mb

1000

parti x 100ma

mb

. 100

parti x 100Va

Vb

. 100