soluzioniMiscela omogenea di due o più sostanze

solvente (preponderante) + soluto

In genere solvente liquido (es.acqua)

E soluto solido, liquido, aeriforme

Tipi di soluzioni

• Solvente liquido e soluto solidoes.acqua + sale

• Solvente liquido e soluto liquidoes.acqua + alcool

• Solvente liquido e soluto gassosoes.acqua e anidride carbonica

Soluto , solido

Solvente, liquidoSolvente, liquido

Soluto , liquido Soluto , gassoso

Solvente, liquido

• Una soluzione è satura quando contienela massima quantità di soluto consentitoad una determinata temperatura

• Aggiungendo altro soluto, rimane comecorpo di fondo

• Aumentando la temperatura di una soluzione satura è possibile aggiungerealtro soluto fino a raggiungere un nuovostato di saturazione

• Raffreddando una soluzione insaturasi può provocare la comparsa di corpodi fondo, perché parte del soluto nonpuò esistere come tale alla nuova temperatura

Soluzione satura ad una certa temperatura quando contiene la massima

quantità di soluto consentita a quella temperatura

satura Sovrasatura+corpo di fondo insatura satura

10°C 10°C 50°C 50°C

satura

40°C

10°C

Se la temperatura diminuisce, parte delsoluto precipita a formare corpo di fondo

Se parte del solvente evapora , partedel soluto precipita a formare corpo di

fondo

10°C

concentrazione• Esprime rapporto tra quantità di soluto

e quantità di soluzione (o solvente)• Le quantità possono essere espresse

in varie modalità:soluto (grammi,volumi,moli,equivalenti)solvente (grammi,volumi)

• Mole = grammi / peso molecolareNaOH :peso molecolare 40 1 mole pesa 40 grammi(80 g di NaOH) / (40 g/mole) = 2 moli

• Equivalente acido = peso molecolare/nH+• H2SO4 (98 g/m) : Eq = (98 g/m) /2 = 49 g/m• Equivalente base = peso molecolare/nOH-

NaOH (40 g/m) : Eq = (40 g/m) /1 = 40 g/m

• Percentuale in pesogrammi soluto/100 grammi soluzione

• Percentuale in volumeml soluto / 100 ml soluzione

• Molaritàmoli soluto / litro soluzione

• Normalità• Equivalenti soluto / litro soluzione• Molalità

moli soluto / 1 Kg solvente• Frazione molare

moli componente / moli totali(soluto+solvente)

Soluto 30 grammisolvente 70 grammisoluzione 100 grammi

% peso = 30 g / 100 g = 0.3 = 30%

Soluto 70 ml alcoolsolvente 30 ml acquasoluzione 100 ml

% volume = 70 ml / 100 ml = 0.7 = 70%

Percentuale in peso Percentuale in volume

Soluzione = 1 litro Solvente = 1 Kg

Soluto = 1 mole Soluto = 1 equivalente Soluto = 1 mole

Introdurre 1 mole , 1 equivalente e poiaggiungere solvente per un volume totaledella soluzione uguale a 1 litro

Introdurre 1 mole di soluto in 1 Kgdi solvente

molarità normalità molalità

Frazione molare

6 moli di solvente

4 moli di soluto

Moli totali = 10

Xsoluto = moli soluto/moli totali=4/10=0.4

Xsolvente=moli solvente/moli totali=6/10=0.6

Somma frazioni molari = 1

solubilità• La solubilità delle varie sostanze varia

in funzione della loro natura e dellatemperatura

• In generale soluti polari si solubilizzanoin solventi polari e soluti non polari insolventi non polari

• In generale la solubilità aumenta conla temperatura

Sale,polare Iodio,non polare

acqua,polare Benzolo,non polare

Iodio,non polareSale,polare

Velocità di solubilizzazione

• Aumenta con il grado di suddivisionedei costituenti la soluzione

• Aumenta con il rimescolamento

• Aumenta con la temperatura

X grammi dello stesso solutosotto forma compatta e

suddivisa

X grammi dello stesso solutoa diversa temperatura

10°C 50°C10°C 10°C

Processo di solubilizzazione

• Si devono rompere dei legamiassorbendo energia

• Si stabiliscono nuove interazioni,solvatazione, idratazione, conliberazione di energia

• Reazione endotermica se prevaleassorbimento su liberazione

• Reazione esotermica se prevaleliberazione su assorbimento

Esempio con composto ionico

Le molecole polari dell’acqua siavvicinano al solido ionico :la partenegativa, ossigeno, attirata da partepositiva (catione) e quella positiva(idrogeno) attirata dalla parte negativa(anione):la interazione separa gli ionirompendo il loro legame:gli ioni liberativengono avvolti da molecole di acquacon liberazione di energia dovuta allaformazione dei legami di idratazione

Composto polare, ionico, in solvente polare (acqua)

Catione +

Anione -

Acqua- +

Rottura legame, assorbe energia

Composto polare, ionico, in solvente polare (acqua)

Catione +

Anione -

Acqua- +

Rottura legame, assorbe energia

Ioni avvolti da molecole di acqua con liberazione di energiaper formazione di legami di idratazione

Catione e anione idratati si attirano elettrostaticamente

La solubilizzazione avviene con assorbimento o emissione di calorein funzione della natura del solvente e del soluto

Nitrato di sodioAcido solforico

Aumento di temperatura Diminuzione di temperatura

Soluzione e miscuglio

• Soluzione:miscela omogenea

• Miscuglio:miscela eterogenea

• Sospensione:particelle solide ,disperse sedimentano molto lentamente

• Emulsione:particelle liquide frammistea solvente

Miscela omogeneasoluzione

Miscela eterogeneamiscuglio

Miscugliosospensione Miscuglio

emulsione

solidoSolido,liquido solido liquido

Preparazione di soluzione M

• 250 cc 0.5 M di NaOH

• Soluto = M*V = 0.5 m/l *0.250 l =0.125 moli

• Grammi = moli*pm = 0.125 m*40 g/m=5 g

• Pesare 5 g di NaOH e versare in bicchiere

• Aggiungere acqua fino a 250 cc di volume

250 cc

250 cc di soluzione di NaOH 0.5 M

Preparazione di soluzione N

• 250 cc 0.5 N di NaOH

• Soluto = N*V = 0.5 eq/l *0.250 l =0.125 eq

• Grammi = eq*pge = 0.125 eq *40 g/eq=5 g

• Pesare 5 g di NaOH e versare in bicchiere

• Aggiungere acqua fino a 250 cc di volume

250 cc

250 cc di soluzione di NaOH 0.5 N

Preparazione di soluzione N

• 250 cc 0.5 N di H2SO4

• Soluto = N*V = 0.5 eq/l *0.250 l =0.125 eq

• Grammi = eq*pge = 0.125 eq *49 g/eq=6.12 g

• versare 6.12 g di H2SO4 in bicchiere contenente circa 200 cc di acqua

• Completare riempimento con acqua finoa 250 cc

250 cc

250 cc di soluzione di H2SO4 0.5 N

Soluto A :40 g (Pm=20) :moli = 2

Soluto B :60 g (Pm=30) :moli = 2

Solvente S :360 g (Pm=18) :moli = 20

Calcolo frazione molare di A,B,S

Xa = 2 / 24 = 0,083

Xb = 2 / 24 = 0,083

Xs = 20 / 24 = 0,83

0.083 + 0.083 + 0.83 = 0.996 =…1

1 litro 0.4 M

Aggiunto 1 litro di acqua > 2 litri 0.2 M

M1*V1 = M2*V2 >>> M2 = M1*V1/V2

Esempio di preparazione di soluzione mediantediluizione di soluzione a titolo noto:

la quantità di soluto presente nei due voluminon cambia: cambia la quantità di solvente che

viene aggiunto:si calcola la nuova concentrazione

con la formula ricavata da M1*V1 = M2*V2

M2 = M1*V1/V2

Soluzione a titolo noto 0.4 M

Per ottenere 200 cc di soluzione 0.2 M calcolare cc di soluzione 0.4 Mnecessari e acqua da aggiungere

In 200 cc dovranno essere presenti M2*V2 moliM2*V2 = 0.2 moli/litro * 0.2 litri = 0.04 moli da prelevare 0.04 moli sono contenute in Vx litri di soluzione 0.4 M

Vx = moli / M1 = 0.04 moli / 0.4 moli/litro = 0.1 litri

0.1 litro di 0.4 M

0.1 litro di acqua