capitolo 13 le proprietà delle soluzioni 1.perchè le sostanze si sciolgono? 2.la solubilità 3.la...
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Capitolo 13 Le proprietà delle soluzioni
1. Perchè le sostanze si sciolgono?
2. La solubilità
3. La concentrazione delle soluzioni
4. Le soluzioni elettrolitiche e il pH
5. Le proprietà colligative
1. Perché le sostanze si sciolgono?
Nella formazione di una soluzione le molecole di solvente circondano le molecole di soluto. Tale fenomeno è chiamato solvatazione ed è dovuto alle attrazioni che si esercitano fra solvente e soluto.
Quando il solvente è l’acqua la solvatazione prende il nome di idratazione.
1. Perché le sostanze si sciolgono?
La capacità di un soluto di sciogliersi in un dato solvente dipende da molti fattori, tra cui i tipi di legami che si devono spezzare nel soluto e nel solvente e quelli che si possono formare nella soluzione.
1. Perché le sostanze si sciolgono?
I composti molecolari formano soluzioni per dispersione nell’acqua delle molecole elettricamente neutre; l’acqua rompe i deboli legami intermolecolari.
Queste soluzioni non conducono elettricità.
1. Perché le sostanze si sciolgono?
I composti polari (come gli acidi) in acqua si ionizzano: le molecole dipolari dell’acqua spezzano i legami covalenti polari della molecola con conseguente formazione di ioni
HCl(g) H⇄ +(aq) + Cl–(aq)
Queste soluzioni conducono elettricità.
1. Perché le sostanze si sciolgono?
I composti ionici in acqua si dissociano, ovvero liberano ioni: le molecole d’acqua separano gli ioni di carica opposta già presenti nel composto. Questo processo viene chiamato dissociazione.
NaCl(s) Na⇄ +(aq) + Cl-(aq)
Queste soluzioni conducono elettricità.
1. Perché le sostanze si sciolgono?
1. Perché le sostanze si sciolgono?
Le sostanze non polari non si miscelano con l’acqua ma solo con i solventi non polari.
1. Perché le sostanze si sciolgono?
Un elettrolita è una sostanza che rende elettricamente conduttrice la soluzione acquosa in cui è disciolto.
1. Perché le sostanze si sciolgono?
Soluzioni con alta conducibilità elettrica contengono soluti detti elettroliti forti.
Soluzioni con modesta conducibilità elettrica contengono soluti detti elettroliti deboli.
Soluzioni che non presentano conducibilità elettrica contengono soluti detti non elettroliti.
1. Perché le sostanze si sciolgono?
2. La solubilitàLa solubilità è la quantità massima di soluto
che si può sciogliere in una determinata
quantità di solvente.
Per la maggior parte delle sostanze solide, la
solubilità cresce all’aumentare della
temperatura.
Per tutti i soluti gassosi la solubilità diminuisce
all’aumentare della temperatura.
2. La solubilità
3. La concentrazione delle soluzioni
La concentrazione di una soluzione è il
rapporto tra la quantità di soluto e la quantità di
solvente in cui il soluto è disciolto.
3. La concentrazione delle soluzioni
La concentrazione percentuale in massa (%
m/m) indica la quantità in grammi di soluto
sciolta in 100 grammi di soluzione.
3. La concentrazione delle soluzioni
La concentrazione percentuale massa su
volume (% m/V) indica la quantità in grammi di
soluto sciolta in 100 mL di soluzione.
3. La concentrazione delle soluzioni
La concentrazione percentuale in volume (%
V/V) indica il volume in millilitri di soluto sciolto
in 100 mL di soluzione.
Il grado alcolico di una bevanda corrisponde
ai millilitri di alcol disciolti in 100 mL di bevanda.
3. La concentrazione delle soluzioni
La concentrazione in parti per milione (ppm)
indica il numero di parti di soluto presenti in un
milione di parti di soluzione.
3. La concentrazione delle soluzioni
La concentrazione molare (M) o molarità
indica il rapporto fra le moli di soluto e il volume
in litri della soluzione.
3. La concentrazione delle soluzioni
Soluzioni a concentrazione nota si possono
preparare o con il metodo della diluizione,
oppure con il metodo della titolazione.
3. La concentrazione delle soluzioni
La concentrazione molale (m) o molalità è il
rapporto tra le moli di soluto e la massa del
solvente espressa in kilogrammi.
4. Le soluzioni elettrolitiche e il pH
Le soluzioni che contengono ioni conducono
elettricità e vengono dette elettrolitiche.
Gli acidi sono gli elettroliti che in acqua liberano
ioni H+; le basi invece liberano ioni OH-.
4. Le soluzioni elettrolitiche e il pH
Le soluzioni acide che si usano nella vita
quotidiana sono numerose: il limone, l’aceto e
l’acido muriatico.
Le soluzioni basiche, invece, sono il detersivo e
il bicarbonato.
4. Le soluzioni elettrolitiche e il pH
Il pH è un numero che misura il grado di acidità
(o di basicità) di una soluzione.
Il valore del pH dipende dalla concentrazione
degli ioni H3O+ presenti nella soluzione.
4. Le soluzioni elettrolitiche e il pH
Maggiore è la concentrazione degli ioni, più
basso è il valore del pH. Una soluzione può
essere
• neutra: il pH è uguale a 7,00;
• acida: il pH è minore di 7,00;
• basica: il pH è maggiore di 7,00.
4. Le soluzioni elettrolitiche e il pH
Una reazione di neutralizzazione è la razione
che avviene tra una soluzione acida e una
soluzione basica in quantità stechiometrica
equivalente.
5. Le proprietà colligative
Quando un soluto si scioglie in un solvente, le
particelle del soluto si legano con le particelle
del solvente.
Questi legami modificano il comportamento
della soluzione.
5. Le proprietà colligative
La tensione di vapore, cioè la pressione di
vapore della soluzione, è più bassa della
pressione di vapore del solvente puro, alla
stesa temperatura. Ci sono due effetti visibili
• il punto di ebollizione si innalza
(innalzamento ebullioscopico);
• il punto di congelamento si abbassa
(abbassamento crioscopico).
5. Le proprietà colligative
Una proprietà colligativa è una proprietà che
dipende soltanto dal numero di particelle di
soluto presenti in soluzione, e non dalla loro
natura.
5. Le proprietà colligative
La pressione osmotica è la pressione
idrostatica che si deve esercitare sulla
soluzione più concentrata separata da una
meno concentrata (o dal solvente puro) da una
membrana semipermeabile, perché in essa non
entri altro solvente (equazione di van’t Hoff).
V = n R T
5. Le proprietà colligative
Se la soluzione è un elettrolita, è necessario
introdurre il coefficiente i.
= M R T i
5. Le proprietà colligative
Le soluzioni che presentano uguale pressione
osmotica si dicono isotoniche.
Se due soluzioni hanno diversa pressione
osmotica, si dice ipotonica quella a
concentrazione minore, ipertonica quella a
concentrazione maggiore.
5. Le proprietà colligative
Grazie all’osmosi si attua il trasporto dei fluidi
nel nostro organismo o il trasferimento della
linfa dalle radici alle foglie nelle piante.
Le pareti delle cellule animali e vegetali sono
membrane semipermeabili.