LE SOLUZIONI LE SOLUZIONI Una soluzione è una miscela omogenea di sue o più sostanze Si possono presentare in diversi stati di aggregazione: *stato solido: le leghe (bronzo=rame+stagno) *stato gassoso: miscela gassosa o soluzione gassosa (aria) *stato liquido: soluzione (solido-liquido zucchero o sale nell’acqua; liquido-liquido; liquido-gas) In una soluzione a due componenti è definito solvente il componente presente in quantità maggiore (mezzo disperdente) e soluto quello presente in quantità minore (sostanza che viene sciolta) Le soluzioni il cui solvente è l’H2O sono chiamate soluzioni acquose e sono le più diffuse in natura 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. LA SOLVATAZIONE 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. La Solubilità La 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. LA SOLUBILITA’ La quantità di soluto che si può dissolvere in un determinato volume di solvente è limitata (es. quantità di zucchero che è possibile sciogliere in una tazza di tea) Una soluzione si dice satura quando nel solvente è disciolta la massima quantità possibile di soluto La solubilità indica la quantità di soluto disciolta, ad una data temperatura, in una quantità di solvente prestabilita, dando origine ad una soluzione satura (espressa in g soluto / 100 g solvente) APPLICABILITA’ DEL CONCETTO DI SOLUBILITA’ ai solidi in un liquido: se ad una soluzione satura si aggiunge una quantità di soluto, anche piccolissima, questo si deposita sul fondo come corpo di fondo • ai gas in un liquido: esiste una quantità massima solubile di gas che si può dissolvere in un liquido pur non formandosi un corpo di fondo. •ai liquidi in un liquido: si parla di miscibilità. Esistono liquidi che si mescolano tra di loro in qualsiasi proporzione (etanolo e acqua), altri si mescolano solo parzialmente e altri per nulla e sono detti immiscibili La solubilità aumenta all’aumentare della temperatura nel caso dei solidi e dei liquidi, mentre diminuisce per i gas (aumenta l’energia cinetica delle particelle di gas in soluzione) APPLICABILITA’ DEL CONCETTO DI SOLUBILITA’ I processi di solubilizzazione dipendono dalle interazioni tra le particelle di soluto e le particelle di solvente, determinate dalla loro natura chimica: SOLVENTI APOLARI: costituiti da molecole apolari unite da legami secondari molto deboli SOLVENTI POLARI: costituiti da molecole unite da legami secondari relativamente forti APPLICABILITA’ DEL CONCETTO DI SOLUBILITA’ Le sostanze non polari non si miscelano con l’acqua ma solo con i solventi non polari. Acqua e olio non si miscelano CONDUCIBILITA’ DELLE SOLUZIONI Un elettrolita è una sostanza che rende elettricamente conduttrice la soluzione acquosa in cui è disciolto. CONDUCIBILITA’ DELLE SOLUZIONI 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!!! CONDUCIBILITA’ DELLE SOLUZIONI 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!!! CONDUCIBILITA’ DELLE SOLUZIONI 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!!! CONDUCIBILITA’ DELLE SOLUZIONI - 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. 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. La Molarità La concentrazione molare (M) o molarità indica il rapporto fra le moli di soluto e il volume in litri della soluzione. La Molarità Per la risoluzione dei problemi basta saper impostare questa proporzione!!! Moli soluto : Litri soluzione = x : 1 La molalità •La concentrazione molale (m) o molalità è il rapporto tra le moli di soluto e la massa del solvente espressa in kilogrammi. La molalità Per la risoluzione dei problemi basta saper impostare questa proporzione!!! Moli soluto : Kg solvente = x : 1 Attenzione!!! E’ l’unico caso in cui si considera il solvente. In tutti gli altri casi ci si riferisce sempre alla quantità della soluzione (solente+soluto)