F - INFN Roma1

SOLUZIONI ELETTROLITICHE
- DISSOCIAZIONE ELETTROLITICA
- MOBILITA' ELETTROLITICA
- SOLUZIONI ELETTROLITICHE
DISSOCIAZIONE ELETTROLITICA
legame ionico
(forza di Coulomb)
esempio : NaCl
in acqua
Na+
Cl–
I° : indebolimento del legame
qQ
1
Fc =
4π εoεr r2
εr (aria) ≈ 1
εr (acqua) ≈ 80
Fc (acqua) ≈ 1 Fc (aria)
80
Soluzione elettrolitica:
soluto = elettrolita
posto in un solvente
(es. acqua) 1
DISSOCIAZIONE ELETTROLITICA
II° : rottura del legame
da urti per agitazione termica
coefficiente dissociazione elettrolitica δ = δ (T)
ν+ + ν– + νo
δ =
N
1≤δ≤n
n = numero ioni in cui si puo’
dissociare la molecola; n=2 per NaCl
percentuale di dissociazione α = α (T)
νo
α =1−
0≤α≤1
N
2
DISSOCIAZIONE ELETTROLITICA
III° : mancata ricombinazione
da polarità molecola H2O
+
– ––
Na+ O
–
+
–
+
–
H2 Cl
+
conduttori elettrolitici: acidi, basi, sali in H2O
sostanze organiche
δ≈1
forte legame covalente
}
esempio
NaCl in H2O
100 molecole NaCl
δ>1
δ = 1.84
84 Na+
84 Cl–
16 NaCl (non dissociate)
184 particelle
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MOBILITA' ELETTROLITICA
da F-FA=0
moto di ioni (q = Ze ) in soluzione
→
→
→
→
F = Ze E
Fa = – f v
vs = F = Ze E = µ E
f
f
velocita’
µ = Ze ≡ µe mobilità elettrolitica
f
trascinamento
concentranzione ioni a+
+
Ca+ ≡ {A }
–
+ G
A
Za= Zb= Z
A
a
+
S
B
b–
K
→
E
4
–
+ G
A
B
Za= Zb= Z
A
a
+
S
b–
K
→
E
Δq
i=
= No Ze {a+} S va + No Ze {b–} S vb=
Δt
= No Ze S va{a+} + vb{b–} =
vs = µ E
+
–
= Ze No S µa{a } + µb{b } E
i = Ze No S µa{a+} + µb{b–} E
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MOBILITA' ELETTROLITICA
i = Ze No S µa{a+} + µb{b–} E
J = i = Ze No µa{a+} + µb{b–}
S
conducibilità elettrolitica
J=σE
E
σ
legge generalizzata di Ohm
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ELETTROFORESI
moto orizzontale
particella dotata di carica elettrica +q
→
sottoposta all'azione di un campo elettrico E
batteria
+
–
+q
→
Fa
l
→
F
→
→
→
F=+qE
→
Fa = – f v
equilibrio dinamico
→
→
F = Fa = f v = f vs
Fa+ F = 0
qE
F
vs = =
f
f
particella sferica : f = 6π η r
q
E
vs =
6π η r 7
ELETTROFORESI
q
E
F
vs = =
= µe E
f
f
mobilità elettroforetica
µe = q
f
q
particella sferica µe =
6π η r
ione macromolecolare vs ∝ qione
ione macromolecolare
si circonda di cariche
elettriche opposte (altri
q
ioni) in soluzione e
quindi :
qione = f (pH)
o
pH isoelettrico
pH soluzione
qione = f (pH)
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ELETTROFORESI
esempio
µe = 0.5 µm s–1 volt–1 cm ,
vs = µe E = µe
ΔV
l
l = 1 cm , ΔV = 20 volt
= 0.5 µm
s–1V–1cm
20 V
=
1cm
= 10 µm s–1 = 10–3 cm s–1
tracciato elettroforetico (siero normale)
fessura di inserzione
gel di amido
+
–
globulineγ
α β β
Fα2 albumine
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