SOLUZIONI
ACIDI E BASI
Proprietà dell soluzioni
La presenza di un soluto non volatile disciolto in
un solvente modifica, pertanto, le proprietà
della soluzione rispetto al solvente. Queste
modificazioni vanno sotto il nome di proprietà
colligative.
Le proprietà colligative dipendono
esclusivamente dal numero di particelle di
soluto presenti nel solvente e non dalla loro
natura chimica e fisica.
Proprietà colligative
Le proprietà colligative sono:
●
L'abbassamento della tensione di vapore (legge
di Raoult)
●
Innalzamento ebullioscopico
●
Abbassamento crioscopico
●
Pressione osmotica
Noi approfondiremo solo i concetti di tensione
di vapore e pressione osmotica.
Tensione di vapore
La tensione di vapore di un liquido, esprime la
tendenza delle sue molecole a passare allo
stato gassoso (ovvero TENDENZA AD
EVAPORARE).
Se un soluto non volatile viene sciolto in un
liquido, ad esempio acqua, diminuisce la
tendenza delle molecole dell'acqua (il solvente)
ad abbandonare la soluzione e passare allo
stato di vapore. Una soluzione contenente un
soluto non volatile presenta sempre una
tensione di vapore più bassa di quella del
solvente puro.
Legge di Raoult
L'abbassamento relativo della tensione di
vapore di una soluzione (ΔP) di un soluto non
volatile è:
ΔP/Pa=Xb
Dove Pa rappresenta la tensione di vapore del
solvente e Xb la frazione molare del soluto
In 1000 grammi di acqua sono contenuti 100 grammi di
glucosio C6H12O6 (Mm = 180 g/mol). Calcolare la tensione
di vapore a 28°C di tale soluzione, sapendo che l'acqua pura
a 28°C ha una tensione di vapore di 28,35 mmHg.
●
Calcoliamo il numero delle moli di Glucosio:
●
nglucosio = gglucosio / Mm = 100 / 180 = 0,55 mol
●
Calcoliamo il numero delle moli di acqua (Mm = 18 g/mol):
●
nacqua = gacqua / Mm = 1000 / 18 = 55,5 mol
●
Le moli totali sono:
●
ntotali = nglucosio + nacqua = 0,55 + 55,5 = 56,05 mol
●
La frazione molare del solvente (acqua) è quindi:
●
Xacqua = nacqua / ntotali = 55,5 / 56,05 = 0,9902
Quindi:
●
Psoluzione = Psolvente · Xsolvente = 28,35 · 0,9902 = 28,07
mmHg
Pressione osmotica
Si definisce pressione osmotica (π) la pressione idrostatica
necessaria a impedire lo spostamento di un solvente puro
attraverso una membrana semipermeabile in una sua
soluzione.
J.H. Van't Hoff ha determinato sperimentalmente il valore
della pressione osmotica nel caso di soluzioni diluite di non
elettroliti. Risulta che:
π x V = n x R x T oppure π = M x R x T
●
π = pressione osmotica (atm);
●
V = volume della soluzione (L)
●
n = numero di moli del soluto (mol)
●
R = costante universale dei gas = 0,0821 (L·atm) / (mol·K)
●
T = temperatura (K)
●
●
●
Se la sostanza disciolta è invece dissociata in ioni,
bisogna introdurre il coefficiente i di Van't Hoff.
Esso vale 2, 3, 4, .... a seconda del numero di ioni
in cui l'elettrolita è dissociato.
Si dicono isotoniche due soluzioni due soluzioni
con la stessa pressione osmotica. Se due
soluzioni hanno diversa pressione osmotica,
quella a pressione osmotica minore viene detta
ipotonica rispetto all'altra, che si dirà invece
ipertonica.
L'osmolarità è definita come il numero di osmoli
per litro di soluzione, dove l'osmole è l'unità di
misura del numero di particelle che contribuiscono
alla pressione osmotica della soluzione.
