Una soluzione è una miscela
fisicamente omogenea, cioè
un insieme di due o più
componenti che costituiscono
un’unica fase
Caso di soluzione ottenuta da una
reazione chimica col solvente
Un soluto si scioglie in un solvente
liquido se le forze di interazione tra le
molecole di soluto e le molecole di
solvente sono dello stesso tipo
I solventi polari sciolgono soluti polari
(sali)
I solventi apolari sciolgono soluti
apolari
Solubilizzazione di un composto ionico ad opera dell’acqua
La variazione di energia si chiama DHdissoluzione
Alcuni solidi si sciolgono nei liquidi
con un processo endotermico
altri con un processo esotermico .
Nelle borse per
freddo istantaneo
una busta interna
di cristalli di
NH4NO3 è
contenuta in una
borsa di acqua.
Quando la busta
interna si rompe, il
sale si scioglie
nell’acqua con
assorbimento di
calore e la busta si
raffredda
Nelle borse da caldo
istantaneo nella busta
interna è contenuto
CaCl2 o MgSO4
Solubilità = massima concentrazione di soluto ottenibile a una
certa T o concentrazione della soluzione in presenza di un corpo
di fondo
Solubiltà di un solido in un
liquido.
La dissoluzione di solidi
contenenti ioni a carica elevata
(es. AlF3, Cr2O3) è troppo
endotermica (elevata Ereticolare)
perché tali solidi possano
essere molto solubili in acqua.
Preparazione di un litro di
CuSO4 per diluizione
Effetto
dell’aumento di
temperatura sulla
solubilità di alcuni
sali
SOLUBILITA’ DI GAS
Processo diverso da quello dei soluti
solidi. La solubilità di un gas in un
liquido comporta il passaggio da uno
stato di deboli interazioni tra le
particelle (gas) a uno stato di
interazioni più forti (liquido). Il processo
è esotermico.
LA SOLUBILITA’ DI UN GAS IN UN LIQUIDO
DIPENDE DALLA T E DALLA P.
Aumenta all’aumentare
della pressione
Diminuisce all’aumentare della temperatura
Solubilità dell’ossigeno
Legge di Henry: la solubilità di un
gas a T costante è direttamente
proporzionale alla pressione
parziale del gas sopra la soluzione
S = k Pgas
Dove P è la pressione parziale del gas e S la
solubilità del gas disciolto nel liquido.
TENSIONE DI VAPORE DELLE SOLUZIONI
Le soluzioni liquide sono dette ideali quando le
pressioni parziali dei costituenti volatili della
soluzione sono proporzionali alla loro frazione molare
nella miscela liquida secondo la legge di Raoult
Pi= χi P°i
Pi= pressione parziale della miscela gassosa
P°i = tensione di vapore del componente puro
Χi = frazione molare della soluzione
La pressione parziale di ciascun
componente volatile della miscela è
minore della tensione di vapore che
eserciterebbe allo stato puro ed è
tanto minore quanto minore è la sua
concentrazione nella miscela liquida
Nel caso di una soluzione ideale
costituita da due componenti volatili A e
B, la pressione totale della miscela
gassosa in equilibrio con la soluzione,
cioè la tensione di vapore della
soluzione è:
P = PA + PB
P = xAP°A + xBP°B
Soluzioni ideali
Deviazione positiva della legge di Raoult : la formazione della
soluzione è accompagnata da assorbimento di calore
Massimo di
tensione di
vapore e
minima T di eb.
Deviazione negativa della legge di Raoult : la formazione
della soluzione è accompagnata da sviluppo di calore
Minimo di
tensione di
vapore e
massima T di
eb.
P = xA P°A + xB P°B
Nel caso in cui B è un soluto non volatile
P = xA P°A
quindi P < P°
Cioè la tensione di vapore della
soluzione è sempre minore di quella del
solvente puro
Legge di Raoult
Abbassamento della tensione di
vapore
Abbassamento crioscopico e innalzamento ebullioscopico
di una soluzione
ΔTc= iKcm
ΔTe=iKem
Π = pressione osmotica
Effetti dell’osmosi
Le proprietà colligative dipendono dal numero di
particelle presenti. Nel caso di soluti che si dissociano,
le formule vanno moltiplicate per il coefficiente i detto
coefficiente di van’t Hoff che rappresenta il numero
totale effettivo di particelle presenti in soluzione
ΔTc = i Kcm
ΔTe = i Kem
Π = i CRT
Per gli elettroliti parzialmente dissociati
i = 1 + α (ν – 1)
dove α è il grado di dissociazione e ν è il numero di
particelle