Lezione 23 –
Lo stato liquido , d.d.s. e
soluzioni
Diagramma di stato : esempio dell’acqua
Diminuzione della tensione di vapore in una soluzione
Legge di Raoult: il rapporto fra la diminuzione della tensione di vapore della
soluzione rispetto a quella del solvente e la tensione di vapore del solvente è
uguale al rapporto fra il numero di moli del soluto e il numero totale di moli
(soluto più solvente):
p°- p
n
 = 
p°
n + N
Avremo anche:
p°- p
n
 = 
p°
n + N
n
; p°- p =  · p°
n + N
n
n
N
p = p° -  · p° = p°· (1 - ) = p° ·  = p° · χ A
n + N
N+n
N+n
cioè la tensione di vapore di una soluzione contenente un soluto non volatile è
uguale alla tensione di vapore del solvente puro moltiplicata per la sua frazione
molare, indicata con il simbolo χ A.
Si può generalizzare la legge di Raoult per un soluto volatile :
PA+B = χ A P°A + χ B P°B
dove χ A e χ B rappresentano le frazioni molari del solvente e del soluto.
Esempio di applicazione della legge di Raoult :
a 90 °C la tensione di vapore di une soluzione di 6 grammi di glucosio (C6H12O6) in
100 grammi di acqua, sapendo che la tensione di vapore dell'acqua a tale temperatura
vale 525,8 mmHg.
Il numero di moli di soluto e di solvente può essere al solito ottenuto dividendo il peso
in grammi delle due sostanze per i rispettivi pesi molecolari, che sono 180,2 per il
glucosio e 18,0 per l'acqua. Abbiamo così
525,8 – p
6/180,2
 = 
525,8
6/180,2 + 100/18
da cui p (tensione di vapore della soluzione) = 522,7 mmHg.
Crioscopia ed ebullioscopia
Approssimazione delle Legge di Raoult
(per soluzioni diluite)
p°- p
n
 = 
p°
N
da cui
p°- p = p°· n/N
Dalla figura precedente è chiaro come l'innalzamento della temperatura di ebollizione
sia proporzionale alla diminuzione della tensione di vapore della soluzione rispetto al
solvente puro, dunque potremo porre:
Te = Ke·n
E' questa l'espressione della legge generale della ebullioscopia
Costanti ebullioscopiche di alcuni solventi:
Solvente
Temperatura di ebollizione
a 760 mmHg
Ke (°C/mol)
Acido acetico
118,1
3,07
Acqua
100,0
0,51
Alcol etilico
78,3
1,22
Cloroformio
61,2
3,63
Etere dietilico
34,5
2,02
Fenolo
182,0
3,56
Tc = Kc·n
Costanti crioscopiche di alcuni solventi :
Solvente
Temperatura di congelamento
Kc (°C/mol)
Acido acetico
16,6 °C
3,9
Acqua
0,0 °C
1,86
Benzene
5,4 °C
5,12
Cloroformio
-63,5 °C
4,67
Fenolo
43,0 °C
7,40
Nitrobenzene
5,7 °C
6,89
Te = Ke · g/M
Tc = Kc · g/M
dove g rappresenta il numero di grammi di soluto sciolti in 1000 g di solvente ed
M la massa molare della sostanza disciolta.
Come esempio supponiamo che si voglia determinare il peso molecolare
dell'acqua ossigenata e che si siano sciolti 2,8 g di tale composto in 100 g di
acqua comune. Per la soluzione così ottenuta si misura una temperatura di inizio
di congelamento pari a -1,55 °C. L'acqua pura congela a 0 °C, dunque Tc vale
1,55 °C. D'altra parte la soluzione in esame corrisponde ad una soluzione
contenente 28 g di soluto in 1.000 g di solvente, infatti 2,8 : 100 = x : 1000, dove
x è appunto uguale a 28. La costante crioscopica dell'acqua vale 1,86 °C mol-1.
Abbiamo così tutti i dati necessari e possiamo scrivere :
28
1,55 = 1,86 · 
M
da cui M = 33,6. Il peso molecolare dell'acqua ossigenata è 34,0
Applicazioni dell’osmosi inversa:
 rene artificiale
 dissalazione dell’acqua di mare