Guida alla diluizione di soluzioni chimiche

Obiettivi:

Obiettivi e prerequisiti

Partendo da una soluzione 0,15M, ricavare una soluzione 0,005M in 100 ml di soluzione,

Prerequisiti:

- Diluizione = La diluizione comporta l'aggiunta di solvente ad una soluzione in modo da portare il valore della sua concentrazione da un valore iniziale di Mi ad un valore finale Mf inferiore di Mi. Per calcolare la quantità di solvente che deve essere aggiunta, si consideri che con la diluizione la quantità di soluto resta invariata perciò, il numero di moli di soluto prima (ni) e dopo (nf) la diluizione resta invariato:

ni = nf

Ricordando che la molarità è pari a:

M = n soluto / V soluzione

e dunque:

n soluto = M · V soluzione

si ha che:

in cui:

Mi = molarità iniziale della soluzione, prima della diluizione;

Mf = molarità finale della soluzione, dopo la diluizione;

Vi = volume iniziale della soluzione, prima della diluizione;

Vf = volume finale della soluzione, dopo la diluizione.

Dalla formula precedente risulta che:

Pertanto, la quantità di solvente da aggiungere sarà:

Definizione di soluzione

 Soluzione: Una soluzione è una miscela omogenea formata da due o più sostanze, che presenta le stesse proprietà in ogni sua parte. Le soluzioni possono essere solide, liquide o gassose e formata dal mescolamento di più sostanze nei diversi stati fisici. Nelle soluzioni viene denominato solvente il componente presente in maggiore quantità e soluto qualsiasi altra sostanza disciolta. Un’eccezione è costituita dalle soluzioni nelle quali un gas o un solido si sciolgono in un liquido: in questi casi, il gas e il solido costituiscono sempre il soluto e il liquido il solvente, indipendentemente dalle rispettive quantità.

 Concentrazione di una soluzione : La quantità di soluto presente in una data quantità di soluzione o di solvente è detta concentrazione. È possibile esprimere la concentrazione in funzione di diverse grandezze:

 Concentrazione percentuale massa su massa (%m/m);

 Concentrazione percentuale massa su volume (%m/V);

 Concentrazione percentuale volume su volume (%V/V);

 Concentrazioni in parti per milione;

 Concentrazione molare;

 Concentrazione molale;

 Frazione molare.

 Contrazione molare : La concentrazione molare o molarità (M) indica il numero di moli di una sostanza sciolte in un litro di soluzione. M = n soluto (mol) / V soluzione (L).

 Mole: La mole è una quantità di sostanza che contiene un numero di particelle uguale al numero di atomi contenuti in 12 g di carbonio-12. Una mola quindi contiene sempre 6,02*1023 particelle. Numero di moli = n = m/MM.

 Massa molecolare: La massa molecolare (MM) si calcola sommando la massa atomica di tutti gli atomi che compaiono nella formula.

Materiali e strumenti:

Materiali e strumenti necessari

• Soluzione 0,15M di solfato di rame pentaidrato (CuSO4·5H2O) in acqua (H2O);

• Acqua (H20);

• Matraccio 100 ml;

• Pipetta;

• Spruzzetta.

Procedimento:
Sapendo che il numero di moli delle due soluzioni deve essere uguale; calcolare il volume da prelevare dalla soluzione 0,15M con la formula MV=M1V1 . Prelevare il volume occorrente tramite una pipetta ed inserirlo in un matraccio da 100 ml. Aggiungere acqua tramite spruzzetta e pipetta fino a raggiungere i 100 ml.

RACCOLTA DATI:

M = 0,15 mol/L

M1 = 0,005 mol/L

V1 = 100ml

n=MV

n=n1

MV=M1V1

V = (M1*V1):M = (0,005 mol/L * 100 ml) : 0,15 mol/L = 3,33 ml

Analisi dei dati:

Analisi e conclusioni

Bisogna prelevare 3,33 ml dalla soluzione 0,15M ed inserirli nel matraccio da 100 ml e aggiungere acqua fino a raggiungere i 100 ml.

Conclusioni:

Gli obiettivi preposti sono stati raggiunti.