Concetti Chiave
- La dissoluzione esotermica aumenta il disordine nel sistema e nell'ambiente, rendendola generalmente esoergonica.
- La dissoluzione di sostanze apolari in acqua non avviene poiché il disordine diminuisce, nonostante una reazione possa essere esotermica.
- Le reazioni esotermiche sono tipicamente spontanee, mentre quelle endotermiche possono essere sia spontanee che non a seconda delle condizioni.
- La pressione osmotica è proporzionale alla concentrazione di molecole di soluto e al numero di particelle in soluzione, influenzando il flusso netto del solvente.
- La legge di Van’t Hoff descrive la pressione osmotica utilizzando la formula π=iMRT, dove i rappresenta il numero di molecole e M la molarità.
Che cosa sono la dissoluzione e il disordine?
La dissoluzione esotermica è naturale perchè fa aumentare il disordine sia nel sistema che nell'ambiente (sono quindi generalmente esoergoniche) mentre le molecole di acqua attorno a una sostanza apolare assumono una conformazione tipo ghiaccio: non c'è dissoluzione, il disordine diminuisce; anche se una reazione potrebbe avere un ΔH negativo, esotermica, se il disordine non aumenta non avviene la dissoluzione, mentre questa è possibile in una dissoluzione endotermica, che fa quindi diminuire il disordine
dell’ambiente abbassandone la temperatura, se l’aumento del suo disordine è superiore alla diminuzione di quello dell’ambiente.
Reazioni esotermiche ed endotermiche
Le reazioni esotermiche sono generalmente esoergoniche, spontanee, le reazioni endotermiche possono anche essere spontanee o anche no.
Membrana semipermeabile: una membrana permeabile solo all’acqua.
Osmosi: fluire dell'acqua attraverso una membrana semipermeabile da una soluzione meno concentrata a una più concentrata. (si arriva a una situazione in cui l'acqua che passa in un verso è uguale a quelle nell'altro).
Pressione osmotica π: la pressione che occorre per porre fine al flusso netto del solvente ed è direttamente proporzionale alla concentrazione di molecole di soluto e al numero di particelle presenti in una soluzione. (il glucosio in acqua resta glucosio, il numero di molecole è 1, mentre NaCl si scinde in Na+ e Cl-, il numero è 2:
avrà pressione osmotica maggiore);
Legge di Van’t Hoff: π=iMRT (i=numero di molecole, M=molarità, R=cosatnte dei gas, T=temperatura, deriva da PV=nRT)
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza tra dissoluzione esotermica ed endotermica?
- Che ruolo gioca la pressione osmotica nelle soluzioni?
- Cosa implica la legge di Van’t Hoff riguardo alla pressione osmotica?
La dissoluzione esotermica aumenta il disordine nel sistema e nell'ambiente, risultando generalmente esoergonica, mentre la dissoluzione endotermica può avvenire anche se il disordine dell'ambiente diminuisce, a patto che l'aumento del disordine nel sistema sia maggiore (come descritto nel testo).
La pressione osmotica è la forza necessaria per fermare il flusso netto del solvente attraverso una membrana semipermeabile ed è proporzionale alla concentrazione di soluto e al numero di particelle in soluzione, come spiegato nella sezione riguardante la pressione osmotica (π).
La legge di Van’t Hoff stabilisce che la pressione osmotica (π) è calcolata con la formula π=iMRT, dove "i" rappresenta il numero di molecole, "M" la molarità, "R" la costante dei gas e "T" la temperatura, evidenziando l'importanza della concentrazione e della dissociazione delle molecole in soluzione.
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