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Chimica generale - il sistema disperso

Appunti di Chimica generale per l'esame della professoressa Casula. Gli argomenti trattati sono i seguenti: il sistema disperso, i componenti dispersi, i sistemi eterogenei, le soluzioni gassose, le soluzioni liquide, le soluzioni solide, il solvente: componente predominante.

Esame di Chimica generale docente Prof. F. Casula

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Soluzioni di solidi nei liquidi :

→ ΔH

2+ -

CaCl (s) Ca (aq) + 2 Cl (aq) < 0 esotermica

2 → ΔH

4+ 3-

NH NO (s) NH (aq) + NO (aq) > 0 endotermica

4 3

L’attitudine di un solido ad andare in soluzione (=calore di dissoluzione)

dipende

1) fortemente dalla sua energia reticolare, ossia dalle forze di attrazione

tra le particelle che formano il solido (processo endotermico)

2) dall’energia necessaria ad allontanare le molecole di solvente. Se il

solvente è l’acqua, il calore necessario è quello per rompere i legami a

idrogeno tra le molecole di acqua

3) dall’interazione tra le molecole di solvente e le particelle di soluto

di solvatazione).

(processo ΔH

L’entalpia di soluzione ( )

soluz

H SO

2 4

H O

2 !!!! Gli idracidi e gli ossiacidi

vengono diluiti aggiungendo

all’acqua

l’acido lentamente

Dissoluzione di liquidi nei liquidi: MISCIBILITÀ

L’acqua (H O) è un solvente polare mentre il tetracloruro di carbonio (CCl ) è apolare

2 4

(come l’ottano: C H ): sono immiscibili

8 18

C H ottano

8 18

CuSO in H O

4 2 CCl

4

Due liquidi sono miscibili se le interazioni che si generano dal mescolamento

sono maggiori di quelle presenti per i componenti puri. Se due liquidi si

mescolano tra loro per dare una soluzione si dicono miscibili

I in CCl

2 4 CCl

4

CuSO in H O

4 2

H O

2 CuSO

4

I

2

L’affermazione il “SIMILE SCIOGLIE IL SIMILE”

sta ad indicare che solventi polari sciolgono soluti ionici e soluti

formati da molecole polari,

mentre i solventi apolari sciolgono soluti molecolari non polari.

Dissoluzione di gas nei liquidi

Gas formati da molecole polari si solubilizzano in acqua.

Molecole gassose non polari (O , CO ) si solubilizzano

2 2

parzialmente in acqua.

La CO è un po’ più solubile perché reagisce con l’acqua:

2

CO + H O H CO

2 (g) 2 (l) 2 3 (aq)

SOLUBILITÀ

La concentrazione di soluto presente in una soluzione satura è la

misura della solubilit à del soluto. La solubilità è dunque la massima

quantità di quanto soluto può sciogliersi in una data quantità di

solvente.

L’unità di misura comunemente utilizzata per esprimere la solubilità

di un solido è grammi per 100 g di solvente.

solvente

Ad esempio la solubilità di NaCl in acqua è 36 g in 100 g di acqua a 20°

Una soluzione si definisce

a T e P costanti se la

insatura

concentrazione del soluto è

soluto inferiore al valore della sua

solubilità

sovrasatura

di

Concentrazione Una soluzione si definisce

satura quando la massima

satura

quantità di soluto si è sciolta

insatura nel solvente e si è raggiunto

un equilibrio.

Ad una data T la velocità di dissoluzione di un soluto aumenta con l’aumento

della superficie di contatto (polverizzazione).

Quando la velocità di questo processo (dissoluzione), ad un certo tempo t,

eguaglia la velocità con la quale le particelle in soluzione collidono con il

solido (cristallizzazione), abbiamo una soluzione satura:

dissoluzione

solido particelle disciolte

cristallizzazione

Effetto della temperatura sulla solubilità

La solubilità di un gas in un liquido è direttamente proporzionale alla

pressione del gas. S =

Legge di Henry K P

H

g g

La solubilità dell’O in acqua (P atmosferica e 25°C) è 0,00848 g/L

2 S k

In acqua H

M/mmHg

7

8,42x10

N -

2 6

1,66x10

O -

2 5

4,48x10

CO -

2

Effetto della temperatura sulla solubilità

Molti solidi ionici si solubilizzano con processi endotermici.

La solubilità di questi solidi aumenta all’aumentare della temperatura .

All

’ aumentare della temperatura, in genere,

la solubilit

à

aumenta quando la dissoluzione è un

™

processo endotermico

diminuisce quando la dissoluzione è un

™

processo esotermico

Effetto della temperatura sulla solubilità

Le soluzioni sovrasature contengono

concentrazioni di soluto maggiori della

solubilità.

Tali soluzioni si possono ottenere preparando

una soluzione satura ad alta temperatura e

raffreddandola lentamente fino ad una

temperatura alla quale il soluto è meno

solubile:

la soluzione è metastabile (pseudoequilibrio).

Se la soluzione viene perturbata fisicamente o

si aggiunge un minuscolo cristallo

immediatamente precipitano (cristallizza)

cristalli di soluto.


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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in farmacia
SSD:
Università: Cagliari - Unica
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher nunziagranieri di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Chimica generale e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Cagliari - Unica o del prof Casula Francesca.

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