Soluzioni e proprietà colligative

Soluzioni

Una miscela omogenea di 2 o più composti, in cui la composizione è costante in ogni punto. Le soluzioni possono essere:

• Solida
• Liquida
• Gassosa

Componenti della soluzione

Solvente — Presente in quantità maggiore, nella stessa fase della soluzione.

Soluto — Presente in quantità minore, può trovarsi in qualsiasi fase se puro.

Se presenti nella stessa quantità, il solvente è quello nella stessa fase della soluzione, altrimenti possiamo stabilire noi chi è solvente e chi soluto.

Composizione della soluzione

Conoscere la composizione è fondamentale per determinarne il titolo, ovvero quanto di ogni specie è presente nella soluzione.

• Frazione molare — \( x = \frac{n_i}{n_{tot}} \)
• Percentuale in peso — \( \% w/w = \frac{g_{soluto}}{g_{tot}} \)
• Percentuale in volume — \( \% v/v = \frac{V_i}{V_{tot}} \times 100 \) (utilizzata solo per gas o, nel caso dei liquidi, solo per le gradazioni alcoliche)
• Molarità — \( M = \frac{n_{soluto}}{V_{soluzione}} \) (in litri)
• Molalità — \( m = \frac{n_{soluto}}{kg_{solvente}} \)

Quando le soluzioni sono diluite — \( n_{soluto} \ll n_{solvente} \) — si ha che \( m \approx M \).

Diluizione

La diluizione consiste nell'aggiunta di solo solvente a una soluzione. Le quantità di soluto rimangono costanti.

La relazione fondamentale è: \( n_{soluto} = MV = \text{cost} \Rightarrow M_1V_1 = M_2V_2 \)

Il volume totale dopo l'aggiunta di solvente è: \( V = V_1 + V_{agg.} \)

Condizioni per la formazione di una soluzione

Una soluzione avviene solo se:

• Solido — Le forze soluto-solvente sono maggiori dell'energia reticolare.
• Liquido — Le forze soluto-solvente sono maggiori delle forze soluto-soluto (energia di solvatazione > energia dei legami).