Unità 2 Chimica

UNITÀ DIDATTICA 2

CONCENTRAZIONE MOLARE (MOLARITÀ)

esprime il numero di moli (n) di soluto contenute in 1 l di soluzione (mol/litri)

M = _{n soluto} / _{V soluzione}

n = ^{massa soluto} / _{massa molare} (g/mol)

Form. Inverse

n = M·V

V = ⁿ / _M

Dipende dalla temperatura

Se variamo il n della concentrazione rimane sempre uguale

SOLUZIONE = SOLUTO + SOLVENTE

(minore quant.) (mag. quant.)

MOLALITÀ

esprime il num. di moli di soluto contenute in 1 kg di solvente puro

m = ^{moli di soluto} / _{massa di solvente} (mol)

m = ⁿ / _Kgsolvente (mol/kg)

È un valore che non dipende dalla temperatura.

• Nel caso di soluzioni sia H₂O molto diluita la molarità coincide con la molalità poiché 1000 g H₂O = 1 l

EQUILIBRIO CHIMICO

A + B ⇾ C + D

IRREVERSIBILE: A e B si trasformano definitivamente e completamente in C e D senza lasciare ne traccia (REA. COMPLET)

A + B ⇋ C + D

REVERSIBILE: i prodotti possono reagire fra loro e "ridanno" A e B

La velocità di una reaz. chimica dipende dalla concentrazione dei reag.

Esempio: più ce ne sono, più è veloce → mano a mano che A e B iniziano a reagire,

la velocità diminuisce (reaz. diretta).

Succede lo stesso con C e D che iniziano a reagire per ridare A e B,

(reaz. inversa), iniziando una concentrazione, nulla e aumentando.

La concentrazione di A e B tenderà a diminuire, quella di C e D ad

aumentare finché non sopraggiungono a valore costante

La reaz. diretta e quella inversa avvengono alla stessa

velocità (non c'è un aumento).

Reazioni di equilibrio

Quando una reaz. si ferma prima che tutti i reagenti iniziali colpano i

risultati → non cambia più la concentrazione dei reagenti e dei prodot-

ti nel tempo

• Perché la reazione diretta (→) e quella inversa (←) formano
• Perché l'energia libera dei reagenti ti = a quella dei prodo-

ΔG = 0 → Il sist. è in eq.: non evolve in nessun senso

Il sist. passa da uno stato iniz. a uno finale, a temp. e press. costante

- Tiene conto della tendenza dei sist. a evolvere verso stati di minima

energia o entropia (dissoluzione)

Quindi per una reazione generale (dove a,b,c,d = coeff. stechiometrici):

aA + bB ⇌ cC + dD

All'equilibrio vale

K = [C]^c * [D]^d / [A]^a * [B]^b

Costante di equilibrio

Perciò una reazione è all'equilibrio quando

il rapporto del prodotto dei prodotti è

quello dei reagenti rispettando k

La concentrazione dei reag e die prodott, è costante nel tempo

k = [H₃O⁺][OH^-] = 10^-14

Quindi la concentrazione di H₃O⁺ è uguale a quella di OH^- (equimo complesso) e prodotto = 10^-14 quindi ea concentrazione di ciascuno dei due ioni = 10^-7

CONDIZIONE DI NEUTRALITÀ DI UNA SOLUZIONE ACQUOSA

Il prodotto delle due concentrazioni deve sempre essere = 10^-14

L’acidità e la basicità di una soluz. acquosa viene misurata con le:

⎯⎯⎯⎯⎯ pH

= - log₁₀ [H₃O⁺]

⎯⎯⎯⎯⎯ pOH

= - log₁₀ [OH^-]

RICORDA: pH + pOH = 14

La neutralità è definita da pH = 7 e pOH = 7

Soluzione ACIDA : concentrazione di H₃O⁺ > 10^-7 ⇒ pH < 7 (pOH > 7)

Soluzione BASICA : concentrazione di H₃O⁺ < 10^-7 ⇒ pH > 7 (pOH < 7)

TABELLA:

• H₃O⁺ (mole/l)
• OH^- (mole/l)
• pH
• ESEMPIO

• 1 × 10⁰
• 1 × 10^-14
• 0
• HCl 1M

• 1 × 10^-1
• 1 × 10^-13
• 1
• etc
• etc

NEUTRALITÀ

• 1 × 10^-7
• 1 × 10^-7
• 7
• ACQUA SALVA

• 1 × 10^-8
• 1 × 10^-6
• 8
• etc
• etc

• 1 × 10^-13
• 1 × 10^-1
• 13

• 1 × 10^-14
• 1 × 10⁰
• 14
• NaOH 1M

pK = -3 / -6 = ACIDO DEB

+0 / -2 = ACIDO FORTE

-11 / -8 = BASE DEB

-12 / -14 = BASE FORTE