METODI PER TROVARE LA CONCENTRAZIONE DI UNA SOLUZIONE

Metodi per trovare la concentrazione di una soluzione

TITOLAZIONI ACIDO-BASE

Le reazioni di neutralizzazione sono usate in laboratorio per determinare la concentrazione degli acidi o delle basi in una soluzione, mediante un processo di titolazione acido - base

Si pone in un cilindro un acido o una base di volume nota. Da una pipetta si fa cadere dell'acido o della base a concentrazione nota, in modo tale da neutralizzare la soluzione contenuta nel cilindro ( è possibile accorgersene immergendo nella soluzione da tamponare un pezzo di cartina tornasole o versando alcune gocce di indicatore universale).

Esempio:

20 cc di base a concentrazione 1,2 M hanno tamponato una soluzione acida di 50 cc si imposta la seguente proporzione:

20 (cc che hanno neutralizzato): x (concentrazione ignota dei 50 cc) = 1000 cc: 1,2 M   (concentrazione soluzione basica iniziale)

A questo punto si ottiene la concentrazione delle moli in 50 cc di soluzione acida. Successivamente si trovano le moli di soluto in un litro di soluzione:

0,2 M (ipotetica concentrazione dei 50 cc): 50 cc = x (M soluzione acida):1000 cc

Operando con soluzioni di acidi o di basi che reagiscono tra loro secondo rapporti molari, occorre esprimere la concentrazione facendo riferimento al numero di moli (ovvero un numero di Avogadro di molecola = 6,02 · 10²³) presenti in soluzione, cioè in termini di molarità.

- MOLARITA'

La molarità, esprime la quantità di moli di soluto presenti in un litro di soluzione, e viene utilizzata la lettera M maiuscola per indicarla.

M = moli soluto/1 litro di soluzione  

M = (g soluto/massa molare) / millilitri soluzione · 1000

Quindi una soluzione 1 molare (1 M) contiene 1 mole di soluto per ogni litro di soluzione.

Essendo riferita ad una determinata quantità di soluzione, la molarità varia a seconda della temperatura, anche se in modo trascurabile;

infatti 1 litro di acqua a 20°C occupa 1,001litri a 25°C.

Da questa formula si può ricavare la quantità di soluto partendo dalla molarità:

g soluto = (M · massa molare · millilitri soluzione) /1000

MOLALITÀ

La molalità esprime il numero di moli di soluto per ogni chilo di soluzione, e si indica con una m minuscola.

m = moli soluto / 1 kg solvente

m = (g soluto/massa molare) / g solvente · 1000

Confrontando molalità e molarità si può notare che a parità di concentrazione la prima sia un numero più alto della seconda, proprio perché fa riferimento al solvente e non alla soluzione (soluto + solvente).

La molalità non varia a seconda della temperatura perché è il rapporto fra due masse

Da ciò si può ottenere la quantità di soluto partendo dalla molalità:

g soluto = (M · massa molare · g solvente) / 1000

NORMALITA'

La normalità di una soluzione esprime il numero di equivalenti (eq) di soluto per ogni litro di soluzione, e si indica con la N maiuscola.

N = n°equivalenti/1 dm³ soluzione

eq = massa molare/n°atomi di H⁺ o OH^- liberati

= quantità di sostanza che libera una mole di ioni idrogeno o ossidrili

Se il soluto è un acido monoprotico la normalità coincide con la molarità

Se invece è in soluzione un acido poliprotico, e cioè che libera più idrogenioni per ogni mole di acido (H₃PO₄ per esempio) l'equivalente viene divisa per il numero di ioni liberati (l'equivalente nel caso dell'acido fosforico è ad esempio massa molare/3).

Di conseguenza la normalità risulterà essere 1/3 della molarità.

% MASSA/MASSA o % IN PESO

La percentuale massa massa esprime la massa percentuale di un elemento presente in un composto riferita alla massa totale del composto

% m/m = (massa soluto/massa della s oluzione) · 100