Preparazione di una soluzione

Preparazione di una soluzione

Obiettivi:

preparare una soluzione a concentrazione nota

imparare ad esprimere la concentrazione della soluzione preparata in diversi modi (in unità chimiche e unità fisiche)

preparare una soluzione per peasta

materiale occorrente:

1 matraccio da 250 ml

1 imbuto

1 beker grande da 250 ml

1 beker da 50 ml

1 bacchetta di vetro

Contagocce

Spatola

Spruzzetta

Bilancia tecnica

Reagenti:

una soluzione è formata da soluto+solvente: il soluto si trova in quantità minore rispetto al solvente.

Nel nostro caso abbiamo fatto l'esempio di:

soluto: cloruro di sodio (NaCl)

solvente: acqua distillata (H2O)

per prima cosa abbiamo stabilito la concentrazione che è il rapporto da la quantità di soluto e di solvente:

CONCENTRAZIONE ( C ) = SOLUTO/SOLVENTE

TABELLA (vedi quad)

Nella tabella inseriamo:

il valore della concentrazione che è l'ultimo valore da calcolare ,

la formula della sostanza da sciogliere (es. NaCl)

la massa molare di NaCl che è una sostanza ionica e per massa molare si intende individuare la massa di una mole

la Massa Molare i calcola nel seguente modo:

MM(NaCl)= Ma(Na) + Ma(Cl)  Massa Atomica di Na + Massa Atomica di Cl

Poi si devono cercare i valori sulla tavola periodica e sostituire nella formula:

MM(NaCL)= 22,99+35,45= 58,44 g/mol

L'unità di misura (g/mol) indica il peso di una mole

Procedimento:

accendere la bilancia e pesare la massa del soluto utilizzando il beker.

Poi aggiungere l'acqua distillata (il solvente) nel soluto.

Aggiungere il solvente (H2O) in quantità pari a metà del volume a disposizione: Il nostro volume a disposizione è 250 ml.

Agitare per facilitare la dissoluzione del soluto nel solvente.

Il legame ionico si scioglie in acqua perché l'acqua libera gli ioni e li dissocia (dissociazione ionica).

Quindi l'acqua separa questi ioni che sono uniti da forze elettrostatiche e questa operazione si chiama solvatazione e l'acqua si orienta secondo la polarità del soluto.

Il sale non sparisce completamente e mentre travasiamo la soluzione ottenuta nel matraccio utilizzando l'imbuto, ci siamo serviti della bacchettina di vetro per far scivolare meglio la soluzione ed evitare schizzi, anche se alcune gocce rimangono attaccate al beker.

La soluzione è un miscuglio omogeneo perché in ogni punto della soluzione ci sono le stesse caratteristiche fisiche e chimiche perciò in una goccia di questa soluzione c'è anche parte del soluto e se si disperdono della gocce si modifica la concentrazione della soluzione.

Infine agitiamo ancora il matraccio per sciogliere il soluto rimasto e poi laviamo bene la bacchetta con acqua e la stessa cosa per l'imbuto ed il beker che li abbiamo ripuliti con poche spruzzatine per non superare il volume dell'acqua.

Quest'acqua di lavaggio viene poi versata nel matraccio perché ci sono dei residui di soluzione.

Poi abbiamo aggiunto ancora dell'acqua con la spruzzetta fino a 2 o3 ml sotto la tacca che c'è sul collo del matraccio.

Per arrivare alla tacca in modo preciso utilizziamo il contagocce facendo scendere le gocce al centro e non lungo le pareti così vediamo che il menisco si alza.

Agitare ancora il matraccio e poi identificare la soluzione con un'etichetta così scriviamo:

nome della soluzione:

soluzione (es. NaCl)

concentrazione della soluzione: C=S/V

la concentrazione può essere calcolata e si può esprimere in due modi diversi: in unità fisiche e unità chimiche.

Per unità fisica intendiamo tutto ciò che si può misurare come per es. (massa/volume) M/V oppure (grammi/litro) g/L

I risultati sono identici e cambia solo il posto della virgola perché nel calcolo g/l vengono presi in considerazione i Litri e ne calcolo M/v vengono utilizzati i ml.

Questi sono i due modi per indicare la contrazione in unità fisiche (M/V e G/L) e la massa ed il volume sono grandezze fisiche.

Per esprimere la concentrazione in unità chimiche utilizziamo la molarità che rappresenta il numero di moli per 1 litro di soluzione e si indica con M (maiuscola)

M= n° moli/lt di soluzione   n° di moli = M*lt

La mole è . . ..vedi libro

la mole di ogni sostanza contiene lo stesso numero di particelle;

una mole contiene lo stesso numero di particelle che avranno masse diverse se appartengono a sostanze diverse.

Ogni volta  che prepariamo una soluzione dobbiamo convertire le moli in grammi utilizzando la seguente equazione:

n° di moli = g soluto / MM soluto  (grammi di soluto / peso molecolare del soluto)

perciò se utilizziamo la formula inversa:

g soluto = n° di moli * MM soluto

conclusione:

il soluto (NaCl) si scioglie nel solvente (H2O) perché perché l'acqua è una sostanza polare che aggredisce il cristallo (NaCl) che sono ioni di Na+ e Cl-.

L'acqua dissocia questi ioni e li circonda . .

Se invece dell'acqua avessimo utilizzato la trielina non saremmo riusciti a preparare questa soluzione perché la trielina è una sostanza apolare e non può sciogliere il cloruro di sodio perché non ha cariche elettrostatiche.

Questo conferma che il simile scioglie il simile e cioè una sostanza polare scioglierà sempre sostanze ioniche perché ci sono queste cariche elettriche; invece una sostanza apolare non le può sciogliere.

Ad esempio la cera è una sostanza organica e tutto ciò che è costituito da sostanze organiche è apolare.

La benzina deriva dal petrolio, è un idrocarburo ed è formata da atomi di carbonio legati tra loro ed una sostanza apolare.

Anche la trielina è una sostanza apolare perché scioglie le macchie di unto, infatti l'acido oleico è apolare ed il simile scioglie il simile.

Quindi la solubilità e la miscibilità dei liquidi dipende dal tipo di legame che è presente nelle molecole.