6- Esercizi sulle CONCENTRAZIONI delle soluzioni!!

Prof. Antonella Mazzone

                Corsi di Chimica

                per universitari a Napoli

              " il privilegio di un'ottima preparazione"!

 

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Riporto la seguente discussione, da me scelta tra le mail inviatemi, x la particolare simpatia dello studente...l'esercizio poi mi piace xké è semplice ma “indicativo”:

Gentilissima Professoressa Mazzone mi potrebbe indicare i calcoli ed il
ragionamento da seguire per risolvere il seguente esercizio:

Si dispone di 100g di soluzione (di un certo soluto in un certo solvente)
concentrata al 10%. Calcolare la quantità di soluto che si deve aggiungere alla
soluzione per ottenere una nuova soluzione, concentrata al 25%.

In attesa di una Vostra risposta colgo l'occasione per porgerle i Miei più
Cordiali e Distinti saluti.

Vostro allievo Semper.


Ciao simpaticissimo!

la formula della %peso = [ g soluto / g soluzione] ∙ 100                                 

25% = 10g + x g soluto ∙ 100
          100g +x g soluto

(infatti i g soluto che aggiungiamo, vanno ad incrementare sia il numeratore che il denominatore)

semplifichi:

0,25 = 10g + x 
          100g +x

...e trovi x = la quantità in grammi di soluto che si deve aggiungere alla

soluzione per ottenere una nuova soluzione, concentrata al 25%.


Grazie di Cuore

Buongiorno Prof.ssa, trovare la risposta al mio quesito è stato come un piacevole risveglio al profumo di biscotti e cappuccino.

Le porgo i miei più Cordiali e Distinti Saluti.

Vostro allievo Semper

PS. Con Riconoscenza








Diluizione con % peso: come arrivare a una determinata densità! e Tcr:

 

Calcolare quanti g H2O si devono aggiungere a

100 ml di una soluzione di H2SO4  al 40 % peso e densità 1,305 g/ml,

perché la densità della soluzione così diluita, si riduca a 1,068 g/ml.

Calcolare inoltre la T congelamento della soluzione finale.

[ considerare unitaria la densità dell'acqua, additivi i volumi,

e ideale la soluzione finale ] Kcr H2O=1,853°C kg/mol

 

(bellissimo esercizio, originale! postato in rete)

Vediamo 100 ml soluzione, a quanti g soluzione corrispondono:

100 ml  1,305 g/ml = 130,5 g soluzione.

130,5 gsoluzione + x g H2Oaggiunti= g tot soluzione  ,

che corrisponderanno ad un volume = 100ml + x ml H2Oaggiunti

cioè il loro rapporto g soluzione / ml soluzione (!)

sarà = alla nuova densità della soluzione diluita:

130,5 gsoluzione + x g H2Oaggiunti / (100ml + x ml H2Oaggiunti) =  1,068 g/ml

Nota che, essendo unitaria la densità dell'acqua, per l'acqua dire g o ml è lo stesso...

cioè i calcoli: 130,5+x / (100 + x) =  1,068

1,068x  -1x = 130,5 - 106,8

(100 + x)  1,068 = 130,5+x

106,8 + 1,068x = 130,5+x 

x = 348 g o  ml H2O aggiunti!

 

Ora per calcolare la T congelamento della soluzione finale, ti serve la molalità:

avevi 40g H2SO4  / 98 PM = 0,408 n H2SO4  in 100g soluzione di partenza.

Quindi se 0,408 n H2SO4  in: 100g soluzione = x  n H2SO4 :  130,5 g soluzione che hai prelevato( i 100ml!)

x nH2SO4 =0,532n in[130,5g soluzione-(0,532 nPM 98=)52,1g soluto=]78,4g H2O

+ i 348g H2O aggiunti = 426,4 g solvente

cioè  0,532nH2SO4 in 426,4 g solvente => molalità = 0,532n / 0,4264 kgsolvente =1,25m

Ora, come se non bastasse(!) 1H2SO4 → 2H+ + 1SO42-,

quindi ogni formula si dissocia in 3 ioni:

DTcr = Kcr   m ∙ 3 = 1,853 1,25  3 = 6,95.

Ovvero T congelamento soluzione finale diluita = - 6,95°C!

 

 

 





Dalle tracce d'esame di Chimica a Ingegneria Gestionale a Napoli:

           Passaggio χmolare →  M attraverso la densità della soluzione, e diluizione:

 

Calcolare il volume di una soluzione acquosa di NaHCO3

avente frazione molare 0,045 e dsoluzione = 1,01 g/ml,

che bisogna diluire per ottenere 500 ml di una soluzione 0,6M di NaHCO3 .

 

Devi arrivare alla formula della diluizione:

prima della diluizione = dopo la diluizione

      M1V1          =         M2V2

 

  M1V1(?)          =        0,6 M2 ∙ 0,5L2 

 

Per poter poi trovare V1, serve intanto M1 , e quindi passaggio

                           χmolare →  M attraverso la densità della soluzione :

                                       ( bellissimo nonché pazzesco passaggio!)

M= n soluto/ in 1L soluzione e allora M = :

 

                                        0,045 χsoluto=nsoluto / n totali                                                         ∙  1010 =

{[0,955 χsolvente=nsolvente / n totali] 18 PMH2O=gsolvente]+[0,045χsoluto=nsoluto/n totali 84PMNaHCO3]}=20,97gsoluzione

 

= 2,17 M

 

Notare varie cose(!):

-che si elidano n totali soluto e solvente, nel mettersi in rapporto matematico tra loro,

e che quindi è come se avessimo, di ogni χmolare, solo il numeratore, chiaramente non saranno affatto proprio 0,045 nsoluto e 0,955 n solvente, ma mettendole a rapporto, è come se “ci venissero fuori” le n!

-che tale formulona risolutiva derivi dalla proporzione:

se 0,045n soluto in : 20,97gsoluzione = x n soluto in : 1010g soluzione ( che ≡ 1 L soluzione, dalla densità, che ci dice che 1,01g soluzione1 ml soluzione),

della serie moltiplico tutto il rapportone per la densità per 1000...

 

 

Ora l'esercizio è in discesa...:

metti tale M1 = 2,17 così trovata, nella formula della diluizione:

 

  2,17M1V1(?)          =        0,6 M2 ∙ 0,5L2

e trovi V1...

 



                    
 

Dedico questo mio sito a mia madre e mio padre, che hanno vissuto con semplicità e onestà,

                     esempio per la mia vita, ed ora, sereni, vegliano su di me e mi guidano, anche da lassù.

 
 
  
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