Volume 1

H H O H H C C O H H H H H O H Figura 10.4. Il processo di idratazione. Mettendo in acqua un cristallo di sale, osserviamo che le molecole di acqua sono attratte dagli ioni del cristallo che vengono così circondati, isolati e idratati. (Fig. 10.3). Mescoliamo ora acqua con alcol etilico (C2H5OH): anche in questo caso si avrà una interazione tra le parti polari di solvente e soluto che favoriranno il processo di idratazione (Fig. 10.4). 2. SOLVENTE POLARE-SOLUTO NON POLARE Mescoliamo acqua e olio. Notiamo che lasciando l olio a riposo per un breve periodo di tempo esso si stratifica sull acqua essendo meno denso. Cosa avviene? Le particelle di acqua del solvente si attraggono tra loro in quanto polari, ma non sono attratte da quelle dell olio, per cui il processo di idratazione non avviene. 3. SOLVENTE NON POLARE-SOLUTO POLARE Anche in questo caso, come nel precedente, non vi è interazione tra molecole non polari (olio) e polari (sale da cucina) e il processo di solubilizzazione non è possibile = soluzione eterogenea. 4. SOLVENTE NON POLARE-SOLUTO NON POLARE Mettiamo un po di cera nell acqua ragia o della benzina nell olio. Sia le particelle di solvente che quelle di soluto sono unite da forze molto deboli, il movimento casuale delle molecole favorisce la dispersione e si otterrà la soluzione = soluzione omogenea. 10. 3 Equilibrio di soluzione Mettiamo in acqua alcuni cristalli di cloruro di sodio; sappiamo che gli ioni Na+ e Cl vengono circondati dalle molecole di acqua e isolati: quando il numero degli ioni idratati diventa consistente, parte di questi possono tornare sul cristallo. Si raggiunge un equilibrio dinamico di soluzione quando il numero di ioni idratati coincide con quelli che ritornano a far parte del cristallo. Una soluzione in cui è presente ancora una parte del soluto in equilibrio dinamico come corpo di fondo è definita satura; se si aggiunge ancora una minima quantità di soluto questo precipiterebbe sul fondo del contenitore senza sciogliersi. Una soluzione che ad una certa temperatura contiene una quantità di soluto inferiore alla quantità di saturazione è definita insatura. In genere un aumento di temperatura favorisce la solubilità del soluto, cioè aumenta la quantità di soluto che può sciogliersi nel solvente perché un aumento di temperatura comporta un aumento dell energia cinetica delle particelle. La soluzione così ottenuta è definita sovrasatura. Quando la soluzione calda viene raffreddata la maggiore quantità di soluto che si era disciolta precipita. Dissociazione ionica e conducibilità Problem solving Perché i gas si sciolgono meglio a bassa temperatura? 138 Abbiamo visto che la polarità dell acqua favorisce la formazione di ioni idratati e questo processo è detto dissociazione ionica, le sostanze con le quali si verifica sono dette elettroliti. Un esempio già studiato è il cloruro di sodio in acqua. Infatti osserviamo che gli ioni Na+ sono circondati dall acqua con il polo negativo di questa e gli ioni Cl circondati dall acqua con il polo positivo. Una esperienza di facile realizzazione ci consente di osservare che la presenza dell elettrolita in acqua conferisce alla soluzione la capacità di condurre corrente elettrica (Laboratorio Conducibilità elettrica delle soluzioni).