Volume 1

LAB Variazione di temperatura delle soluzioni Calcolo della variazione di temperatura di ebollizione e congelamento di una soluzione zuccherina e di una salina 1. In 1 kg di acqua sciolgo 90 g di fruttosio (C6H12O6) e calcolo il punto di ebollizione e di congelamento della soluzione così ottenuta. Peso molecolare del fruttosio = 180 u.m.a., quindi 90 g corrispondono a 0,5 moli; infatti 90/180 = 0,5. La molalità della soluzione così ottenuta è 0,5; infatti 0,5 moli/1 kg di soluzione = 0,5 m. Calcoliamo la temperatura di congelamento: tcr = Kcr m = 1,86 0,5 = 0,93 Quindi se l acqua pura congela a 0, questa soluzione congela a 0,93. Calcoliamo ora la temperatura di ebollizione: teb = Keb m = 0,515 0,5 = 0,2575 L acqua pura bolle a 100 °C, questa soluzione bolle a 100,2575 °C. 2. Prepariamo adesso una soluzione costituita da 1 kg di acqua pura in cui sciogliamo 27,25 g di cloruro di sodio (NaCl) e anche questa volta calcoliamo il punto di congelamento e di ebollizione della soluzione. Peso molecolare del cloruro di sodio = 58,5 u.m.a., per cui 27,25 g corrispondono a 0,5 moli; infatti 27,25/58,5 = 0,5 anche in questo caso la molalità della soluzione è 0,5; infatti 0,5 moli/1 kg = 0,5 m. Mi aspetterei una temperatura di congelamento e di ebollizione identiche alla soluzione preparata con fruttosio, invece dai dati sperimentali ottengo tcr = 1,86 e teb = 0,515 a H O H Questo è dovuto al fatto che il sale dissociato in acqua forma un numero doppio di particelle perché libera ioni Na+ e Cl , al contrario lo zucchero non si dissocia (Lab Figura 10.1). C6H12O6 O H b Processo di diffusione (esperienza pratica) Diffusione del solfato di rame in soluzione Lab Figura 10.1. Sequenza delle operazioni 1. Versare una soluzione molto concentrata di zucchero in un cilindro fino a riempirne un terzo del volume. A = Soluzione di zucchero (concentrata) 2. Versare quindi una soluzione concentrata di solfato di rame (blu) in modo da ottenere due soluzioni liquide sovrapposte. B = soluzione di solfato di rame (blu) Dopo queste due operazioni si avrà la situazione iniziale (Lab Figura 10.2). Dopo circa 30 min si può notare che il solfato di rame (blu) è migrato verso il basso (Lab Figura 10.3). Dopo circa 5 ore il solfato di rame si è diffuso in tutta la soluzione zuccherina (Lab Figura 10.4). Lab Figura 10.2. Lab Figura 10.3. Lab Figura 10.4. 141 H