Concentrazione di ioni in mol/L. Molarità o concentrazione di ioni

Nel testo "Concentrazione in mol/L o Molarità” hai visto che la concentrazione in mol/L si riferisce alla quantità di materia nel soluto (n_1, misurata in moli) con il volume della soluzione in litri (V). Tuttavia, ci sono alcuni soluti che, se posti in acqua, generano ioni.

Un esempio è quando mettiamo il sale (NaCl) nell'acqua, si verifica un'attrazione tra il polo positivo dell'acqua con Cl e il polo negativo con Na, dando origine a ioni Na⁺ e Cl^-.

È importante sapere come determinare la concentrazione in mol/L di questi ioni, poiché ciò può essere utile in molte situazioni. Un'area che utilizza questo è la medicina, specialmente negli esami del sangue medici. Il nostro sangue e altri fluidi corporei hanno ioni disciolti in essi. Se la concentrazione di questi ioni nel nostro sangue è al di sopra o al di sotto del normale, può compromettere il corretto funzionamento del nostro corpo e portare a disturbi e malattie.

Vedi il caso degli ioni di ferro (Fe²⁺): se la persona manca di questo ione, può sviluppare anemia. Quindi, quando a qualcuno che ha l'anemia viene detto che ha bisogno di consumare cibi ricchi di ferro o anche qualche medicinale contenente ferro, in realtà è lo ione ferro e non l'elemento metallico.

Un altro caso è quando c'è perdita di ioni calcio (Ca²⁺) nelle ossa, causando osteoporosi, come mostrato nelle foto con immagini ingrandite delle ossa di seguito:

Guarda altri esempi di ioni che hanno funzioni vitali nel nostro corpo e devono essere nella giusta concentrazione:

Pertanto, date queste informazioni, diventa evidente che sapere come calcolare la concentrazione di ioni nelle soluzioni è davvero importante. Ma come si può fare?

È possibile determinare le concentrazioni in mol/L degli ioni presenti nelle soluzioni se si conoscono due dati essenziali, che sono:

1. Le formule delle sostanze disciolte in acqua;
2. La molarità delle tue soluzioni.

Con questi dati in mano, scrivere l'equazione di dissociazione o ionizzazione del soluto in questione e trovare per deduzione la concentrazione degli ioni, come è proporzionale al numero di moli di ogni ione. Ciò significa che la concentrazione di ioni è proporzionale ai rispettivi coefficienti nell'equazione di ionizzazione o dissociazione.

Non fermarti ora... C'è dell'altro dopo la pubblicità ;)

Vedere l'esempio seguente per comprendere meglio come viene eseguito questo calcolo:

"Si consideri che la concentrazione in quantità di materia di una data soluzione acquosa di fosfato di magnesio (Mg₃(POLVERE₄)₂ è 0,5 mol/L. Quale sarà la concentrazione in mol/L di cationi di magnesio (Mg²⁺_(Qui)) e anioni fosfato (PO^3-_4(ac)) in questa soluzione, considerando che il grado di dissociazione (α) era 100%?”

Il primo passo per risolvere questo problema è scrivere l'equazione di dissociazione o ionizzazione. Se hai difficoltà, puoi basarti sull'equazione generica di seguito:

1 A_XB_sì → x LA^+y + y B^-X
1 mol x mol y mol

Quindi, considerando in questo esempio che il fosfato di magnesio si è completamente dissociato, abbiamo la seguente equazione:

1 mg₃(POLVERE₄)_2(ac) → 3 mg²⁺_(Qui) + 2 mo^3-_4(ac)

1 mol 3 mol 2 mol

Possiamo vedere che 1 mole di Mg₃(POLVERE₄)₂ dà 3 moli di Mg²⁺_(Qui) e 2 moli di PO^3-_4(ac); quindi il numero di moli del catione sarà 3 volte il numero di moli del fosfato con cui è stata preparata la soluzione, e quello degli anioni sarà 2 volte.

Poiché la soluzione è 0,5 mol/L di Mg₃(POLVERE₄)_2(ac) , questo significa che 0,5 mol di Mg sono state sciolte in 1 L di esso₃(POLVERE₄)₂, che ha dato origine a 1,5 mol/L di Mg²⁺_(Qui) e 1,0 mol/L di PO^3-_4(ac):

1 mg₃(POLVERE₄)_2(ac) → 3 mg²⁺_(Qui) + 2 mo^3-_4(ac)

1 mol 3 mol 2 mol

0,5 moli x y

1. 0,5 3. 0,5 2. 0,5

0,5 mol/L 1,5 mol/L1,0 mol/L

E se il grado di dissociazione o ionizzazione non fosse del 100%? Diciamo che era il 70%, come faremmo per scoprire la concentrazione in mol/L di questi ioni?

In tal caso, esegui semplicemente una semplice regola del tre. Vedi sotto:

1,5 mol/L di Mg²⁺_(Qui) 100 %

x 70%

x = 70. 1,5  → x = 1,05 mol/L di ioni Mg²⁺_(Qui)
100

1,5 mol/L di PO^3-_4(ac) 100 %

e 70%

y = 70. 1,0  → y = 0,70 mol/L di ioni PO^3-_4(ac)
100

di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica

Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Concentrazione di ioni in mol/L"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/concentracao-dos-ions-mol-l.htm. Consultato il 28 giugno 2021.