Nel testo "Concentrazione in mol/L o Molarità” hai visto che la concentrazione in mol/L si riferisce alla quantità di materia nel soluto (n1, 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:
- Le formule delle sostanze disciolte in acqua;
- 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.
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 (PO3-4(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 AXBsì → 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 mo3-4(ac)
1 mol 3 mol 2 mol
Possiamo vedere che 1 mole di Mg3(POLVERE4)2 fornisce 3 moli di Mg2+(Qui) e 2 moli di PO3-4(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 PO3-4(ac):
1 mg3(POLVERE4)2(ac) → 3 mg2+(Qui) + 2 mo3-4(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 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 PO3-4(ac) 100 %
e 70%
y = 70. 1,0 → y = 0,70 mol/L di ioni PO3-4(ac)
100
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/concentracao-dos-ions-mol-l.htm
