Miscelazione di soluzioni con insorgenza di reazioni chimiche

Affinché una reazione chimica avvenga in una miscela di soluzioni, i loro soluti non devono essere gli stessi, poiché la reazione avviene tra di loro.

Nei laboratori e nelle industrie chimiche, la maggior parte delle miscele si verifica dal verificarsi di reazioni e, quindi, è essenziale conoscere la stechiometria di queste reazioni. Ciò significa saper eguagliare le reazioni e conoscere la proporzione in numero di moli dei reagenti e dei prodotti, che è data dai coefficienti dell'equazione bilanciata.

Se conosciamo questi dettagli, saremo in grado di determinare se la soluzione finale è neutra, acida o basica, oltre a poter determinare la concentrazione in mol/L del prodotto.

Per capire come ciò avvenga, vedere un esempio di reazione tra un acido e una base:

• Miscelare tra 30 mL di idrossido di sodio (NaOH) a 0,7 mol/L e 70 mL di acido cloridrico (HCl) a 0,3 mol/L.

La reazione che avviene è la seguente:
1 NaOH + 1 HCl → 1 NaCl +1 H₂oh

Notare che il rapporto di reazione è 1:1. Vediamo se anche la miscela è in questa proporzione e determiniamo se è una miscela neutra, acida o basica. Per questo è necessario trovare i numeri mol (n) dei reagenti:

no_NaOH = M_NaOH. V_NaOH
no_NaOH = 0,7 mol/l. 0,03 litri
no_NaOH =0,021 moli

no_HCl = M_HCl. V_HCl
no_HCl = 0,3 mol/l. 0,07 litri
no_HCl =0,021 moli

Quindi abbiamo:

1 NaOH + 1 HCl → 1 NaCl +1 H₂oh
Rapporto: 1 mol 1 mol 1 mol
Numero di mol: 0,021 mol 0,021 mol 0,021 mol

Ciò significa che la reazione si conforma al rapporto stechiometrico, rimanendo neutra in quanto non vi è eccesso di acido o base.

La concentrazione in mol/L (M) del sale formato si può ricavare dalla formula sottostante, ricordando che il volume della soluzione è la somma dei volumi di acido e base (30 mL + 70 mL = 100 mL = 0,1L ):

M = no
V

M = 0,021 moli
0.1L

M = 0,21 mol/L

Tuttavia, se dovessimo mescolare una quantità maggiore di NaOH con la stessa quantità di HCl, vedremmo che il numero di moli di NaOH non obbedirebbe al rapporto stechiometrico, rimanendo in eccesso. Quindi, sapremmo che la soluzione finale presenterebbe un carattere di base.

Questo concetto è ampiamente utilizzato in una tecnica chiamata titolazione, in cui la concentrazione di una soluzione sconosciuta è determinata dalla sua reazione (con l'aiuto di un indicatore) con una soluzione di concentrazione nota.

di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica

Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/mistura-solucoes-com-ocorrencia-reacoes-quimicas.htm