noi abbiamo un miscelazione di soluzioni con diversi soluti senza reazione chimica quando due o più miscele che hanno in comune sostanze con lo stesso ione (lo stesso catione o lo stesso anione). Come nell'esempio seguente:
Miscela di soluzioni che hanno diversi soluti
La soluzione 1 è acqua e cloruro di sodio (NaCl), mentre la soluzione 2 ha acqua e cloruro di potassio (KCl). Quando mescolati insieme abbiamo un miscelazione di diverse soluzioni di soluto senza reazione chimica, poiché entrambi i sali utilizzati hanno l'anione cloruro (Cl-).
1- Caratteristiche di miscele di diverse soluzioni di soluti senza reazione chimica
Quando si effettua una miscela di soluzioni che hanno soluti diversi senza reazione chimica, vengono sempre verificate le seguenti caratteristiche:
La massa di ciascuno dei soluti non cambia (se nella soluzione 1 abbiamo 10 g di soluto e in 2, 30 g, ad esempio, dopo aver mescolato avremo la stessa massa di ogni soluto),
Massa di ciascuno dei soluti dopo aver mescolato soluzioni senza reazione chimica
IL quantità di materia (n) di ciascuno dei soluti non cambia (se nella soluzione 1 abbiamo 5 mol di soluto e in 2, 4 mol, ad esempio, dopo aver mescolato avremo la stessa quantità di materia di ciascuno),
Numero di moli di ciascuno dei soluti dopo aver mescolato soluzioni senza reazione chimica
Il volume della soluzione finale, VF, è il risultato della somma dei volumi di ciascuna delle soluzioni miscelate (se nella soluzione 1 abbiamo 200 mL e nella soluzione 2, 300 mL, ad esempio, dopo la miscelazione avremo 500 mL di volume),
VF = V1 + V2
2- Formule utilizzate nei calcoli di soluzioni di miscelazione di diversi soluti senza reazione chimica.
Come in questo tipo di miscela abbiamo solo un aumento della quantità di solvente in relazione a ciascuna delle soluti, dobbiamo calcolare la concentrazione finale di ciascuno dei soluti usando il seguente espressioni:
a) A concentrazione comune (Ç)
Per la soluzione 1: la moltiplicazione della concentrazione della soluzione 1 per il suo volume è uguale alla concentrazione finale moltiplicata per il suo volume
Ç1.V1 = CF.VF
Per la soluzione 2: la moltiplicazione della concentrazione della soluzione 2 per il suo volume è uguale alla concentrazione finale moltiplicata per il suo volume
Ç2.V2 = CF.VF
b) A concentrazione in quantità di materia o molarità (M)
Per la soluzione 1:
M1.V1 = MF.VF
Per la soluzione 2:
M2.V2 = MF.VF
c) Concentrazione in quantità di materia di ogni ione presente nella soluzione
Se dobbiamo determinare la concentrazione di uno o tutti gli ioni presenti nella soluzione finale, dobbiamo:
1º: Ricorda che la concentrazione dello ione è data dalla moltiplicazione della concentrazione (M), del soluto da cui proviene, per il suo indice nella formula della sostanza. Quindi, per lo ione Y, nella sostanza 1, XY3, la concentrazione sarà:
[S]1 = 3. M
Per quanto riguarda soluto2, ZY, la concentrazione di Y sarebbe data da:
[S]2 = 1. M
2º: Se abbiamo più di un soluto che rilascia lo stesso ione, ad esempio, i soluti XY3 e ZY, che hanno lo stesso ione Y, la concentrazione di questo ione nella soluzione finale è data dalla somma delle sue concentrazioni per ogni soluto:
[S]F = [S]1 + [S]2
3- Esempi di calcoli che comportano la miscelazione di soluzioni di diversi soluti senza reazione chimica
Esempio 1: (PUC SP) In un becher sono stati miscelati 200 mL di una soluzione acquosa di cloruro di calcio (CaCl)2) di 0,5 moli di concentrazione. l–1 e 300 ml di una soluzione da 0,8 moli. l–1 di cloruro di sodio (NaCl). La soluzione ottenuta ha una concentrazione di anioni cloruro di circa:
a) 0,34 moli. l–1
b) 0,65 moli. l–1
c) 0,68 moli. l–1
d) 0,88 moli. l–1
e) 1,3 moli. l–1
I dati forniti dall'esercizio sono stati:
Soluzione 1:
Volume (V1): 200 ml
Concentrazione molare (M1): 0,5 mol. l–1
Soluzione 2:
Volume (V2): 300 ml
Concentrazione molare (M2): 0,8 moli. l–1
Per determinare la concentrazione di anioni cloruro (Cl-), dobbiamo seguire questi passaggi:
Passo 1: calcolare il volume della soluzione finale
VF = V1 + V2
VF = 200 + 300
VF = 500 ml
Passo 2: Calcolare la concentrazione molare della soluzione finale rispetto al soluto di CaCl2, utilizzando l'espressione seguente:
M1.V1 = MF.VF
0,5.200 = MF.500
100 = MF.500
100 = MF
500
MF = 0,2 moli. l–1
Passaggio 3: Calcolare la concentrazione molare di cloruro[Cl-]1, nella soluzione finale, dal soluto di CaCl2, utilizzando l'espressione seguente:
NOTA: Nella formula abbiamo la moltiplicazione della molarità per 2 perché abbiamo l'indice 2 in Cl, nella formula del soluto CaCl2.
[Cl-]1 = 2.MF
[Cl-]1 = 2. 0,2
[Cl-]1 = 0,4 moli. l–1
Passaggio 4: Calcolare la concentrazione molare della soluzione finale rispetto al soluto di NaCl, utilizzando l'espressione seguente:
M2.V2 = MF.VF
0,8,300 = MF.500
240 = MF.500
240 = MF
500
MF = 0,48 moli. l–1
Passaggio 5: Calcolare la concentrazione molare di cloruro, [Cl-]2, nella soluzione finale, dal soluto di NaCl, utilizzando l'espressione seguente:
NOTA: Nella formula abbiamo la moltiplicazione della molarità per 1 perché abbiamo l'indice 1 in Cl, nella formula per il soluto NaCl.
[Cl-]2 = 1.MF
[Cl-]2 = 1. 0,48
[Cl-]2 = 0,48 moli. l–1
Passaggio 6: Calcola la quantità totale di ioni cloruro nella soluzione finale
Per fare ciò, basta aggiungere le concentrazioni molari di cloruri per ciascuno dei soluti nei passaggi 3 e 5:
[Cl-]F = [Cl-]1+ [Cl-]2
[Cl-]F = 0,4 + 0,48
[Cl-]F = 0,88 moli. l–1
Esempio 2: Ad una soluzione di 500 ml di KOH 6 mol/L sono stati aggiunti 300 ml di soluzione K.2SOLO3 3 mol/l. Qual è la concentrazione di ciascuno dei soluti nella miscela risultante?
a) 3,75 e 3,0 mol/L
b) 3,75 e 1,215 mol/L
c) 4,5 e 1,125 mol/L
d) 3,75 e 1,125 mol/L
e) 4,5 e 1,215 mol/L
I dati forniti dall'esercizio sono stati:
Soluzione 1:
Volume (V1): 500 ml
Concentrazione molare (M1): 6 mol. l–1
Soluzione 2:
Volume (V2): 300 ml
Concentrazione molare (M2): 3 mol. l–1
Per determinare la concentrazione di anioni cloruro (Cl-), dobbiamo seguire questi passaggi:
Passo 1: calcolare il volume della soluzione finale
VF = V1 + V2
VF = 500 + 300
VF = 800 ml
Passo 2: Calcolare la concentrazione molare della soluzione finale rispetto al soluto KOH, utilizzando l'espressione seguente:
M1.V1 = MF.VF
6.500 = MF.800
3000 = MF.800
3000 = MF
800
MF = 3,75 mol. l–1
Passaggio 3: Calcolare la concentrazione molare della soluzione finale in relazione al soluto K2SOLO3, utilizzando l'espressione seguente:
M2.V2 = MF.VF
3.300 = MF.800
900 = MF.800
900 = MF
800
MF = 1,125 moli. l–1
Di Me. Diogo Lopes Dias
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/mistura-solucoes-com-solutos-diferentes-sem-reacao-quimica.htm
