oh calcolo del numero di particelle in una soluzione è per noi un aspetto fondamentale per misurare il effetto colligativo (osmoscopia, crioscopia, ebullioscopia e tonoscopia) causato dall'aggiunta di un soluto a un determinato solvente.
Più grande è quantità di particelle nel soluto presente nella soluzione, tanto più intenso è l'effetto colligativo. Il calcolo del numero di particelle tiene conto principalmente della natura del soluto che è stato aggiunto.
La classificazione di un soluto in relazione alla sua natura si effettua come segue:
soluto molecolare
È il soluto incapace di subire i fenomeni di dissociazione o ionizzazione, indipendentemente dal solvente a cui è stato aggiunto. Esempi: glucosio, saccarosio, glicole etilenico ecc.
Quindi, poiché un soluto molecolare non si ionizza né si dissocia, se aggiungiamo 15 molecole (particelle) di esso al solvente, avremo 15 molecole disciolte.
soluto ionico
È il soluto che, aggiunto al solvente, subisce il fenomeno di ionizzazione (produzione di cationi e anioni) o di dissociazione (rilascio di cationi e anioni). Esempi: acidi, basi, sali, ecc.
Quindi se ne aggiungiamo 15 molecole al solvente, abbiamo 15 particelle più x particelle.
Fattore di correzione Van't Hoff
Lo scienziato Van't Hoff ha sviluppato una formula per calcolare il fattore di correzione per numero di particelle di un soluto ionico in una soluzione.
io = 1 + α.(q-1)
Essere:
i = fattore di correzione Van't Hoff.
α = grado di dissociazione o ionizzazione del soluto;
q = numero di particelle ottenute dalla dissociazione o ionizzazione di un soluto;
Il fattore di correzione Van't Hoff deve essere utilizzato per moltiplicare il valore trovato per il numero di particelle nella soluzione. Quindi, se, ad esempio, il fattore di correzione è 1,5 e il numero di particelle del soluto nella soluzione è 8,5.1022, avremo:
numero di particelle reali di soluto in soluzione = 1.5. 8,5.1022
numero di particelle reali di soluto in soluzione = 12.75.1022
o
numero di particelle reali di soluto in soluzione = 1.275.1023
Esempi di calcolo del numero di particelle in una soluzione
Esempio 1: Calcolo del numero di particelle presenti in una soluzione contenente 45 grammi di saccarosio (C6H12oh6) sciolto in 500 ml di acqua.
Dati di esercizio:
Massa del soluto = 45 grammi;
Volume del solvente = 500 ml.
Fai quanto segue:
1oh Passo: determinare la massa molare del soluto.
Per determinare la massa del soluto basta moltiplicare la massa atomica dell'elemento per il numero di atomi in esso contenuti nella formula. Quindi somma tutti i risultati.
Carbonio = 12,12 = 144 g/mol
Idrogeno = 1,22 = 22 g/mol
Ossigeno = 16,11 = 196 g/mol
Massa molare =144 + 22 + 196
Massa molare = 342 g/mol
2oh Passo: Calcola il numero di particelle usando una regola del tre che coinvolge il numero di particelle e la massa.
Per assemblare la regola del tre dobbiamo ricordare che, in una massa molare, la massa è sempre correlata alla costante di Avogadro, che è 6.02.1023 entità (molecole o atomi, per esempio). Quindi, poiché il saccarosio ha molecole, poiché è molecolare (formato da un legame covalente), dobbiamo:
342 grammi di saccarosio6.02.1023 molecole
45 grammi di saccarosio x
342.x = 45. 6,02.1023
x = 270,9.1023
342
x = 0.79.1023 molecole
o
x = 7.9.1022 molecole
Esempio 2: Calcolare il numero di particelle presenti in una soluzione che contiene 90 grammi di carbonato di potassio (K2CO3) sciolto in 800 ml di acqua. Sapendo che il grado di dissociazione di questo sale è del 60%.
Dati di esercizio:
Massa del soluto = 90 grammi;
Volume del solvente = 800 ml;
α = 60% o 0,6.
Per determinare il numero di particelle di soluto in quella soluzione, è interessante che vengano sviluppati i seguenti passaggi:
1oh Passo: determinare la massa molare del soluto.
Per determinare la massa del soluto basta moltiplicare la massa atomica dell'elemento per il numero di atomi in esso contenuti nella formula. Quindi somma tutti i risultati.
Potassio = 39,2 = 78 g/mol
Carbonio = 12,1 = 12 g/mol
Ossigeno = 16,3 = 48 g/mol
Massa molare =144 + 22 + 196
Massa molare = 138 g/mol
2oh Passo: calcolare il numero di particelle usando una regola del tre che coinvolge il numero di particelle e la massa.
Per assemblare la regola del tre dobbiamo ricordare che, in una massa molare, la massa è sempre correlata alla costante di Avogadro, che è 6.02.1023 entità (formula ionica, molecole o atomi, per esempio). Quindi, poiché il carbonato ha una formula ionica perché è ionico (formato da un legame ionico), dobbiamo:
138 grammi di carbonato 6.02.1023 molecole
90 grammi di carbonato x
138.x = 90. 6,02.1023
x = 541,8.1023
138
x = 6.02.1023 formula ioni (particelle)
3oh Passo: calcolare il numero di particelle (q) dalla dissociazione del sale.
Nel carbonato di potassio, abbiamo la presenza di due atomi di potassio nella formula (K2) e un'unità dell'anione CO3. Quindi il valore di q per questo sale è 3.
q = 3
4oh Passo: calcolare dal fattore di correzione di Van't Hoff.
io = 1 + α.(q-1)
io = 1 + 0,6.(3-1)
io = 1 + 0,6.(2)
io = 1 + 1.2
io = 2.2
5oh Passo:determinare il numero di particelle reali presente nella soluzione.
Per determinare il numero di particelle reali in questa soluzione, basta moltiplicare il numero di particelle calcolato in 2oh fattore di correzione passo per passo calcolato in 4oh passo:
y = 6.02.1023. 2,2
y = 13.244.1023 particelle
Di Me. Diogo Lopes Dias
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-numero-particulas-uma-solucao.htm
