noi avem un amestecarea soluțiilor cu diferite substanțe dizolvate fără reacție chimică când două sau mai multe amestecuri care au în comun substanțe cu același ion (fie același cation, fie același anion). Ca în exemplul de mai jos:
Amestec de soluții care au soluții diferite
Soluția 1 este apă și clorură de sodiu (NaCl), în timp ce soluția 2 are apă și clorură de potasiu (KCl). Când sunt amestecați împreună avem un amestecarea diferitelor soluții dizolvate fără reacție chimică, deoarece ambele săruri utilizate au anionul clorură (Cl-).
1- Caracteristicile amestecurilor diferitelor soluții dizolvate fără reacție chimică
Când se efectuează un amestec de soluții care au diferite substanțe dizolvate fără reacție chimică, caracteristicile de mai jos sunt întotdeauna verificate:
Masa fiecăruia dintre substanțe dizolvate nu se modifică (dacă în soluția 1 avem 10 g de substanță dizolvată și în 2, 30 g, de exemplu, după amestecare vom avea aceeași masă a fiecărui produs dizolvat),
Masa fiecăruia dintre substanțele dizolvate după amestecarea soluțiilor fără reacție chimică
THE cantitatea de materie (n) din fiecare dintre substanțele dizolvate nu se modifică (dacă în soluția 1 avem 5 mol de substanță dizolvată și în 2, 4 mol, de exemplu, după amestecare vom avea aceeași cantitate de materie din fiecare),
Numărul de moli din fiecare dintre substanțele dizolvate după amestecarea soluțiilor fără reacție chimică
Volumul soluției finale, VF, este rezultatul sumei volumelor fiecăreia dintre soluțiile mixte (dacă în soluția 1 avem 200 mL și în soluția 2, 300 mL, de exemplu, după amestecare vom avea 500 mL de volum),
VF = V1 + V2
2- Formule utilizate în calculele soluțiilor de amestecare a diferitelor substanțe dizolvate fără reacție chimică.
Ca și în acest tip de amestec, avem doar o creștere a cantității de solvent în raport cu fiecare dintre solute, trebuie să calculăm concentrația finală a fiecăruia dintre solute folosind următoarele expresii:
a) Către concentrare comună (Ç)
Pentru soluția 1: înmulțirea concentrației soluției 1 cu volumul său este egală cu concentrația finală înmulțită cu volumul său
Ç1.V1 = CF.VF
Pentru soluția 2: înmulțirea concentrației soluției 2 cu volumul său este egală cu concentrația finală înmulțită cu volumul său
Ç2.V2 = CF.VF
b) Către concentrația în cantitate de materie sau molaritate (M)
Pentru soluția 1:
M1.V1 = MF.VF
Pentru soluția 2:
M2.V2 = MF.VF
c) Concentrația în cantitate de materie a fiecărui ion prezent în soluție
Dacă trebuie să determinăm concentrația unuia sau a tuturor ionilor prezenți în soluția finală, trebuie:
1º: Amintiți-vă că concentrația ionică este dată de înmulțirea concentrației (M), a solutului din care provine, de indicele său din formula substanței. Deci, pentru ionul Y, în substanța 1, XY3, concentrația va fi:
[Y]1 = 3. M
În ceea ce privește solutul2, ZY, concentrația lui Y ar fi dată de:
[Y]2 = 1. M
2º: Dacă avem mai multe soluții care eliberează același ion, de exemplu, solutele XY3 și ZY, care au același ion Y, concentrația acestui ion în soluția finală este dată de suma concentrațiilor sale pentru fiecare soluție:
[Y]F = [Y]1 + [Y]2
3- Exemple de calcule care implică amestecarea soluțiilor de diferite substanțe dizolvate fără reacție chimică
Exemplul 1: (PUC SP) Într-un pahar, s-au amestecat 200 ml dintr-o soluție apoasă de clorură de calciu (CaCl)2) cu concentrație de 0,5 mol. L–1 și 300 ml dintr-o soluție de 0,8 mol. L–1 de clorură de sodiu (NaCl). Soluția obținută are o concentrație de anion clorură de aproximativ:
a) 0,34 mol. L–1
b) 0,65 mol. L–1
c) 0,68 mol. L–1
d) 0,88 mol. L–1
e) 1,3 mol. L–1
Datele furnizate de exercițiu au fost:
Soluția 1:
Volum (V1): 200 ml
Concentrația molară (M1): 0,5 mol. L–1
Soluția 2:
Volum (V2): 300 ml
Concentrația molară (M2): 0,8 mol. L–1
Pentru a determina concentrația anionilor clorură (Cl-), trebuie să urmăm acești pași:
Pasul 1: calculați volumul soluției finale
VF = V1 + V2
VF = 200 + 300
VF = 500 ml
Pasul 2: Calculați concentrația molară a soluției finale în raport cu soluția de CaCl2, folosind expresia de mai jos:
M1.V1 = MF.VF
0,5.200 = MF.500
100 = MF.500
100 = MF
500
MF = 0,2 mol. L–1
Pasul 3: Calculați concentrația molară de clorură [Cl-]1, în soluția finală, din soluția de CaCl2, folosind expresia de mai jos:
NOTĂ: În formulă avem înmulțirea molarității cu 2 deoarece avem indicele 2 în Cl, în formula solută CaCl2.
[Cl-]1 = 2.MF
[Cl-]1 = 2. 0,2
[Cl-]1 = 0,4 mol. L–1
Pasul 4: Calculați concentrația molară a soluției finale cu privire la soluția de NaCI, utilizând expresia de mai jos:
M2.V2 = MF.VF
0,8300 = MF.500
240 = MF.500
240 = MF
500
MF = 0,48 mol. L–1
Pasul 5: Calculați concentrația molară de clorură, [Cl-]2, în soluția finală, din soluția de NaCI, utilizând expresia de mai jos:
NOTĂ: În formulă avem înmulțirea molarității cu 1 deoarece avem indicele 1 în Cl, în formula pentru NaCl dizolvat.
[Cl-]2 = 1.MF
[Cl-]2 = 1. 0,48
[Cl-]2 = 0,48 mol. L–1
Pasul 6: Calculați cantitatea totală de ioni clorură în soluția finală
Pentru a face acest lucru, trebuie doar să adăugați concentrațiile molare de cloruri pentru fiecare dintre substanțele dizolvate în pașii 3 și 5:
[Cl-]F = [Cl-]1+ [Cl-]2
[Cl-]F = 0,4 + 0,48
[Cl-]F = 0,88 mol. L–1
Exemplul 2: La o soluție de 500 ml KOH 6 mol / L s-au adăugat 300 ml soluție K.2NUMAI3 3 mol / L. Care este concentrația fiecăruia dintre substanțele dizolvate din amestecul rezultat
a) 3,75 și 3,0 mol / L
b) 3,75 și 1,215 mol / L
c) 4,5 și 1,125 mol / L
d) 3,75 și 1,125 mol / L
e) 4,5 și 1,215 mol / L
Datele furnizate de exercițiu au fost:
Soluția 1:
Volum (V1): 500 ml
Concentrația molară (M1): 6 mol. L–1
Soluția 2:
Volum (V2): 300 ml
Concentrația molară (M2): 3 mol. L–1
Pentru a determina concentrația anionilor clorură (Cl-), trebuie să urmăm acești pași:
Pasul 1: calculați volumul soluției finale
VF = V1 + V2
VF = 500 + 300
VF = 800 ml
Pasul 2: Calculați concentrația molară a soluției finale în raport cu soluția KOH, utilizând expresia de mai jos:
M1.V1 = MF.VF
6.500 = MF.800
3000 = MF.800
3000 = MF
800
MF = 3,75 mol. L–1
Pasul 3: Calculați concentrația molară a soluției finale în raport cu solutul K2NUMAI3, folosind expresia de mai jos:
M2.V2 = MF.VF
3.300 = MF.800
900 = MF.800
900 = MF
800
MF = 1,125 mol. L–1
De mine. Diogo Lopes Dias
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/mistura-solucoes-com-solutos-diferentes-sem-reacao-quimica.htm