PREPARAZIONE DELLE SOLUZIONI: COME FARLO, ESEMPI, ESERCIZI - CHIMICA - 2026

La preparazione di soluzioni è una delle attività più sviluppate all'interno e all'esterno della scienza sperimentale, soprattutto per quanto riguarda la chimica, la biologia, la bioanalisi, la medicina e la farmacia. In ambito commerciale molti dei prodotti che acquistiamo, siano essi alimentari o per bagni, sono costituiti da soluzioni acquose.

Una soluzione in termini semplici è una miscela omogenea composta da un solvente, solitamente liquido, e un soluto. Questa è associata a una concentrazione, le cui unità variano a seconda degli scopi per cui è stata preparata, nonché dell'accuratezza con cui viene espressa la sua concentrazione.

Le soluzioni sono uno degli elementi più comuni e importanti in chimica e hanno una serie di regole per prepararle. Fonte: Pxhere.

Il principio di tutte le preparazioni in soluzione è essenzialmente lo stesso: sciogliere il soluto in un solvente appropriato, oppure partendo da una soluzione concentrata (stock), prelevare aliquote per preparare quelle più diluite. L'obiettivo finale è che vi sia un'elevata omogeneità e che la soluzione abbia le caratteristiche desiderate.

Nella vita quotidiana le soluzioni vengono preparate seguendo il criterio del gusto, ovvero quanto deve essere intenso il gusto di una bevanda. I laboratori o le industrie, invece, richiedono un parametro meno soggettivo: una concentrazione predeterminata, che si ottiene seguendo una serie di regole e solitamente semplici calcoli matematici.

Come prepari una soluzione?

Passaggi precedenti

Prima di preparare una soluzione, è necessario determinare quale concentrazione avrà il suo soluto, o ciascuno di essi, e quale sarà il solvente che verrà utilizzato. Vuoi che sia 1% m / v? O il 30% m / v? Sarà preparato a una concentrazione di 0,2 M o 0,006 M? Allo stesso modo, deve essere noto per quali scopi verrà utilizzato: analitico, reagenti, media, indicatori, ecc.

Quest'ultimo punto determina se sarà necessario o meno l'uso di flaconi o palloncini volumetrici. Se la risposta è negativa, le soluzioni possono essere preparate direttamente in un becher, e quindi la preparazione sarà più semplice e meno meticolosa.

Dissoluzione del soluto

Indipendentemente dalla concentrazione, o se si desidera che sia il più preciso possibile, il primo passo nella preparazione di una soluzione è pesare il soluto e dissolverlo nel solvente appropriato. A volte anche quando il soluto è solubile nel solvente scelto, è necessario riscaldarlo su un piatto o disporre di un agitatore magnetico.

In effetti, il soluto è il fattore che fa una netta differenza nel metodo con cui vengono preparate diverse soluzioni. Se invece il solvente è un liquido volatile, la soluzione verrà preparata all'interno di una cappa aspirante.

L'intero processo di dissoluzione del soluto viene eseguito in un becher. Una volta sciolto, e con l'ausilio di un supporto e di un imbuto, il suo contenuto viene trasferito nel matraccio o palloncino volumetrico del volume desiderato.

Se è stato utilizzato un agitatore, è necessario lavarlo adeguatamente per garantire che non rimangano tracce di soluto aderenti alla sua superficie; e bisogna anche essere cauti durante il trasferimento, altrimenti l'agitatore cadrà nel pallone volumetrico. Per questo è comodo e molto utile aiutarsi con un magnete. D'altra parte, al posto dell'agitatore può essere utilizzata anche una bacchetta di vetro.

Riempi il pallone volumetrico o il palloncino

Dissolvendo il soluto in questo modo, ci assicuriamo che non ci siano solidi sospesi nel matraccio volumetrico, che sarà poi difficile da sciogliere e influenzerà la qualità analitica della soluzione finale.

Fatto ciò, si ricompone o si completa il volume del palloncino con il solvente, fino a quando la superficie del liquido coincide con il segno indicato sulla vetreria.

Infine si agita un paio di volte il palloncino o il pallone chiuso con i rispettivi tappi, lasciando pronta la soluzione.

Esempi di soluzioni

In un laboratorio è comune preparare soluzioni di acidi o basi. Questi devono essere prima aggiunti a un volume considerevole di solvente; per esempio, l'acqua. Non dovrebbe mai essere fatto il contrario: aggiungere acqua ad acidi o basi, ma piuttosto a un volume d'acqua. Il motivo è che la loro idratazione è molto esotermica e c'è persino il rischio che il becher esploda.

Acido solforico

Supponiamo di voler preparare una soluzione diluita di acido solforico. Avendo chiaro quale sarà l'aliquota da prelevare dalla soluzione stock o concentrata, questa verrà trasferita al pallone volumetrico, che avrà già un volume d'acqua.

Anche così, il calore verrà rilasciato e deve essere portato a segno con acqua molto lentamente, aspettando che il palloncino si raffreddi o non diventi troppo caldo.

Idrossido di sodio

D'altra parte, una soluzione di idrossido di sodio viene preparata pesando i confetti NaOH in un becher con acqua. Una volta sciolto il NaOH, con o senza agitatore magnetico, l'acqua alcalina viene trasferita nel rispettivo pallone volumetrico e portata a tacca con acqua o etanolo.

esercizi

Esercizio 1

Si desidera preparare un litro di una soluzione al 35% m / v di cloruro di sodio in acqua. Quanto sale bisogna pesare e come si procede?

La concentrazione del 35% m / v significa che abbiamo 35 g di NaCl per ogni 100 mL di acqua. Man mano che ci chiedono un litro di soluzione, dieci volte tanto, peseremo 350 g di sale che proveremo a sciogliere nel volume di un litro.

Quindi, in un grande becher vengono pesati i 350 g di NaCl. Successivamente si aggiunge una quantità di acqua sufficiente (meno di un litro) per sciogliere il sale mediante una bacchetta di vetro. Poiché il sale è molto solubile in acqua, l'uso di un agitatore magnetico non è obbligatorio.

Disciolti questi 350 g di NaCl, l'acqua salata viene trasferita in un matraccio tarato da un litro e portata a volume con acqua; oppure semplicemente riempire il litro d'acqua nello stesso becher e continuare a mescolare per garantire l'omogeneità del sale. Quest'ultimo si applica quando la soluzione non deve avere una concentrazione esatta ma approssimativa.

Esercizio 2

Si vogliono preparare 250 ml di aceto (acido acetico 5% v / v) partendo da una bottiglia di acido acetico glaciale (puro al 100%). Quale volume di questa bottiglia dovrebbe essere preso?

Indipendentemente dal volume di acido acetico glaciale misurato, avrà una concentrazione del 100%; una goccia, 2 ml, 10 ml, ecc. Se dividiamo 100/5, avremo 20, che indica il nostro fattore di diluizione; cioè il volume che misuriamo dalla bottiglia che andremo a diluire 20 volte. Pertanto, 250 ml di aceto dovrebbero corrispondere a questo volume 20 volte più grande.

Quindi, 250/20 ci dà 12,5, il che significa che dalla bottiglia di acido acetico glaciale prenderemo 12,5 mL e lo diluiremo in 237,5 mL di acqua (250-12,5).

Per questo, verrà utilizzata una pipetta graduata e sterilizzata, oppure un piccolo volume di acido acetico glaciale verrà trasferito in un becher pulito da cui verrà prelevata l'aliquota da 12,5 mL e verrà aggiunto a un palloncino volumetrico da 250 mL con una quantità d'acqua precedente e sufficiente. Quindi, aggiungeremo l'acido all'acqua e non l'acqua all'acido.

Riferimenti

1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chimica (8 ° ed.). CENGAGE Apprendimento.
2. Joshua Halpern, Scott Sinex e Scott Johnson. (05 giugno 2019). Preparazione delle soluzioni. Chemistry LibreTexts. Recupero da: chem.libretexts.org
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (16 settembre 2019). Come preparare una soluzione. Estratto da: thoughtco.com
4. Netorial di ChemPages. (Sf). Modulo stechiometrico: soluzioni. Estratto da: chem.wisc.edu
5. The Science Company. (2020). Preparazione di soluzioni chimiche. Estratto da: sciencecompany.com