- Cos'è una soluzione diluita?
- Fattori che influenzano la solubilità
- 1- Temperatura
- 2- Pressione
- 3- Composizione chimica
- 4- Fattori meccanici
- Curve di saturazione e solubilità
- Esempi di soluzioni diluite
- Riferimenti
Una soluzione diluita o insatura è una soluzione chimica che non ha raggiunto la concentrazione massima di soluto disciolto in un solvente. Il soluto aggiuntivo si dissolverà quando aggiunto a una soluzione diluita e non apparirà nella fase acquosa.
Da un punto di vista fisico-chimico, una soluzione insatura è considerata uno stato di equilibrio dinamico in cui le velocità con cui il solvente dissolve il soluto sono maggiori della velocità di ricristallizzazione.
Un esempio di una soluzione diluita è illustrato nella Figura 1. Nelle Figure 1.1, 1.2 e 1.3, c'è un volume costante di acqua nel becher.
Nella figura 1.1 il processo inizia dove il soluto inizia a dissolversi, rappresentato dalle frecce rosse. In questo caso, vedi due fasi, una liquida e una solida.
Figura 1: esempio di soluzione insatura.
Nella Figura 1.2, gran parte del solido si è dissolto, ma non completamente a causa del processo di ricristallizzazione, rappresentato dalle frecce blu.
In questo caso, le frecce rosse sono più grandi delle frecce blu, il che significa che la velocità di diluizione è maggiore della velocità di ricristallizzazione. A questo punto hai una soluzione insatura.
Quindi, possiamo dire che una soluzione diluita può dissolvere più soluto in essa fino a raggiungere il punto di saturazione. Al punto di saturazione, non si dissolverà più soluto nel solvente e tale soluzione è chiamata soluzione satura.
In questo modo le soluzioni sono inizialmente di natura insatura e alla fine diventano soluzioni sature aggiungendovi soluto.
Cos'è una soluzione diluita?
Una soluzione diluita è quella soluzione insatura, satura o sovrasatura a cui viene aggiunto più solvente. Il risultato è una soluzione insatura di concentrazione inferiore.
Le diluizioni sono un processo comune in un laboratorio chimico. In generale, lavori con soluzioni diluite realizzate con soluzioni stock che sono quelle acquistate direttamente da un particolare commerciante.
Per effettuare le diluizioni si usa la formula C 1 V 1 = C 2 V 2 dove C è la concentrazione della soluzione, generalmente in termini di molarità o normalità. V è il volume della soluzione in ml e i termini 1 e 2 corrispondono rispettivamente alle soluzioni concentrate e diluite.
Fattori che influenzano la solubilità
La quantità di soluto che può essere sciolta in un solvente dipenderà da diversi fattori, i più importanti dei quali sono:
1- Temperatura
La solubilità aumenta con la temperatura. Ad esempio, più sale può essere sciolto in acqua calda che in acqua fredda.
Tuttavia ci possono essere delle eccezioni, ad esempio, la solubilità dei gas in acqua diminuisce con l'aumentare della temperatura.
In questo caso, le molecole di soluto ricevono energia cinetica mentre si riscaldano, facilitando la loro fuga.
2- Pressione
L'aumento della pressione può forzare la dissoluzione del soluto. Questo è comunemente usato per dissolvere i gas nei liquidi.
3- Composizione chimica
La natura del soluto e del solvente e la presenza di altre sostanze chimiche nella soluzione influiscono sulla solubilità.
Ad esempio, più zucchero può essere sciolto in acqua che sale in acqua. In questo caso, si dice che lo zucchero sia più solubile.
L'etanolo e l'acqua sono completamente solubili l'uno con l'altro. In questo caso particolare, il solvente sarà il composto che si trova in maggiore quantità.
4- Fattori meccanici
A differenza della velocità di dissoluzione, che dipende principalmente dalla temperatura, la velocità di ricristallizzazione dipende dalla concentrazione di soluto sulla superficie del reticolo cristallino, che è favorita quando una soluzione è immobile.
Pertanto, l'agitazione della soluzione impedisce questo accumulo, massimizzando la dissoluzione.
Curve di saturazione e solubilità
Le curve di solubilità sono un database grafico in cui viene confrontata la quantità di soluto che si dissolve in una quantità di solvente, a una data temperatura.
Le curve di solubilità sono comunemente tracciate per una quantità di soluto, solido o gas, in 100 grammi di acqua. Le curve di saturazione per vari soluti in acqua sono illustrate nella Figura 2.
Figura 2: curve di saturazione. In ascissa sono rappresentati i gradi di temperatura, mentre in ordinata i grammi di soluto in 100 grammi di acqua.
La curva indica il punto di saturazione a una data temperatura. L'area sotto la curva indica che hai una soluzione insatura e quindi è possibile aggiungere più soluto. Nell'area sopra la curva c'è una soluzione sovrasatura.
Prendendo come esempio il cloruro di sodio (NaCl), a 25 gradi centigradi circa 35 grammi di NaCl possono essere sciolti in 100 grammi di acqua per ottenere una soluzione satura.
Esempi di soluzioni diluite
Soluzioni insature possono essere trovate su base giornaliera, non è necessario essere in un laboratorio chimico.
Il solvente non deve essere necessariamente acqua. Di seguito sono riportati esempi quotidiani di soluzioni diluite:
- L'aggiunta di un cucchiaio di zucchero a una tazza di caffè caldo produce una soluzione zuccherina insatura.
- L'aceto è una soluzione diluita di acido acetico in acqua.
- La nebbia è una soluzione insatura (ma quasi satura) di vapore acqueo nell'aria.
- 0,01 M HCl è una soluzione insatura di acido cloridrico in acqua.
- L'alcol denaturato è una soluzione diluita di alcol isopropilico in acqua.
- La zuppa è una soluzione insatura di acqua e cloruro di sodio.
- Le bevande alcoliche sono soluzioni diluite di etanolo e acqua. Di solito viene mostrata la percentuale di alcol che hanno.
Riferimenti
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