2011-02-03, 17:51 (Questo messaggio è stato modificato l'ultima volta il: 2011-02-03, 23:15 da Dott.MorenoZolghetti.)
Mi è più volte capitato di ricevere domande su concentrazioni e diluizioni.
Per fare un pelino di chiarezza, ho pensato di scrivere qui alcune formule semplicissime per la gestione delle soluzioni utilizzate negli esperimenti.
Spero siano chiare.
Diluizione semplice
Diluire una soluzione concentrata vuol dire aggiungere del solvente (solitamente acqua) fino a un dato volume.
Es. diluire 1:10 (si legge: uno a dieci) 5 mL di acido solforico vuol dire che partendo dal volume indicato (5 mL), mantenendo lo stesso rapporto (1:10) devo decuplicarne il volume, ottenendo 50 mL di acido diluito. Questo sta a indicare che a 5 mL di acido iniziale unirò 45 mL di acqua distillata. Sarebbe meglio dire: parto da 5 mL e porto a volume di 50 mL, ma per le nostre esigenze la semplificazione non comporta guai.
Diluizione a concentrazione nota
Se conosco la concentrazione finale di un acido e voglio prepararne un dato volume, posso partire da una soluzione a concentrazione maggiore e utilizzare la seguente formula delle diluizioni:
Cf x Vf = Ci x Vi
dove Cf e Ci sono rispettivamente le concentrazioni finale e iniziale e Vf e Vi sono rispettivamente i volumi finale e iniziale. Si badi bene che NON è una proporzione ma un semplice prodotto (x è il segno della moltiplicazione) e inoltre occorre utilizzare unità di misura omogeneee (es. o mL o L; moli/L o %m/m, senza mischiare le unità).
Es. Quanto acido solforico 70% m/v devo prelevare per preparare 200 mL di soluzione al 20% m/v?
Cf è 20 Vf è 200 Vi è l'incognita X Ci è 70
20 x 200 = 70 x X dove X = (20 x 200)/70 = 57.1 mL
Ciò vuol dire che occorre prelevare 57,1 mL di acido solforico al 70% e portarli a volume di 200 mL con acqua. La concentrazione risultante della soluzione sarà appunto 20%.
Naturalmente è possibile risolvere la formula in funzione di ciascun parametro incognito.
Due parole sulla molarità...
La concentrazione molare M (moli su litro di soluzione) è legata alla normalità N (equivalenti su litro di soluzione) per il tramite della relazione
N = M x n
dove n ha differenti significati (semplificando):
- per un acido indica il numero di ioni H+ capace di dissociare
- per un idrossido indica il numero di ioni OH- di dissociare
- per composti ossidanti o riducenti indica il numero di elettroni coinvolti nel processo redox (occorre specificare il processo).
Quindi accade che una soluzione 2M di HCl sia anche 2N, mentre una soluzione 2M di H2SO4 sia invece 4N.
Accade molte volte che ci troviamo davanti una bottiglia di acido su cui è scritta la concentrazione (o titolo) in percentuale m/v (massa su volume) o in percentuale m/m (massa su massa) e a noi occorra invece saperne la concentrazione in moli su litro cioà la molarità. Per calcolarla basta applicare questa semplice formuletta:
M = ( %m/m x 10 x d) / MM
dove MM è la massa molecolare, d la densità a 20°C espressa in g/mL cioè g/cm3.
Nel caso so tratti di avere già la %m/v allora la densità non serve e la formula diventa:
M = (%m/v x 10) / MM
Es. L'acido cloridrico al 37% (OVVIAMENTE è %m/m) ha una densità di 1,186 g/mL e una massa molecolare di 36,46 g/mol, la concentrazione molare sarà:
(37 x 10 x 1,186) / 36,46 = 12,0 M
Per fare un pelino di chiarezza, ho pensato di scrivere qui alcune formule semplicissime per la gestione delle soluzioni utilizzate negli esperimenti.
Spero siano chiare.
Diluizione semplice
Diluire una soluzione concentrata vuol dire aggiungere del solvente (solitamente acqua) fino a un dato volume.
Es. diluire 1:10 (si legge: uno a dieci) 5 mL di acido solforico vuol dire che partendo dal volume indicato (5 mL), mantenendo lo stesso rapporto (1:10) devo decuplicarne il volume, ottenendo 50 mL di acido diluito. Questo sta a indicare che a 5 mL di acido iniziale unirò 45 mL di acqua distillata. Sarebbe meglio dire: parto da 5 mL e porto a volume di 50 mL, ma per le nostre esigenze la semplificazione non comporta guai.
Diluizione a concentrazione nota
Se conosco la concentrazione finale di un acido e voglio prepararne un dato volume, posso partire da una soluzione a concentrazione maggiore e utilizzare la seguente formula delle diluizioni:
Cf x Vf = Ci x Vi
dove Cf e Ci sono rispettivamente le concentrazioni finale e iniziale e Vf e Vi sono rispettivamente i volumi finale e iniziale. Si badi bene che NON è una proporzione ma un semplice prodotto (x è il segno della moltiplicazione) e inoltre occorre utilizzare unità di misura omogeneee (es. o mL o L; moli/L o %m/m, senza mischiare le unità).
Es. Quanto acido solforico 70% m/v devo prelevare per preparare 200 mL di soluzione al 20% m/v?
Cf è 20 Vf è 200 Vi è l'incognita X Ci è 70
20 x 200 = 70 x X dove X = (20 x 200)/70 = 57.1 mL
Ciò vuol dire che occorre prelevare 57,1 mL di acido solforico al 70% e portarli a volume di 200 mL con acqua. La concentrazione risultante della soluzione sarà appunto 20%.
Naturalmente è possibile risolvere la formula in funzione di ciascun parametro incognito.
Due parole sulla molarità...
La concentrazione molare M (moli su litro di soluzione) è legata alla normalità N (equivalenti su litro di soluzione) per il tramite della relazione
N = M x n
dove n ha differenti significati (semplificando):
- per un acido indica il numero di ioni H+ capace di dissociare
- per un idrossido indica il numero di ioni OH- di dissociare
- per composti ossidanti o riducenti indica il numero di elettroni coinvolti nel processo redox (occorre specificare il processo).
Quindi accade che una soluzione 2M di HCl sia anche 2N, mentre una soluzione 2M di H2SO4 sia invece 4N.
Accade molte volte che ci troviamo davanti una bottiglia di acido su cui è scritta la concentrazione (o titolo) in percentuale m/v (massa su volume) o in percentuale m/m (massa su massa) e a noi occorra invece saperne la concentrazione in moli su litro cioà la molarità. Per calcolarla basta applicare questa semplice formuletta:
M = ( %m/m x 10 x d) / MM
dove MM è la massa molecolare, d la densità a 20°C espressa in g/mL cioè g/cm3.
Nel caso so tratti di avere già la %m/v allora la densità non serve e la formula diventa:
M = (%m/v x 10) / MM
Es. L'acido cloridrico al 37% (OVVIAMENTE è %m/m) ha una densità di 1,186 g/mL e una massa molecolare di 36,46 g/mol, la concentrazione molare sarà:
(37 x 10 x 1,186) / 36,46 = 12,0 M
*** Cercar di far bene e non di far molto. (A. L. Lavoisier) ***
![[-]](https://www.myttex.net/forum/images/collapse.png)
(SO4)2- + 2H+).... 2N se la reazione è H2SO4 
