problema chimica

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stella

2015-10-19 11:35

Salve, ho un problema complicato da risolvere spero possiate aiutarmi, grazie soggetto: il saccarosio la sua solubilità a 20 gradi è 204 g/100 g di acqua. mentre a 100 gradi la sua solubilità vale 487 g/100 g di acqua.  una soluzione viene preparata mescolando 139 g di zucchero in 33,0 g d'acqua a 100 gradi Domande: qual'è la minima quantità di acqua necessaria a sciogliere lo zucchero a 100 gradi? qual'è la massima quantità di zucchero che può essere sciolta nell'acqua a 100 gradI? La soluzione viene raffreddata a 20 gradi quanto zucchero cristallizzerà? quanta acqua deve esser aggiunta per sciogliere tutto lo zucchero a 20 gradi?

LuiCap

2015-10-19 12:04

Prova a scrivere la tua soluzione, poi vedrò di integrare. Conosci i concetti di "grandezza intensiva" e "grandezza estensiva"?

stella

2015-10-19 12:31

grazie mille, per avermi risposto. 

Allora, la grandezza intensive è quella indipendente dalla porzione di materia: densità

Estensiva: dipende dalla porzione presa, massa e volume. 

Parto dalla prima domanda e dal punto: una sol. viene preparata mescolando 139 g di zucchero in 33,0  d'acqua a 100 gradi.

quindi le due quantità da prendere in esame sono queste giusto?

LuiCap

2015-10-19 13:49

Sì.

A 100° C questa sarà una soluzione insatura, satura o sovrassatura?

stella

2015-10-19 17:27

calcolando che 139 g di zucchero è maggiore di 33,0 di acqua, la soluzione è sovrassatura?

LuiCap

2015-10-19 17:50

No, sei fuori strada!!!

Ecco perché ti chiedevo se conosci i concetti di "grandezza intensiva" e "grandezza estensiva" ;-)

La solubilità non è altro che la massima quantità di un soluto che si scioglie in un determinato volume di solvente, quindi è una concentrazione, e come tale è una grandezza intensiva, caratteristica di quel determinato soluto in quel determinato solvente; altre grandezze intensive per il saccarosio sono, ad esempio, la densità, il punto di fusione, la massa molare, ecc.

Perciò la solubilità a 20°C di 204 g di saccarosio in 100 g di acqua significa che al massimo si sciolgono 204 g di soluto in quella quantità di solvente; il rapporto è costante ed è uguale a 2,04 g saccarosio/g di acqua.

Stessa cosa per la solubilità a 100°C.

Detto ciò, bisogna prendere in esame la soluzione data, in cui 139 g di saccarosio vengono sciolti in 33,0 g di acqua a 100°C.

Quindi la risposta al punto a) si calcola:

487 g saccarosio : 100 g acqua = 139 g saccarosio : x g acqua

x = 28,5 g di acqua

Visto che viene usata una massa di acqua maggiore (33,0 g > 28,5 g) la soluzione in esame è insatura a 100°C.

Prova a proseguire tu.

stella

2015-10-19 18:04

allora, spero di non sbagliare

487:100=x:139

676,93

sbagliato?

LuiCap

2015-10-19 18:11

Sì, sbagliato.

Hai fatto

mele : pere = pere : mele

Se metti le unità di misura non puoi sbagliare!!!

stella

2015-10-19 18:32

quindi ho sbagliato le unità di misura o la proporzione?

Comunque

487 g di saccarosio: 100g di acqua= g zucchero: 139 g di saccarosio

160,71

LuiCap

2015-10-19 18:48

Per non sbagliare ad impostare le proporzioni le devi leggere a voce alta: Se 487 g di saccarosio si sciolgono in 100 g acqua, quanti g di saccarosio si scioglieranno in 33,0 g di acqua? 487 g saccarosio : 100 g acqua = x g saccarosio : 33,0 g acqua x = 160,17 = 161 g di saccarosio Visto che la soluzione in esame contiene una massa di saccarosio inferiore (139 g < 161 g) la soluzione in esame è insatura a 100°C. La risposta al punto b) è una conferma di ciò che è stato trovato al punto a).

stella

2015-10-19 18:56

grazie mille, ho colmato diversi dubbi. Unico dubbio non riesco a capire, i casi di satura, insatura e sovrassatura.

(33,0 g > 28,5 g) =

(139 g < 161 g) =

LuiCap

2015-10-19 19:50

Prova ad analizzare il seguente grafico:

curva di saturazione.jpg
curva di saturazione.jpg

La retta disegnata rappresenta la solubilità del saccarosio in g saccarosio/100 g acqua al variare della temperatura.

Tutti punti che stanno sulla retta rappresentano delle soluzioni sature, cioè delle soluzioni che hanno raggiunto il massimo di concentrazione possibile.

Tutti i punti che stanno sotto alla retta rappresentano delle soluzioni insature, cioè delle soluzioni che non hanno raggiunto il massimo di concentrazione possibile.

Tutti punti che stanno sopra alla retta rappresentano delle soluzioni sovrassature, cioè delle soluzioni che, avendo raggiunto il massimo di concentrazione possibile, hanno anche del corpo di fondo, ovvero saccarosio non sciolto.

Il punto a rappresenta la soluzione in esame: 139 g saccarosio in 33,0 g di acqua a 100°C.

La sua concentrazione in 100 g di acqua sarà:

139 g saccarosio : 33,0 g acqua = x g saccarosio : 100 g acqua.

x = 421 g di saccarosio questa quantità è minore di quella massima che si scioglie a 100°C, perciò il punto a si trova sotto alla retta.

Quando si raffredda la soluzione a 20°C il saccarosio non sparisce, la sua concentrazione sarà sempre di 421 g saccarosio in 100 g acqua, ovvero 139 g saccarosio in 33,0 g di acqua, però il punto b si è spostato al di sopra della curva di saturazione e diventa una soluzione sovrassatura.

Questo significa che a 20°C il saccarosio in parte cristallizza.

Quanto ne cristallizza? Questa volta devi prendere come riferimento la solubilità del saccarosio a 20°C, quindi:

204 g saccarosio : 100 g acqua = x g saccarosio : 33,0 g acqua

x = 67,32 g di saccarosio restano disciolti in acqua a 20°C

Visto che in totale ne hai 139 g la parte che cristallizza è:

(139 - 67,32) = 71,68 g di saccarosio cristallizzato.

Sul grafico a 20°C:

- il segmento bd rappresenta la quantità totale di saccarosio in 100 g di acqua (421 g);

- il segmento bc rappresenta la quantità di saccarosio cristallizzato in 100 g di acqua (217 g);

- il segmento cd rappresenta la quantità di saccarosio sciolta in 100 g di acqua, che è quella massima possibile, cioè 204 g.

I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: luigi_67

stella

2015-10-19 20:20

chiarissimo ora, quindi devo creare sempre una retta nel piano per comprendere questi problemi. Gentilissima, sto rileggendo il grafico molte volte per capire bene

LuiCap

2015-10-19 20:30

Il grafico ti può aiutare a capire.

Alle domande si riesce a rispondere anche solo con i calcoli.

Devi comprendere bene il concetto di concentrazione in generale e quello di solubilità che non è altro che un particolare caso di concentrazione.

stella

2015-10-19 20:35

quindi mi consiglia di ripetere e approfondire il capitolo della concentrazione e solubilità?

CI sono formule per svolgere i problemi o solo proporzioni?

LuiCap

2015-10-19 20:58

Le proporzioni SONO formule!!

Se ti pongo questa domanda:

Calcola la concentrazione in g soluto/g solvente di una soluzione contenente 15 g di soluto disciolti in 10 g di solvente

la risoluzione può essere impostata in due modi.

a) c = 15 g soluto/10 g solvente = 1,5 g soluto/g solvente

b) 15 g soluto : 10 g solvente = x g soluto : 1 g solvente

x = c = 15 g soluto x 1 g solvente / 10 g solvente = 1,5 g soluto/g solvente


Se la dose terapeutica di un determinato farmaco è 2,5 mg/kg peso corporeo, che dose deve essere somministrata a un paziente che pesa 65 kg?

a) dose somministrata = 2,5 mg/kg x 65 kg = 162,5 mg

b) 2,5 mg : 1 kg = x mg : 65 kg

x = dose somministrata = 2,5 mg x 65 kg / 1 kg = 162,5 mg

stella

2015-10-19 21:11

quindi ci sono due metodi per calcolare la concentrazione, devo sempre equiparare soluto e solvente tipo:

x soluto: x solvente= x soluto : x solvente

LuiCap

2015-10-19 21:20

Sì, la differenza sta nel fatto che la formula la devi imparare a memoria, mentre la proporzione ti fa ragionare sul tipo di grandezza.

È ovvio che in entrambi i casi non solo il valore numerico deve risultare lo stesso, ma anche le unità di misura.

stella

2015-10-19 21:25

quindi meglio la proporzione , così almeno ci ragiono e valuto tutto, grazie mille