Posted on

Il processo di dissoluzione

, Author

9.3 Il processo di dissoluzione

Obiettivo di apprendimento

  1. Descrivere il processo di dissoluzione a livello molecolare.

Cosa avviene a livello molecolare per causare la dissoluzione di un soluto in un solvente? La risposta dipende in parte dal soluto, ma ci sono alcune somiglianze comuni a tutti i soluti.

Ricordiamo la regola che il simile si scioglie come. Come abbiamo visto nella sezione 9.1 “Soluzioni”, questo significa che le sostanze devono avere forze intermolecolari simili per formare soluzioni. Quando un soluto solubile viene introdotto in un solvente, le particelle del soluto possono interagire con le particelle del solvente. Nel caso di un soluto solido o liquido, le interazioni tra le particelle di soluto e le particelle di solvente sono così forti che le singole particelle di soluto si separano le une dalle altre e, circondate dalle molecole di solvente, entrano nella soluzione. (I soluti gassosi hanno già le loro particelle costituenti separate, ma il concetto di essere circondati da particelle di solvente si applica ancora). Questo processo è chiamato solvatazioneIl processo per cui le particelle di soluto sono circondate da particelle di solvente. ed è illustrato nella figura 9.4 “Solvatazione”. Quando il solvente è l’acqua, si usa la parola idratazioneSolvatazione da molecole d’acqua, piuttosto che solvatazione.

Nel caso di soluti molecolari come il glucosio, le particelle di soluto sono molecole individuali. Tuttavia, se il soluto è ionico, i singoli ioni si separano l’uno dall’altro e vengono circondati da particelle di solvente. Cioè, i cationi e gli anioni di un soluto ionico si separano quando il soluto si dissolve. Questo processo viene definito dissociazioneIl processo di separazione dei cationi e degli anioni di un soluto ionico quando il soluto si dissolve. Confrontate la dissociazione di un semplice soluto ionico come mostrato nella Figura 9.5 “Dissociazione ionica” con il processo illustrato nella Figura 9.4 “Solvatazione”.

La dissociazione dei composti ionici solubili dà alle soluzioni di questi composti una proprietà interessante: conducono elettricità. A causa di questa proprietà, i composti ionici solubili sono indicati come elettrolitiUn composto ionico che si scioglie in acqua. Molti composti ionici si dissociano completamente e sono quindi chiamati elettroliti fortiUn composto ionico che si ionizza completamente quando si dissolve. Il cloruro di sodio è un esempio di elettrolita forte. Alcuni composti si dissolvono ma si dissociano solo parzialmente, e le soluzioni di tali soluti possono condurre l’elettricità solo debolmente. Questi soluti sono chiamati elettroliti deboliUn composto ionico che non si ionizza completamente quando si dissolve. L’acido acetico (CH3COOH), il composto dell’aceto, è un elettrolita debole. I soluti che si dissolvono in singole molecole neutre senza dissociazione non conferiscono ulteriore conduttività elettrica alle loro soluzioni e sono chiamati non elettrolitiUn composto che non si ionizza affatto quando si dissolve. Lo zucchero da tavola (C12H22O11) è un esempio di non elettrolita.

Nota

Il termine elettrolita è usato in medicina per indicare uno qualsiasi degli ioni importanti che sono dissolti in soluzione acquosa nel corpo. Importanti elettroliti fisiologici includono Na+, K+, Ca2+, Mg2+, e Cl-.

Esempio 10

Le seguenti sostanze si dissolvono tutte in qualche misura in acqua. Classificare ciascuna come elettrolita o non elettrolita.

  1. cloruro di potassio (KCl)
  2. fruttosio (C6H12O6)
  3. alcool isopropilico
  4. idrossido di magnesio

Soluzione

Ogni sostanza può essere classificata come soluto ionico o non ionico. I soluti ionici sono elettroliti, e i soluti non ionici sono non elettroliti.

  1. Il cloruro di potassio è un composto ionico; quindi, quando si dissolve, i suoi ioni si separano, rendendolo un elettrolita.
  2. Il fruttosio è uno zucchero simile al glucosio. (Poiché è un composto molecolare, ci aspettiamo che sia un non elettrolita.
  3. L’alcol isopropilico è una molecola organica contenente il gruppo funzionale dell’alcol. Il legame nel composto è tutto covalente, quindi quando l’alcol isopropilico si dissolve, si separa in singole molecole ma non in ioni. Quindi, è un non elettrolita.
  4. L’idrossido di magnesio è un composto ionico, quindi quando si dissolve si dissocia. Così, l’idrossido di magnesio è un elettrolita.

Nota

Per determinare se alcuni elettroliti sono forti o deboli sono necessarie più informazioni di quelle fornite in questo capitolo. Considereremo questo nel Capitolo 10 “Acidi e Basi”.

Esercizio di costruzione delle abilità

    Le seguenti sostanze si dissolvono tutte in qualche misura in acqua. Classificare ciascuna come elettrolita o non elettrolita.

  1. acetone (CH3COCH3)

  2. nitrato di ferro (III)

  3. bromo elementare (Br2)

  4. sodio idrossido di sodio (NaOH)

Esercizio di revisione del concetto

  1. Spiega come il processo di solvatazione descriva la dissoluzione di un soluto in un solvente.

Risposta

  1. Ogni particella del soluto è circondata da particelle del solvente, che portano il soluto dalla sua fase originale.

Presa di coscienza

  • Quando un soluto si dissolve, le sue singole particelle sono circondate da molecole di solvente e sono separate le une dalle altre.

Esercizi

  1. Descrivi cosa succede quando un soluto ionico come Na2SO4 si dissolve in un solvente polare.

  2. Descrivere cosa succede quando un soluto molecolare come il saccarosio (C12H22O11) si dissolve in un solvente polare.

  3. Classificare ogni sostanza come un elettrolita o un non elettrolita. Ogni sostanza si dissolve in H2O in una certa misura.

    1. NH4NO3
    2. CO2
    3. NH2CONH2
    4. HCl

  4. Classificare ogni sostanza come elettrolita o non elettrolita. Ogni sostanza si dissolve in H2O in una certa misura.

    1. CH3CH2CH2OH
    2. Ca(CH3CO2)2
    3. I2
    4. KOH

  5. Le soluzioni di ogni soluto conducono elettricità quando sono dissolte?

    1. AgNO3
    2. CHCl3
    3. BaCl2
    4. Li2O

  6. Le soluzioni di ogni soluto conducono elettricità quando sono dissolte?

    1. CH3COCH3
    2. N(CH3)3
    3. CH3CO2C2H5
    4. FeCl2

Risposte

  1. Ogni ione del soluto ionico è circondato da particelle di solvente, che trasportano lo ione dal suo cristallo associato.

    1. elettrolita
    2. non elettrolita
    3. non elettrolita
    5. elettrolita
    1. sì
    2. no
    3. sì
    4. sì

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato.