Stechiometria dal testo di M. Freni e A. Sacco

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Proprietà colligative delle soluzioni 182 Capitolo 7
n M mol L V L mol L V L V mol
n M mol L V L mol L V L V mol
n M mol L V L mol L V L V mol
n M mol L V L mol L V L V mol
( / ) 2 ( ) 0,0025 ( / ) 2 ( ) 0,005 ( )
( / ) 3 ( ) 0,0025 ( / ) 3 ( ) 0,0075 ( )
( / ) 1 ( ) 0,003 ( / ) 1 ( ) 0,003 ( )
( / ) 2 ( ) 0,003 ( / ) 2 ( ) 0,006 ( )
Al
SO
Ba
NO
3
4
2
2
3
= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅
= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅
= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅
= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅
+
−
+
−
Per la reazione:
Ba2+ + SO4
2– h BaSO4 (insolubile)
0,003 · V moli di Ba2+ (reagente limitante) reagiscono con altrettante moli di SO4
2– per dare solfato
di bario insolubile che precipita dalla soluzione.
In soluzione rimangono perciò:
n V mol
n V mol V mol V mol
n V mol
5 10 ( )
7,5 10 ( ) 3 10 ( ) 4,5 10 ( )
6 10 ( )
Al
SO
NO
3
3 3 3
3
3
4
2
3
= ⋅ ⋅
= ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅
= ⋅ ⋅
−
− − −
−
+
−
−
ed essendo 2V il volume totale, le concentrazioni risultano:
Al
V mol
V L
mol L
SO
V mol
V L
mol L
NO
V mol
V L
mol L
5 10 ( )
2 ( )
2, 5 10 ( / )
4, 5 10 ( )
2 ( )
2,25 10 ( / )
6 10 ( )
2 ( )
3 10 ( / )
3
3
3
4
2
3
3
3
3
3
  =
⋅ ⋅
⋅
= ⋅
  =
⋅ ⋅
⋅
= ⋅
  =
⋅ ⋅
⋅
= ⋅
+
−
−
−
−
−
−
−
−
La concentrazione ionica totale (osmolarità) della soluzione è quindi data da:
Al SO NO mol L mol L 2, 5 10 2,25 10 3 10 / 7,75 10 ( / ) 3
4
2
3
3 3 3 3 ( )( )   +   +   = ⋅ + ⋅ + ⋅ = ⋅ + − − − − − −
e la pressione osmotica è:
osmolarità R T mol L L atm mol K K atm 7,75 10 ( / ) 0,082 / 303,16 0,193 ( )
3
π ( ) ( ) = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = −
12 Una soluzione acquosa di un non–elettrolita, di peso molare 93,0 g/mol, ha una pressione
osmotica di 2,40 atm a 5°C. Calcolare quanto ghiaccio si separa raffreddando 100 g di soluzio-
ne a 0,300°C, sapendo che la costante crioscopica dell’acqua è di 1,86°C : kg mol–1.
La pressione osmotica consente di ricavare la molarità della soluzione dalla relazione:
V n i R T π ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅
da cui, ponendo i = 1 (poiché il soluto è un non–elettrolita):
M
n
V R T
atm
L atm mol K K
mol L
2,40 ( )
0,082 / 278,16
0,105 ( / )
π
( ) ( )
= =
⋅
=
⋅ ⋅ ⋅
=
Poiché la soluzione è diluita, la sua densità si può considerare uguale a quella dell’acqua, ovvero
pari a 1 kg/L.