ESPRESSIONI QUANTITATIVE DELLA COMPOSIZIONE DELLE MISCELE E SOLUZIONI
La massa atomica relativa (Ar) dell'elemento e il rapporto della massa atomica media dell'elemento e di 1/12 della massa atomica del nuclide 12C. La massa molecolare relativa (Mr) è uguale alla somma dei pesi atomici relativi di tutti gli elementi che compongono una molecola. Ad esempio, la massa molecolare dell'acido solforico, Mr(H2SO4) è uguale a
Mr(H2SO4)
= 2*Ar(H) + Ar(S) + 4*Ar(O)
= 2*1.00794 + 32.066 + 4*15.9994
= 2.01 + 32.07 + 64.00
= 98.08
La massa molecolare relativa non ha alcuna unità.
Una quantità di sostanza (o quantità chimica) (n) è pari al rapporto tra il numero di entità elementari: atomi, ioni, molecole, elettroni ... (N) e alla costante di Avogadro (L = 6.022045·1023 mol-1)
La massa molare (M) della sostanza è la massa di una mole della sostanza, in altre parole la massa 6.022045·1023 delle entità elementari. L'unità SI per massa molare è kg mol-1, ma di solito si utilizza l'unità decimale g mol-1. La massa molare numericamente uguale alla massa molecolare relativa, perciò la massa molecolare dell'acido solforico M(H2SO4) è uguale a 98.08 g mol-1.
La densità (ρ) di una sostanza è definita come il rapporto tra la massa (m) e il volume (V) ad una certa temperatura. L'unità di densità è kg m-3, ma più viene utilizzata l'unità SI decimale kg dm-3. Con la densità deve essere sempre indicata la temperatura alla quale è stata misurata la densità, poiché con la variazione di temperatura di solito cambia il volume, e quindi anche la densità.
Le soluzioni sono miscele omogenee delle sostanze pure. Le soluzioni contengono due o più sostanze (componenti) miscelati in uno stato di dispersione molecolare. Il componente che si trova in una soluzione in una quantità maggiore rispetto agli altri è chiamato il solvente, e gli altri componenti sono chiamati soluti. Va sottolineato che solo il solvente può essere una miscela.
La soluzione della composizione quantitativa può essere espressa nel modo seguente:
- concentrazione (di quantità, di massa e volume)
- frazione (di quantità, di massa e volume)
- rapporto (di quantità, di massa e volume)
- molalità
Se non specificato diversamente la frazione si riferisce alla frazione di massa.
Le frazioni di quantità, masse e volume sono misure numeriche, non dimensionali e spesso sono espresse come:
- percentuale, (% = 1/100)
- per mille, (‰ = 1/1 000)
- parti per milione, (ppm = 1/1 000 000)
Ricordate: La percentuale non è un'unità - il significato della percentuale è moltiplicato con 1 e diviso con 100 (% * = 0,01) perciò 7 % è uguale a 0.07.
| Grandezza fisica | Simbolo | Definizione | Unità | Descrizione |
|---|---|---|---|---|
| Concentrazione | c |
cA =
nA
V
|
mol m-3 | La concentrazione di quantità oppure la concentrazione del componente A è il rapporto di quantità del soluto A e del volume della soluzione. |
| Concentrazione di massa | γ |
γA =
mA
V
|
kg m-3 | La concentrazione di massa del componente A è uguale al rapporto di massa del soluto A e del volume della soluzione. |
| Concentrazione di volume | σ |
σA =
VA
V
|
m3 m-3 | La concentrazione di volume del componente A è uguale al rapporto di volume del soluto A e del volume della soluzione. |
| Frazione molare | x |
xA =
nA
∑ni
|
La frazione molare (o frazione di quantità) del componente A plurale è un rapporto della quantità del soluto A e della somma delle quantità di tutte le sostanze della soluzione o della miscela. | |
| Frazione di massa | w |
wA =
mA
∑mi
|
La frazione di massa del componente A è il rapporto in massa del soluto A e la somma del massa di tutte le sostanze nella soluzione o miscela. | |
| Frazione di volume | φ |
φA =
VA
∑Vi
|
La frazione di volume del componente A è il rapporto in volume di soluto A e la somma dei volumi di tutte le sostanze nella soluzione. | |
| Rapporto di quantità |
nA
nB
|
Il rapporto di quantità è il rapporto delle quantità dei due componenti della soluzione o miscela. | ||
| Rapporto di massa |
mA
mB
|
Il rapporto di massa è il rapporto della massa dei due componenti della soluzione o miscela. | ||
| Rapporto di volume |
VA
VB
|
Il rapporto di volume è il rapporto della volume dei due componenti della soluzione o miscela. | ||
| Molalità | b |
bA =
nA
mS
|
mol kg-1 | La molalità del componente A è uguale alla quantità del soluto A e alla massa del solvente S. |
Citazione della questa pagina:
Generalic, Eni. "Espressioni quantitative della composizione delle miscele e soluzioni." EniG. Tavola periodica degli elementi. KTF-Split, 18 Jan. 2024. Web. {Data di accesso}. <https://www.periodni.com/it/espressioni_quantitative_della_composizione_delle_soluzioni.html>.
