Problemi svolti sul calcolo della molarità [il simbolo / significa “diviso per”, il simbolo * significa “moltiplicato per”] In questo primo gruppo di problemi (abbastanza semplici) sulla molarità, la formula da tenere sempre presente è naturalmente la seguente: M = mol/L cioè la molarità “M” di una soluzione è uguale al numero di moli di soluto “mol” diviso il numero di litri di soluzione “L”. Quasi sempre dovrete determinare uno dei tre valori in funzione degli altri due (vedi sotto), facendo naturalmente attenzione a trasformare le quantità di soluto in moli anche quando vengono date dal problema in grammi e a trasformare i volumi di soluzione il litri quando vengono date in unità di misura diverse. Riassumendo: (1) M = mol/L (2) mol = M * L (3) L = mol/M Facciamo qualche esempio: 1) Si determini la molarità di una soluzione contenente 2.58 moli di NaCl in 455 mL di soluzione In questo caso il problema fornisce il numero di moli di soluto e il volume della soluzione , possiamo quindi applicare la formula (1) M = mol/L ricordando di trasformare i millilitri in litri: 455 mL = 0.455 L M = 2.58/ 0.455 = 5.67 La molarità della soluzione è 5,67 2) Calcolare le moli di KOH presenti in 95.0 mL di una soluzione 0.255 M In questo caso vengono forniti come dati il volume della soluzione (95 mL) e la molarità (M=0,255) Per calcolare le moli di soluto presenti nella soluzione dovremo applicare la formula (2) mol = M * L, naturalmente dopo aver trasformato i millilitri in litri: 95.0 mL = 0.0950 L le moli si ottengono tramite la relazione: mol = M * L = 0.255 mol/L * 0.0950 L= 0.0242 La soluzione contiene 0,0242 moli di soluto. 3) Una soluzione avente volume di 325 mL contiene 12.5 g di Na2CO3. Calcolare la molarità della soluzione Anche in questo caso dobbiamo calcolare la molarità partendo dal volume della soluzione e dalla quantità di soluto, useremo quindi la formula (1) M = mol/L. Una difficoltà in più è data dal fatto che la quantità di soluto non è espressa direttamente in moli, ma in grammi. Vista la vostra esperienza con il calcolo stechiometrico non dovrebbe però essere un problema passare dalla massa in grammi al numero di moli. Iniziamo proprio con il calcolare a quante moli corrispondono 12.5 g di Na2CO3 Una mole di Na2CO3 pesa 105,99g, quindi 12.5 g/105.99 g/mol=0,118 La nostra quantità di carbonato di sodio corrisponde a 0,118 moli di composto. Ora dobbiamo trasformare i millilitri in litri. 325 mL = 0.325 L Finalmente possiamo applicare la formula (1) M = mol/L M = 0.118/ 0.325 = 0.363 4) Calcolare il volume di una soluzione 0.500 M di cloruro di bario BaCl2 contenente 16.5 g di sale In questo caso vengono forniti come dati la molarità (M=0,500) e la quantità di soluto (16,5g) dobbiamo calcolare il volume (cioè quanti litri) della soluzione, applicheremo quindi la formula (3) L = mol/M. Naturalmente dovremo prima trasformare la massa data in grammi in numero di moli, detto in altre parole dovremo calcolare a quante moli di composto corrispondono 16,5 grammi di dicloruro di bario. Peso molecolare di BaCl2 = 208,23g, quindi => mol=16.5 g /208.23 g/mol = 0.0792 16,5 grammi di dicloruro di bario corrispondono a 0,0792 moli. Adesso possiamo applicare la formula L = mol/M = 0.0792/ 0.500 =0.158 L Il volume della nostra soluzione è di 0,158 L (che corrispondono a 158 mL o se volete 158 cm 3 o anche 1,58*10-4 m3, così tanto per strafare…) 5) Calcolare i grammi di BaCl2 necessari per preparare 185 mL di una soluzione 0.675 M Anche in questo caso il problema fornisce come dati il volume della soluzione (185ml, cioè 0,185L) e la molarità (M=0,675) Noi applicheremo la formula (2) mol = M * L per determinare le moli di soluto necessarie, poi basterà passare da moli a grammi. Abbiamo già viso che 185 mL = 0,185 L, quindi mol = M * L = 0.675 mol/L x 0.185 mL = 0.125 La soluzione avrà bisogno di 0,125 moli di dicloruro di bario, adesso non ci resta che scoprire a quanti grammi corrispondono. Una mole di BaCl2 pesa 208.23 g, quindi massa = 0.125 mol x 208.23 g/mol= 26.0 g
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