Appunti di chimica: come esprimere la concentrazione

tramite: O2O
Difficoltà: difficile
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Introduzione

Si sa, la chimica è una materia tosta e ingegnosa; tuttavia il suo studio può risultare semplice e lineare se ci serviamo di appunti e di metodi che ci semplificano la sua comprensione. Se siete molto confusi sull'argomento "concentrazione", vi trovate nella guida che fa al caso vostro. Munitevi di un manuale chiaro, facilmente comprensibile e poi documentatevi aiutandovi con le ricerche su internet appuntando le cose più significative. Un argomento davvero importante che si trova alla base della chimica, è sapere cosa è una soluzione e capire come la si può esprimere. La prima cosa da sapere è che ci sono svariati modi per esprimere la concentrazione di una soluzione: esse ovviamente dipendono dalle grandezze utilizzate per indicare le quantità del soluto e del solvente. Dunque, qui di seguito, analizzeremo nel dettaglio, come esprimere la concentrazione; cercheremo di focalizzarci sui passaggi più rilevanti e cercheremo di rendere semplice ciò che vi confonde le idee. Pian piano vedrete che riuscirete a svolgere nella maniera corretta tutti gli esercizi sull'argomento. Un po' di pazienza, attenzione e buon impegno, saranno determinanti fattori di riuscita. Vediamo insieme gli appunti.

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La percentuale in peso o la percentuale in massa (% P/P o %) indica i grammi di soluto disciolti in 100 grammi di soluzione.

In formula:

% P/P = (Massa di soluto: Massa di soluzione) * 100

Supponiamo di dover calcolare la percentuale in peso di glucosio in una soluzione ottenuta sciogliendo 30,4 g di tale sostanza in 252 g di acqua.

La massa totale di soluzione è pari a: (30,4 + 252) g = 282,4 g

Quindi applicando la formula precedentemente riportata: (30,4 : 282,4) * 100 = 10,8%.

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La percentuale in volume (% V/V) indica i millilitri di soluto disciolti in 100 millilitri di soluzione.

In formula:

% V/V = (Volume di soluto : Volume di soluzione) * 100

La percentuale in volume è impiegata soprattutto per esprimere la concentrazione delle soluzioni gassose e di quelle idro-alcoliche. La percentuale in volume di alcol (etanolo) è detta "grado alcolico".

Supponiamo di dover calcolare il grado alcolico di un vino che contiene 85 ml di etanolo per litro. Un litro equivale a 1000 ml, pertanto:

(85 ml : 1000 ml) * 100 = 8,5% V/V.

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La concentrazione di una soluzione può essere espressa anche dalla massa di soluto presente in un certo volume di soluzione. Spesso la massa è espressa in grammi e il volume in litri. In tal caso, la concentrazione è espressa in g/l ed è calcolabile mediante la formula:
Massa di soluto in grammi: Volume di soluzione in litri

Calcoliamo ad esempio la concentrazione in g/l di una soluzione che contiene 40,8 g di acido solforico in 425 ml di soluzione acquosa.

Poiché 425 ml equivalgono a 0,425 l, si ha:

40,8 g : 0,425 l = 96 g/l.

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Abbiamo poi la molarità e la molalità. La prima, anche detta concentrazione molare (M), indica le moli di soluto disciolte in un litro di soluzione.

In formula:

M = n: V

In questo caso, M è la molarità, n è il numero delle moli di soluto e V il volume in litri della soluzione. La molarità dipende dalla temperatura perché le variazioni di temperatura influiscono sul volume della soluzione. Tuttavia, questa unità di concentrazione è particolarmente utile perché il numero delle moli di soluto è proporzionale al volume di soluzione.

La molalità o concentrazione molale (m) indica le moli di soluto disciolte in un chilogrammo di solvente puro.
In formula:
m = moli di soluto: kg di solvente.

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