Come determinare le moli di un soluto

In chimica, quando si parla di soluzione omogenea, si intende una soluzione che è costituita da un solvente e da un soluto. In genere, il solvente è presente in una quantità maggiore ed è perciò in grado di sciogliere il soluto che invece si trova in quantità minore. Nel caso in cui questo processo non dovesse verificarsi, il fenomeno conosciuto come solvatazione arriva alla saturazione. I solventi riescono a sciogliere i soluti, in quanto vincono le forze di interazione delle molecole dei soluti. Uno dei solventi più comuni e conosciuti è senza dubbio l'acqua. La mole invece rappresenta l'unità di misura della quantità di sostanza ed è uno dei concetti fondamentali della chimica. Determinare le moli di un soluto, è sempre possibile: in questa guida vi illustreremo come fare. Vediamo dunque come procedere.

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Va inoltre precisato che, quando si parla di soluzioni, quasi sempre ci si riferisce ad uno stato liquido. Nella realtà, invece, le soluzioni possono essere non solo liquide, ma anche gassose, come l?aria che si respira, e anche solide, come alcune leghe di tipo metallico. I soluti dunque si sciolgono all?interno della soluzione, in quanto in ogni occasione il solvente è in grado di battere le forze che mantengono unite le molecole, dissolvendo in pochi secondi il soluto. Possiamo avvalerci di un esempio per spiegare il tutto: in una soluzione acquosa, un solido ionico come il sale, all'interno del quale il sodio e il cloro esistono già in forma di ioni, è in grado di sciogliersi molto facilmente. Questo succede perché gli ioni vengono a contatto con le molecole d?acqua, proprio in virtù della polarità di questa, che è in grado di formare immediatamente una relazione sia con cationi sia con anioni. Tale processo determina l?allontanamento dei due ioni, che dunque non possono più dare vita ad un elemento di tipo solido. Precisato dunque il concetto di soluzione, passiamo ora a vedere cosa si intende per molarità e in che modo avviene la determinazione delle moli di un soluto.

Per molarità (chiamata anche concentrazione molare) di una soluzione, si intende il numero di moli (indicati generalmente con la lettera ''n'') di soluto che possono essere contenute in un litro di soluzione. Teoricamente dunque la molarità rappresenta il rapporto tra il numero di moli e il volume della soluzione in cui vengono sciolte. Tuttavia, bisogna tener presente che il volume cambia a seconda della temperatura, perciò in questo caso a cambiare è anche la molarità di una soluzione.

Ad esempio, supponiamo di voler calcolare le moli di solfato di calcio (CaSO4) presenti in 5 litri di soluzione avendo 784 g di solfato di calcio. La desinenza in -ato ci suggerisce che il soluto in questo caso è un sale. Dobbiamo quindi calcolare il peso molecolare (PM) del sale in questione. Abbiamo 4 atomi di ossigeno, quindi 16x4 per un totale di 64. Un atomo di zolfo che ha peso 32 e un atomo di calcio che ha peso pari a 40. In totale il PM del solfato di calcio è pari a: 40+32+64=136 g/mol. Il numero di moli è dato dal rapporto fra la quantità in grammi del soluto di cui disponiamo e il peso molecolare trovato. Quindi: n= 784/136 ed è pari a 5,5 moli.

Definire il numero di moli è uno dei tanti strumenti per definire la concentrazione del soluto in una soluzione e il procedimento seguito è sempre lo stesso, anche se la soluzione non dovesse essere presente in fase liquida. Vediamo un altro esempio. Calcoliamo in numero di moli di rame (Cu) presenti in 10 g di rame. Il rame ha peso atomico pari a 63,55 quindi allo stesso modo di prima il numero di moli sarà dato dal rapporto fra la quantità di rame che abbiamo e il peso atomico della molecola. Quindi: n= 10 g /63,55(g x mol^-1) ed è pari a 0,1573 moli di rame.

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