Calcolo molarità di una soluzione ottenuta mescolando più soluzioni
Esercizio sul calcolo della molarità di una soluzione ottenuta mescolando più soluzioni
In un matraccio vengono versati:
a) 5 ml di una soluzione concentrata di HCl (% m/m = 20 % ; d = 1,10 g/ml)
b) 50 ml di una soluzione 0,80 M sempre di HCl
c) acqua fino al volume finale di 250 ml
Determinare la molarità della soluzione ottenuta
Svolgimento della soluzione
Per determinare il numero di moli della soluzione a) bisogna innanzitutto calcolare la massa della sua soluzione moltiplicando la densità per il volume:
m = d · V = 1,10 g/ml · 5 ml = 5,50 g di soluzione
Ora conoscendo la % m/m della soluzione, è possibile determinare la massa in grammi di soluto presente nei 5,50 g di soluzione:
20 : 100 = X : 5,50
in cui X indica la massa in grammi di soluto.
Dall'equazione risulta che:
X = (5,50 · 20) / 100 = 1,10 g di soluto
Determiniamo la massa molare dell'HCl facendo la somma di tutte le masse atomiche degli elementi che compongono la sua molecola:
Mm (HCl)= 1 + 35,45 = 36,45 g/mol
Determiniamo il numero di moli di HCl presenti nella soluzione a) dividendo la massa in grammi per il valore della massa molare:
na (HCl) = g / Mm = 1,10 g / (36,45 g/mol) = 0,03 mol
Per determinare invece il numero di moli presenti nella soluzione b) dobbiamo moltiplicare la molarità per il volume in litri (50 ml = 0,050 l):
nb (HCl) = M · V = 0,80 mol/l · 0,05 l = 0,04 mol
Il numero di moli totali di HCl presenti nella soluzione finale è datoda:
ntot (HCl) = na (HCl) + nb (HCl) = 0,03 + 0,04 = 0,07 mol
Il volume totale della soluzione è invece 250 ml.
Per determinare la molarità finale della soluzione bisogna eseguire il rapporto tra il numero di moli totali e il volume totale in litri (250 ml = 0,250 l):
Mtot = ntot / Vtot = 0,07 mol/ 0,250 l = 0,280 M
La molarità della soluzione ottenuta è quindi 0,280 mol/l.
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