Quale soluzione ha la pressione osmotica maggiore
Quale delle seguenti soluzioni ha la pressione osmotica maggiore a parità di temperatura?
Quale delle seguenti soluzioni ha la pressione osmotica maggiore a parità di temperatura?
1) glucosio 0,1 M
2) acido acetico 0,1 M
3) urea 0,1 M
4) NaCl 0,1 M
Svolgimento dell'esercizio
L'esercizio propone di individuare quale, tra le quattro soluzione proposte, ha la pressione osmotica maggiore. A differenza di quanto si potrebbe pensare, per la risoluzione dell'esercizio non servono calcoli numerici ma è sufficiente qualche (relativamente) semplice ragionamento.
Iniziamo con il ricordare che la pressione osmotica si calcola con questa formula:
in cui:
- π è la pressione osmotica calcolata in atmosfere;
- i è il coefficiente di Van't Hoff;
- M è la molarità della soluzione calcolata in mol/L;
- R è la costante universale dei gas che vale 0,0821 (L·atm) / (mol·K);
- T è la temperatura assoluta (K).
Tutte le soluzioni hanno la stessa molarità M (= 0,1 mol/L), quindi il termine M non è un fattore decisivo nel determinare il valore della pressione osmotica.
Il testo dell'esercizio dice che la temperatura in tutti e quattro i casi è la stessa, quindi anche la temperatura non è un fattore decisivo nel determinare il valore della pressione osmotica.
R è una costante e quindi non decisiva nel determinare il valore della pressione osmotica.
L'unico fattore che cambia è il valore del coefficiente di Van't Hoff; si tratta di un coefficiente numerico che tiene conto del tipo di soluto:
- se il soluto è un non elettrolita i = 1;
- se il soluto è un elettrolita i = 1, 2, ecc. a seconda del numero di ioni in cui l'elettrolita si dissocia quando è in soluzione.
Il glucosio e l'urea sono non elettroliti pertanto il loro coefficiente di Van't Hoff vale 1.
L'acido acetico è un acido debole, parzialmente ionizzato; il suo coefficiente di Van't Hoff è compreso tra 1 e 2.
CH3COOH ⇄ CH3COO− + H+
Infine, il cloruro di sodio è un elettrolita che in acqua si dissocia secondo la seguente equazione chimica:
NaCl → Na+ + Cl−
Per il cloruro di sodio il coefficiente di Van't Hoff vale 2; è pertanto la soluzione di NaCl ad avere la pressione osmotica maggiore.
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