PREPARAZIONE DI UNA SOLUZIONE A CONCENTRAZIONE NOTA

Spesso, in un laboratorio scolastico, è necessario preparare delle soluzioni ad una concentrazione ben definita per poterle utilizzare in alcune esperienze previste nelle programmazioni didattiche.

Per soluzione si intende un miscuglio omogeneo costituito da due sostanze, l’una disciolta nell’altra, che prendono rispettivamente il nome di soluto e solvente. Per fare un esempio se versiamo una “piccola quantità” di sale da cucina in un becker contenente una “quantità maggiore” di acqua è possibile osservare come, più o meno lentamente, il sale si sciolga fino a “dissolversi”, ovvero fino a che non è più possibile osservarlo nella sua forma solida. Si è, in questo caso, formata una soluzione. Si può praticamente considerare solvente la componente in maggiore quantità e il soluto quella in minore quantità. Molto importante è che sia ben nota la concentrazione di una soluzione ovvero quanto soluto è disciolto in una soluzione. Esistono vari modi per esprimere una concentrazione e le più usate sono le seguenti:

  • Concentrazione percentuale massa/massa (% m/m) esprime i grammi di soluto disciolti in 100g di soluzione e si determina con il calcolo: % m/m = massa soluto (g) / massa soluzione (g) • 100
  • Concentrazione percentuale massa/volume (% m/V) esprime i grammi di soluto disciolti in 100ml di soluzione e si determina con il calcolo: % m/V = massa soluto (g) / volume soluzione (ml) • 100
  • Concentrazione percentuale volume/volume (% V/V) esprime il numero di millilitri di soluto disciolti in 100ml di soluzione e si determina con il calcolo:
    % V/V = volume soluto (ml) / volume soluzione (ml) • 100
  • Molalità (m), esprime il numero di moli di soluto contenuto in 1kg di solvente e si determina con il calcolo:     m = n°moli di soluto / kg di solvente           [m] = mol/kg
  • Molarità (M), esprime il numero di moli di soluto per litro di soluzione e si determina con il calcolo:
    M = n° moli di soluto / volume in litri di soluzione       [M] = mol/l
    I moli di soluto si ottengono: n° moli = grammi di soluto / peso molecolare del soluto

E’ fondamentale che, nel preparare le soluzioni ad una determinata concentrazione, siano assolutamente rispettate le quantità di soluto e di solvente onde evitare di ottenere risultati non attendibili e compromettere gli esiti delle esperienze di laboratorio qualora venissero usate.

Di seguito un esempio di preparazione di una soluzione da poter realizzare in laboratorio.

Preparazione di una soluzione a concentrazione molare nota

Per esempio vedremo come si preparano 250 ml  di una soluzione di sodio cloruro (NaCl) alla concentrazione 0,1 M.

Obiettivo

Preparare 250 ml di una soluzione di sodio cloruro (NaCl) alla concentrazione 0,1M.

Materiale

  • Pallone tarato da 250 ml;
  • Becher da 100 ml;
  • Imbutino di vetro;
  • Bacchettina di vetro;
  • Bilancia tecnica (portata 1400g e sensibilità 0,01g) o simile;
  • Spruzzetta con acqua distillata;
  • Pipetta pasteur.

Sostanze utilizzate

  • Sodio cloruro in polvere;
  • Acqua distillata.

Valutazione dei rischi

L’esperienza non evidenzia grosse difficoltà e non richiede particolari accorgimenti tranne che per l’uso del camice e di occhiali di protezione.

Procedimento

  1. Su di una bilancia tecnica azzerare la tara di un becker da 100 ml e versare, utilizzando una spatola, il quantitativo in grammi di sodio cloruro precedentemente calcolato;
  2. Versare alcuni millilitri di acqua distillata nel becker e con l’aiuto di una bacchettina di vetro, sciogliere il sale pesato;

    mescolamento
    Solubilizzazione del sale
  3. Porre su di un pallone tarato da 250 ml un imbutino di vetro e far defluire lungo la bacchetta di vetro la soluzione di sodio cloruro presente nel becher facendo attenzione a non perderne neanche una goccia altrimenti si deve ripetere tutto;

    trasferimento-soluzione-2
    Trasferimento della soluzione nel matraccio
  4. Lavare i residui della soluzione di sodio cloruro presente nel becher, sulla bacchettina e sulla superficie interna dell’imbutino di vetro per almeno tre volte facendo attenzione anche qui a non perderne nemmeno una goccia e che il volume totale di acqua distillata non superi quello del pallone tarato;
  5. Chiudere con il tappo smerigliato il pallone tarato e mescolare la soluzione tenendolo capovolto;
  6. Portare a volume con acqua distillata, utilizzando una pipetta pasteur, ponendo il menisco inferiore della soluzione di sodio cloruro tangente alla tacca di taratura del pallone tarato;

    messa-a-volume-2
    Aggiunta di acqua distillata con contagocce
  7. Mescolare di nuovo e controllare che la soluzione sia a volume nel pallone tarato.

    messa-a-volume
    Messa a volume nel matraccio della soluzione

Calcoli

Il quantitativo in grammi di sodio cloruro da pesare si ottiene dai seguenti passaggi matematici:

Sapendo che la Molarità si ottiene dalla seguente formula:

M = n° moli di soluto / volume in litri di soluzione

utilizzando la formula inversa è possibile determinare il

n° moli di soluto = M • volume in litri di soluzione = 0,1M • 0,250 Lt = 0,0250 moli di NaCl

Sapendo che la massa molecolare dell’ NaCl è di 58,44 (ottenuta dalla somma della massa atomica del sodio 22,99 e del cloro 35,45), per la nota formula:

m (g) = n° moli di soluto x massa molecolare = 0,0250 moli di NaCl x 58,44 = 1,46 g di NaCl

Si dovranno quindi pesare 1,46 g di NaCl e scioglierli in 250 ml di soluzione per ottenere NaCl 0,1M.

Osservazioni

La preparazione di una soluzione a concentrazione ben precisa richiede particolari attenzioni nell’eseguire correttamente i vari passaggi tecnici. La perdita di anche una goccia di soluzione o l’aggiunta in eccesso di acqua distillata determina degli errori accidentali rilevanti e va ripetuta necessariamente la procedura.

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6 commenti su “PREPARAZIONE DI UNA SOLUZIONE A CONCENTRAZIONE NOTA

  1. AvatarAscia il said:

    Tra i CALCOLI la formula inversa per il calcolo del n di moli è sbagliata!

    Rating: 1.0/5. From 1 vote.
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    • KirkadminKirkadmin il said:

      Grazie Ascia della tua attenta osservazione, ho provveduto subito alla correzione dell’errore, dovuto probabilmente ad una errata battitura (tanto che il risultato è ottenuto da una moltiplicazione e non da una divisione). Grazie per aver scelto di leggere l’articolo in oggetto in questo sito che è in continua evoluzione e miglioramento anche per le pazienti segnalazioni degli utenti.

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  2. becher con la ch non con la ck

    Rating: 3.0/5. From 2 votes.
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    • KirkadminKirkadmin il said:

      Grazie della segnalazione, in effetti da una ricerca fatta da internet il termine usato dal vocabolario della treccani è bécher, mentre il termine becker non esiste. Anche se non è chiara la provenienza del nome, ho provveduto a correggere. Su alcuni siti comunque è in discussione l’esatta dizione del termine, vedi “https://it.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070926081321AAcbALo”.

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  3. Articolo ben fatto. Complimenti admin.

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    • KirkadminKirkadmin il said:

      Grazie Mare. Anche tu non scherzi!

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