Lezione 4: Soluzioni, Solubilità, Concentrazioni E Proprietà Colligative Flashcards
Quando si formano le soluzioni?
Quando c’è un vantaggio energetico nel formare la soluzione
Cos’è una soluzione?
Una miscela omogenea in tutti gli stati di aggregazione
In che condizioni mi trovo se la soluzione è satura?
In equilibrio dinamico (la velocità diretta è uguale alla velocità inversa di reazione)
Cos’è il corpo di fondo e quando si forma?
È la quantità di soluto che si deposita sul fondo di una soluzione, quando quest’ultima è satura (quindi quando ci troviamo in equilibrio dinamico (ossia la velocità con cui il soluto diventa corpo di fondo è uguale alla velocità con cui il corpo di fondo ritorna ad essere soluto)
Qual è la differenza tra entalpia ed entropia e cosa indicano?
Entalpia: è l’energia legata alla formazione di interazioni tra le molecole di soluto-soluto, solvente solvente, solvente-soluto.
Ci dice se si forma o meno la soluzione
Entropia: è la naturale tendenza al mescolamento.
È l’unica forza che spinge alla formazione della soluzione
Qual è l’unica forza che spinge alla formazione di una soluzione?
Entropia (S)
Quali sono i tre casi in cui la soluzione si potrebbe formare?
Interazioni solvente-soluto> interazioni soluto-soluto e solvente-solvente—-> la soluzione si forma
Interazioni solvente-soluto = (simili) interazioni soluto-soluto e solvente-solvente—-> la soluzione si forma (grazie all’entropia, perchè il termine entalpico è lo stesso)
Interazioni solvente-soluto < interazioni soluto-soluto e solvente-solvente—-> non è detto che la soluzione si formi: se c’è poca differenza di energia, la soluzione si forma, altrimenti no
Dimmi un’ eccezione alla regola “il simile scioglie il simile”?
Carbonato di calcio in acqua.
Il carbonato di calcio (nonostante sia un sale e quindi sia polare come l’acqua) non si scioglie in acqua infatti le molecole di carbonato di calcio possiedono un legame intramolecolare più forte (ionico), quindi potrebbero richiedere molta energia per romperlo e allo stesso modo le molecole d’acqua che sono legate tramite legami a ponte di idrogeno potrebbero richiedere molte energie per la rottura del loro legame. In questo modo, se l’energia di queste legami vengono sommate insieme, si nota che viene richiesta più energia per la rottura del legame rispetto all’energia liberata dalla rottura del legame. Questo non si forma la soluzione.
Dimmi due modi per sciogliere sostanze apolari in solventi polari
Saponi e liposomi
Dimmi 3 cose sui saponi (cosa sono, cosa fanno, come funzionano)
-sono lunghe catene di acidi grassi liberi
-Possono trasformare sostanze insolubili in sostanze parzialmente solubili
-i saponi si combinano tra loro andando a formare le micelle (hanno il core idrofobo e la superficie idrofila). Così quando ci laviamo le mani, lo sporco (a polare) interagisce con il core e viene intrappolato, mentre l’acqua interagisce con la superficie della micella. Così si forma la soluzione (acqua + micelle) e le micelle vengono portate via con lo sporco che racchiudono.
Qual è la differenza tra micelle e liposomi?
Micelle: Sono date dall’associazione di saponi e presentano il cuore idrofobo (code) è la superficie idrofila (teste).
Liposomi: presentano (dall’interno verso l’esterno) teste (idrofilo) , code (idrofobo) , teste (idrofilo)
A cosa servono i liposomi?
Es. Se hai un farmaco idrofilo che deve entrare nelle cellule, normalmente non può farlo perché la membrana cellulare a polare. Invece il liposoma racchiude il farmaco al suo interno (perchè ha un core idrofilo) e poi si fonde con la membrana plasmatica
Qual è l’utilità dell’immiscibilità in laboratorio?
Serve per separare le sostanze polari da quelle non polari.
Es. Immaginiamo di essere in laboratorio e di dover analizzare un campione dove ci sono DNA e lipidi. Dal momento che il DNA è una molecola polare e i lipidi sono apolari, possiamo usare questa differenza per separarli.
Prendiamo una sorta di bicchiere e mettiamoci dentro due solventi uno polare e uno non polare,es. acqua e olio. Dopodichè li mescoliamo assieme e osserviamo che si formano due fasi (una polare e una non polare). Adesso se ci metto dentro il campione da analizzare, noto che il DNA si scioglieràin acqua andando a comporre la fase polare, mentre le particelle apolari andranno a comporre la fase apolare con l’olio. A questo punto o apro il rubinetto, posto sotto al bicchierino o aspiro da sopra con una pipetta per osservare le molecole divise.
Quindi ho separato le sostanze polari da quelle apolari, le prime si sono posizionate nella fase acquosa mentre quelle apolari nella fase cosiddetta organica con l’olio.
Quali sono le variazioni di entalpia nei tre passaggi dalla formazione di una soluzione?
Quali sono le variazioni di entalpia nei tre passaggi dalla formazione di una soluzione?
Qual è la formula dell’entalpia di soluzione?
Come può variare il segno dell’entalpia di soluzione?
Cos’è l’entalpia di idratazione?
La somma tra l’entalpia del solvente e l’entalpia mix (soluto+solvente)
Dimmi il tipo di solvatazione (endotermica o esotermica) e se si forma la soluzione in questi tre casi
Cos’è la solubilità di una soluzione?
È la quantità di sostanza che si può sciogliere nel solvente (varia da sostanza sostanza)
Cosa vuol dire se aumento la solubilità di una soluzione?
Se aumenta la solubilità aumenta la QUANTITà di soluto che si può sciogliere nel solvente e non la VELOCITÀ con cui il soluto si può sciogliere nel solvente
(RICORDA: La solubilità e la velocità con cui si scioglie una sostanza in un solvente sono la stessa cosa!)
Cosa afferma la legge di Henry?
A temperatura costante, la solubilità di un gas è direttamente proporzionale alla pressione che il gas esercita sulla soluzione
Dimmi l’applicazione della legge di Harry nella respirazione
Dimmi l’applicazione della legge di Harry nella respirazione
Come viene trasportata maggiormente la CO2 nel nostro corpo?
Per l’’85% sottoforma di ione HCO3- (ione bicarbonato)
Perché quando riemergiamo da un’immersione, dobbiamo farlo gradatamente?
Quando ci immergiamo la pressione atmosferica aumenta, quindi i gas nella bombola( ossia O2 e N2) si disciolgono più velocemente (secondo la legge di Henry).
Se si scioglie più ossigeno, non ci sono problemi. Invece, se si scioglie più azoto ci sono problemi perché questo è un gas che noi non consumiamo e quindi si accumula nel sangue: in particolare l’azoto è meno solubile dell’ossigeno in acqua e per questo se noi torniamo velocemente in superficie diminuisce la pressione dell’azoto, quindi diminuisce anche la sua solubilità nel sangue. Dal momento che l’azoto è poco solubile, nacque si formano dalle bolle nel sangue (embolia)
Cos’è l’embolia gassosa?
Quando delle bolle di gas entra nella
Come la temperatura può influenzare la solubilità di una soluzione?
Non è detto che se aumenta la temperatura aumenta la solubilità della soluzione, questo dipende se il soluto si scioglie con assorbimento o rilasciò di calore.
In particolare,
-se la solvatazione è endo termica—-> la solubilità aumenta se aumenta la temperatura (es. solidi)
-Se la solfatazione è esotermica—-> la solubilità aumenta se diminuisce la temperatura (es. Gas)
Dimmi due fattori che influenzano la solubilità di una soluzione
-pressione (solo nel caso dei gas)
- temperatura
Dimmi un altro fattore, oltre a temperatura e pressione, che può influenzare la solubilità di un gas
La capacità di un gas di reagire con l’acqua o le altre molecole in soluzione
Es. Il prodotto di scarto del nostro metabolismo è la CO2.
La CO2 che produciamo non si scioglie bene nel sangue: come facciamo a trasportarla? L’anidride carbonica è molto solubile in acqua e per questo reagisce con l’H2O a formare acido carbonico H2CO3, che si può scindere in ioni H+ e in ioni bicarbonato (leggera variazione pH). Lo ione H+ che si accumula nei tessuti, si può legare all’emoglobina che cambierà la sua carica e la sua forma rilasciando più ossigeno. L’emoglobina quindi farà da tampone, tamponando il rilascio di ioni H+.
Cosa indica la concentrazione di una soluzione?
Indica quanto soluto in soluzione
A cosa corrisponde 1L?
1 dm^3
1 Kg (solo se il solvente è l’acqua)
Dimmi le corrispondenze tra L, del e cl e le misure in metri
Cosa sono le proprietà collegative?
Sono quelle proprietà che dipendono SOLO dalla concentrazione del soluto in soluzione e NON dalla sua natura
Come deve essere il soluto di una soluzione affinché possano essere applicate le proprietà collegative?
Deve essere molto diluito
Le proprietà colligative si possono applicare alle soluzioni reali?
Sì ma solo alle soluzioni con concentrazioni fino a 10^-1 o 10^-3 (infatti in questo modo le soluzioni sono molto diluite e quindi le particelle di soluto interagiscono poco proprio come negassi ideali)
Dimmi le proprietà colligative
1)abbassamento tensione di vapore
2)innalzamento punto di ebollizione (o innalzamento ebullioscopico) e abbassamento del punto di congelamento (o abbassamento crioscopico)
3) pressione osmotica
Cos’è la tensione di vapore?
Per la pressione esercitata dal vapore di una sostanza sulla fase condensata della stessa sostanza quando sono in equilibrio dinamico (ossia la velocità di evaporazione è uguale alla velocità di condensazione)
In cosa consiste l’abbassamento della tensione di vapore?
Se si aggiunge soluto non volatile ad una soluzione (quindi il soluto interagisce come il solvente), diminuisce la velocità di evaporazione (perché è come se diminuisce la superficie disponibile all’evaporazione) ma la velocità di condensazione resta costante. Per questo aumenta il livello della soluzione ma diminuisce il livello del solvente puro
Cosa afferma la legge di Raoult?
La tensione di vapore di una soluzione diluita è uguale alla somma delle tensioni di vapore parziali di ciascun componente
Dimmi le due deviazioni della legge di raoult
A quali temperature avviene l’abbassamento della pressione di vapore?
A tutte le temperature
Come calcolo Teb e Tc?
Fammi tre esempi relativi all’innalzamento ebullioscopico e l’abbassamento crioscopico
Cos’è la pressione osmotica?
È la pressione che si crea quando due soluzioni con diversa concentrazione di soluto vengono messe a contatto tramite una membrana semi permeabile. La pressione osmotica è la forza che spinge il solvente (ad esempio, l’acqua) a muoversi dalla soluzione a bassa concentrazione di soluto verso quella ad alta concentrazione di soluto, con l’obiettivo di equalizzare le concentrazioni su entrambi i lati della membrana
Qual è la differenza tra osmosi e diffusione?
-OSMOSI: il solvente passa da concentrazione minore—-> concentrazione maggiore
- DIFFUSIONE: il soluto passa da concentrazione maggiore—-> concentrazione minore
Da cosa dipende la pressione osmotica?
- dalla differenza di concentrazione tra le due soluzioni (in particolare più c’è differenza di concentrazione più alta la pressione osmotica)
- Dalla temperatura (parametro che non possiamo cambiare nel nostro organismo
Cosa succede se inserisco un globulo rosso in una soluzione
Isotonica
Ipotonica
Ipertonica
Soluzioni isotonica—-> non succede niente
Soluzione ipotonica —-> lisi Cellulare
Soluzione ipertonica—-> globulo rosso raggrinzisce
Perché l’uomo non ingrassa con lo zucchero?
Lo zucchero attira acqua nelle cellule (per ogni grammo di zucchero se ne assorbono due di acqua), quindi se l’uomo in ingrassasse a causa dello zucchero le cellule sarebbero riempite di acqua e si creerebbe uno squilibrio osmotico dovuto all’eccessiva diluizione dei sali presenti all’interno delle cellule del . Invece i trigliceridi si accumulano perché non assorbono acqua, per questo l’uomo ingrassa a causa dei trigliceridi
Cos’è l’osmosi inversa (RO) o iper filtrazione (IF)?
Si ottiene il passaggio delle molecole di solvente da una zona concentrazione maggiore a una zona concentrazione minore, applicando alla soluzione più concentrata una pressione maggiore della pressione osmotica. (Quindi bisogna compiere un lavoro meccanico per annullare la pressione osmotica)
Fammi due esempi di osmosi inversa
-eliminazione acqua sporca: l’osmosi inversa consente l’eliminazione di
piccolissime particelle inquinanti grazie a una membrana osmotica. Infatti Applicando una forte pressione,
l’acqua non pura viene spinta c o n t r o l a m e m b r a n a semipermeabile, le particelle inquinanti non riescono a passare e dall’altra parte viene così prodotta acqua pura.
-dialisi
Dimmi 3 forme di dialisi
Nell’emodialisi l’obiettivo è quello di purificare il sangue di un paziente attraverso una serie di pompe che permettono al flusso di sangue di uscire dal corpo del paziente, di passare attraverso un sistema di filtraggio, in grado di rimuovere le sostanze dannose dal sangue, e infine di rientrare in circolo nel corpo del paziente.
Quando ottengo una solvatazione a guida entropica?
Quando il delta H del soluto é simile al delta H di idratazione
Qual è la differenza tra concentrazione e densità?
La concentrazione si riferisce alla quantità di
sostanza presente nel volume di una miscela
nella sua totalità
• La densità si riferisce alla quantità di sostanza
per unità di volume di quella sostanza
