Diagrammi di fase

1. 95° Se aumento T, la tensione di vapore aumenta, perché aumentano il numero di molecole allo stato gassoso. Aumentando la superficie del liquido il processo va più veloce. Diagrammi di fase Dato che le molecole liquide hanno una energia cinetica media minore, perché via via il loro numero è minore perche’ evaporano, la T del liquido scende. ECCO PERCHE’ QUANDO L’ALCOL EVAPORA SULLA PELLE SENTO FREDDO!

2. Ebollizione: si verifica quando il liquido evapora aperto all’aria ad una certa T per la quale l’evaporazione avviene in tutto il liquido anziché solo sulla superficie: SI FORMANO BOLLE DENTRO IL LIQUIDO CHE SALGONO SULLA SUPERFICIE! Teb = la T alla quale la tensione di vapore del liquido diventa uguale alla pressione esterna. LA TEMPERATURA resta costante durante il processo di evaporazione in quanto il calore fornito viene utilizzato solo per convertire le molecole del liquido in vapore. Punto di Congelamento Punto di Fusione

4. Diagrammi di fase Diagramma di fase dell’acqua La curva liquido-gas mostra la dipendenza della tensione di vapore del liquido dalla temperatura La curva solido-gas mostra la dipendenza della tensione di vapore del solido dalla temperatura La curva solido-liquido mostra la dipendenza della temperatura di fusione dalla pressione esercitata sul sistema Punto triplo: punto dove coesistono le tre fasi (l), (s) e (g) in equilibrio fra loro

5. Diagrammi di fase Diagramma di fase CO2 1 atm -78.2 In tutti i diagrammi di fase a pressioni inferiori al valore di pressione del punto triplo Possono esistere solo solido e gas. Quindi tutte le sostanze che hanno la P del punto triplo inferiore a quella atmosferica (es. acqua) non possiedono una T di sublimazione normale ma a P= 1 atm fondono e poi evaporano. Viceversa per CO2 che sublima a P = 1 atm perche’ la P del punto triplo è superiore alla P atmosferica.

6. Soluzione ideale Se tutte le forze intermolecolari di attrazione che coinvolgono le molecole del soluto e del solvente hanno lo stesso valore, si ottiene una soluzione ideale. Nella formazione di una soluzione ideale l’entalpia di solubilizzazione è uguale a zero.

7. Proprietà colligative Proprietà di soluzioni diluite (ideali o reali che tendono all’idealità) che non dipendono dalla natura chimica del soluto ma solo dal numero relativo delle sue particelle rispetto al numero di particelle del solvente.

8. Tensione di vapore di soluzione ideale (es. miscela benzene/toluene): 1 = soluto 2 = solvente P = x1P1 + x2P2 P1 tensione di vapore del soluto puro P2 tensione di vapore del solvente puro

9. Dato che x2 < 1 per definizione, la tensione di vapore della soluzione è minore di quella del solvente puro

10. Aggiunta di un soluto non volatile a un solvente è quello di spostare la curva di equilibrio liquido-gas verso temperature più alte (innalzameno ebulloscopico) e la curva di equilibrio solido-liquido verso temperature più basse (abbassamento crioscopico)

11. P = x2P2 x2 < 0 Poiché Teb = la T alla quale la tensione di vapore del liquido diventa uguale alla pressione esterna. Quindi una soluzione bolle a temperatura piu’ alta del solvente puro. Tfus = la T alla quale la tensione di vapore del solvente liquido è uguale alla tensione di vapore del solido. Quindi una solido fonde a temperatura piu’ bassa del solvente puro.

12. Innalzamento ebulloscopico e Abbassamento crioscopico Dalla legge di Raoult si puo’ ricavare: DTeb = Keb Cm DTcr = Kcr Cm BaCl2 in acqua dà luogo a tre molecole, quindi determina abbassamento della tensione di vapore pari a tre volte quello di una sostanza che non si dissocia, a parità di Cm

13. La pressione osmotica Membrana semipermeabile Si definisce pressione osmotica di una soluzione la pressione da applicare sulla superficie della soluzione stessa, quando questa è in contatto col solvente puro attraverso una membrana semipermeabile, affinché non si abbia passaggio netto di molecole dal solvente puro alla soluzione Il solvente tende ad avere la stessa energia libera nei due recipienti, cosa che può fare solo diluendo la soluzione p = CMRT Soluzione con stessa pressione osmotica si dicono isotoniche

14. La pressione osmotica Misure di pressione osmotica sono servite a determinare la massa molare di soluti in soluzioni poco concentrate (es. le proteine) dalla relazione: p = CMRT = n/V RT = m/MV RT Come prima, soluzioni di NaCl o di BaCl2 danno pressioni osmotiche rispettivamente 2 e 3 volte maggiori rispetto alla concentrazione della soluzione, perché ogni mole di soluto libera in soluzione 2 e 3 moli di ioni in soluzione, rispettivamente.

17. La fase disperdente puo’ essere gassosa o liquida e la fase dispersa Solida, liquida o anche gassosa. Fumi sono solidi dispersi nei gas La nebbia (aereosoli) sono dispersioni di liquidi in gas

18. Energia del sistema più stabile si ottiene al diminuire della sua superficie totale, quindi minor energia di una unica sfera rispetto a tante sfere, ma se le particelle sono elettricamente cariche dello stesso segno, la repulsione columbiana fa sì che le goccie di liquido non si uniscono

19. Es. idrossido di Fe

20. Dispersioni liquide caratterizzate da fase dispersa anche essa liquida Schiume: dispersioni di gas nei liquidi