Ciao a tutti, benvenuti su FilosofoMed! Oggi, nella categoria dedicata alla Chimica, voglio parlarvi di un concetto fondamentale: la molarità. Niente paura, non è complicato come potrebbe sembrare! In questo articolo vi spiegherò cos’è la molarità e come si calcola passo per passo, per poi passare a un caso specifico: le soluzioni diluite. Questo riassunto iniziale ci servirà come base per introdurre la parte seguente, dove scopriremo una formula semplice per gestire le diluizioni. Alla fine, vedrete che la molarità non è tra le cose più difficili della chimica, e calcolare la molarità di una soluzione diluita è davvero alla portata di tutti.
Cos’è la molarità e come si calcola?
Partiamo dal significato. La molarità (indicata con M) o concentrazione molare è una misura della concentrazione di una soluzione: ci dice quante moli di soluto sono presenti in un litro di soluzione.
Ma cosa sono le “moli”? Una mole è un’unità di misura che rappresenta una quantità standard di particelle (circa 6,02 × 10²³, il numero di Avogadro), ed è legata alla massa di una sostanza. La formula base per la molarità è:
M = n (moli di soluto) / litri di soluzione
Semplice, no? Ma per calcolarla, dobbiamo sapere due cose: n, che è il numero di moli del soluto e il volume della soluzione in litri. Il volume è facile (di solito è un dato degli esercizi), ma come troviamo le moli? È qui che entrano in gioco la massa molare (o peso molecolare) e la quantità in grammi del soluto.
Calcolare le moli: massa molare e grammi
Il numero di moli si ottiene con questa formula:
n = massa del soluto (in grammi) / massa molare (in g/mol)
- Massa del soluto: è la quantità di sostanza che hai pesato e sciolto nella soluzione, misurata in grammi con una bilancia.
- Massa molare: è il “peso” di una mole di quella sostanza, espresso in grammi per mole (g/mol). Si calcola sommando i pesi atomici degli elementi che compongono la molecola, che trovi nella tavola periodica.
Facciamo un esempio pratico con il cloruro di sodio (NaCl, il comune sale da cucina):
- Il peso atomico del sodio (Na) è circa 23 g/mol, quello del cloro (Cl) è circa 35,5 g/mol.
- Massa molare di NaCl = 23 + 35,5 = 58,5 g/mol.
- Se pesi 5,85 grammi di NaCl, le moli sono:
n = 5,85 g / 58,5 g/mol = 0,1 mol.
Ora, supponiamo di sciogliere questi 5,85 g di NaCl in 1 litro di acqua. La molarità sarà:
- M = 0,1 mol / 1 L = 0,1 M.
Se invece il volume fosse 0,5 litri, allora:
- M = 0,1 mol / 0,5 L = 0,2 M.
Quindi, per calcolare la molarità, devi:
- Conoscere il peso del soluto in grammi.
- Conoscere la sua massa molare (eventualmente la ottieni sommando le masse dei vari elementi, se è una molecola. Trovi le masse atomiche nella tavola periodica).
- Calcolare le moli (n = grammi soluto / massa molare).
- Dividere le moli per il volume della soluzione in litri.
Questo è il punto di partenza per capire la concentrazione iniziale di una soluzione. Ma cosa succede se la diluiamo? Passiamo alla parte successiva!
Le soluzioni diluite e la formula magica: M₁V₁ = M₂V₂
Immaginate di avere una tazza di caffè forte: se ci aggiungete dell’acqua, diventa meno concentrato. In chimica, diluire una soluzione significa aumentare il volume (aggiungendo solvente, di solito acqua), riducendo la concentrazione, ma lasciando invariata la quantità di soluto.
Per calcolare la nuova molarità dopo una diluizione, usiamo questa formula:
M₁V₁ = M₂V₂
Dove:
- M₁ è la molarità iniziale,
- V₁ è il volume iniziale,
- M₂ è la molarità finale,
- V₂ è il volume finale.
La logica è che le moli di soluto (M₁ × V₁) restano uguali prima e dopo la diluizione (M₂ × V₂).
Proviamo infatti a ragionare: sappiamo che la molarità M è = n / Volume in Litri. Dunque la formula inversa per calcolare n è = M*V.
Ma dato che il numero di moli non cambia quando andremo a diluire, avremo che anche il numero di moli n della concentrazione diluita sarà uguale alla molarità per il volume, anche se saranno molarità e volume in quel caso della concentrazione diluita.
Un esempio pratico:
Proviamo! Hai 50 mL di una soluzione di NaCl a 2 M (M₁ = 2 mol/L, V₁ = 0,05 L) e aggiungi acqua fino a 200 mL (V₂ = 0,2 L). Qual è la nuova molarità (M₂)?
- M₁V₁ = M₂V₂
- (2 M) × (0,05 L) = M₂ × (0,2 L)
- 0,1 = M₂ × 0,2
- M₂ = 0,1 / 0,2 = 0,5 M
La concentrazione scende a 0,5 M, come previsto.
Conclusione
La molarità non è tra le cose più complicate della chimica! Calcolarla richiede solo di sapere quante moli di soluto hai (con grammi e massa molare) e il volume della soluzione. E per le diluizioni, la formula M₁V₁ = M₂V₂ rende tutto ancora più semplice. Spero che questa guida vi abbia aiutato a capire meglio questi concetti. La prossima volta che diluite un succo troppo forte, pensate alla chimica che c’è dietro!
Fatemi sapere nei commenti se volete altri approfondimenti. Alla prossima su Filosofomed!
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