Esercizi svolti sulla Molarità di una soluzione (1)

di Vittorio Sossi

esercizi svolti, livello facile

inserita il 05-03-2023

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“ Le formule che dobbiamo usare „

Per la teoria sulla Molarità e il calcolatore automatico consultate Questa pagina
in questa e nelle pagine successive vi propongo qualche esercizio svolto dai più semplici ai più difficili, livello triennio delle superiori.

Ricordiamo le formule che ci servono e le grandezze coinvolte in questi esercizi

Le formule da utilizzare sono le seguenti:

La Molarità (M) di una sostanza è uguale al numero di moli della sostanza (n) divisa per il Volume (V) della SOLUZIONE espresso in Litri:
M = n / V

Il numero di moli (n) di una sostanza è uguale alla massa della sostanza (m_g) espressa in grammi, divisa per la massa molare (Mm) della sostanza in grammi per mole:
n = m_g / Mm

La massa della sostanza (m_g) espressa in grammi è uguale al numero di moli (n) della sostanza moltiplicato per la massa molare (Mm) della sostanza in grammi per mole:
m_g = n x Mm

Il numero di particelle (N) di una sostanza è uguale al numero di moli (n) della sostanza moltiplicato per il numero di Avogadro (N_A):
N = n x N_A

La massa molecolare (Mm) di una sostanza la ricaviamo dalla tavola periodica ed è uguale alla somma delle masse atomiche dei singoli atomi che compongono la molecola, espresse in unità di massa atomica (uma):
Mm = (numero di atomi elemento1 x uma1) + (numero di atomi elemento2 x uma2) + (numero di atomi elemento3 x uma3) + ...

Potete usare questo widget, l'importante è che scriviate CORRETTAMENTE la formula della sostanza, ogni errore nella formula vi farà sbagliare il calcolo.

Esercizio 1

calcola la concentrazione molare di una soluzione contenente 4 grammi di NaOH in 2 litri di soluzione

Dati e Incognite
Grandezza	Valore	Unità di misura
Molarità	?	mol/L
Massa in grammi	4	g
Volume	2	L
Numero di Moli	?	mol
Massa Molare (NaOH)	?	g/mol

Abbiamo tre incognite ma tutte dipendenti l'una dall'altra. Ricordati che la Massa molare può essere ricavata utilizzando la tavola periodica, dalla somma delle masse dei singoli atomi che compongono il composto.

TAPPA 1: Calcolare la massa molare di NaOH
Dalla tavola periodica leggiamo che le masse molari approssimate dei singoli elementi sono (Na = 23, O = 16, H = 1):
per cui
Massa molare di NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g/mol

sostituiamo nella tabella

Dati e Incognite
Grandezza	Valore	Unità di misura
Molarità	?	mol/L
Massa in grammi	4	g
Volume	2	L
Numero di Moli	n=m_g/Mm	mol
Massa Molare (NaOH)	40	g/mol

TAPPA 2: Calcolare il numero di moli usando la formula nella tabella
Per convertire i grammi di NaOH in moli, dividiamo la massa per la massa molare: 4 g / 40 g/mol = 0,1 mol

Dati e Incognite
Grandezza	Valore	Unità di misura
Molarità	M=n/V	mol/L
Massa in grammi	4	g
Volume	2	L
Numero di Moli	0,1	mol
Massa Molare (NaOH)	40	g/mol

TAPPA 3: Calcola la concentrazione molare
La concentrazione molare (M) è definita come il numero di moli di soluto per litro di soluzione.
Quindi usiamo la formula riportata nella tabella e dividiamo il numero di moli di NaOH per il volume della soluzione:
0,1 mol / 2 L = 0,05 M
La concentrazione molare della soluzione di NaOH è quindi di 0,05 M.

Esercizio 2

calcola la concentrazione molare di una soluzione contenente 88,78 grammi di HCl in 1400 millilitri di soluzione

NB: questo esercizio ci permette di evidenziare uno degli errori più comuni quando si affrontano questi problemi. Nel testo dell'esercizio il volume è espresso in millilitri.
PER PRIMA COSA bisogna trasformare il Volume nella corretta unità di misura cioè in LITRI:
Dato che il millilitro è la millesima parte del litro dividiamo per mille e otteniamo il volume nella corretta unità di misura. 1400mL/1000 = 1,4 L

Ora procediamo in modo analogo al primo, inserendo nelle tabelle successive man mano i valori che ricaviamo e le formule risolutive per le incognite.

Dati e Incognite
Grandezza	Valore	Unità di misura
Molarità	?	mol/L
Massa in grammi	88,78	g
Volume	1,4	L
Numero di Moli	?	mol
Massa Molare (NaOH)	?	g/mol

Partiamo come prima dalla Massa Molare che può essere ricavata utilizzando la tavola periodica.

TAPPA 1: Calcolare la massa molare di HCl
Dalla tavola periodica leggiamo che le masse molari approssimate dei singoli elementi sono (H = 1; Cl=35,45):
per cui
Massa molare di HCl = 1 + 35,45 = 36,45 g/mol

sostituiamo nella tabella

Dati e Incognite
Grandezza	Valore	Unità di misura
Molarità	?	mol/L
Massa in grammi	88,78	g
Volume	1,4	L
Numero di Moli	n=m_g/Mm	mol
Massa Molare (NaOH)	36,45	g/mol

TAPPA 2: Calcolare il numero di moli usando la formula nella tabella
Per convertire i grammi di HCl in moli, dividiamo la massa per la massa molare: 88,78 g / 36,45 g/mol = 2,44 mol

Dati e Incognite
Grandezza	Valore	Unità di misura
Molarità	M=n/V	mol/L
Massa in grammi	88,78	g
Volume	1,4	L
Numero di Moli	2,44	mol
Massa Molare (NaOH)	36,45	g/mol

TAPPA 3: Calcola la concentrazione molare
La concentrazione molare (M) è definita come il numero di moli di soluto per litro di soluzione.
Quindi usiamo la formula riportata nella tabella e dividiamo il numero di moli di HCl per il volume della soluzione:
2,44 mol /1,4 L = 1,74 M
La concentrazione molare della soluzione di HCl è quindi di 1,74 M.

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