L’importanza delle curve di solubilità e la loro interpretazione
Le curve di solubilità forniscono preziose informazioni sulle soluzioni liquido-solide e consentono di prevedere la solubilità di un determinato soluto in un certo solvente. La solubilità dipende non solo dal tipo di solvente, ma anche dalla pressione, dal pH e, soprattutto, dalla temperatura.
Spesso, l’aumento della temperatura porta all’aumento della solubilità, ma questa relazione non è sempre lineare e prevedibile. Ad esempio, il glucosio e l’acetato di sodio mostrano un notevole aumento di solubilità all’aumentare della temperatura, mentre il cloruro di sodio e il solfato di potassio mostrano una scarsa influenza della temperatura sulla solubilità. Altre sostanze, come il solfato di litio, mostrano addirittura una diminuzione di solubilità al crescere della temperatura.
Le curve di solubilità si riferiscono a una soluzione satura, ovvero consentono di determinare la quantità massima di soluto che si può sciogliere in 100 g di acqua a una determinata temperatura.
Interpretazione delle curve di solubilità
Le curve di solubilità possono essere interpretate per comprendere lo stato della soluzione. I valori al di sopra della curva rappresentano soluzioni insature, in cui è possibile sciogliere ulteriore quantità di soluto, mentre quelli al di sotto della curva rappresentano soluzioni sovrassature, in cui il solvente contiene più soluto di quanto sia in grado di sciogliere, portando all’eventuale separazione di una fase separata.
Esercizi pratici
Per comprendere meglio l’utilizzo delle curve di solubilità, possono essere affrontati esercizi pratici come i seguenti:
1) Determinare quanti grammi di KClO3 si sciolgono in 100 g di acqua alla temperatura di 30°C.
2) Determinare a quale temperatura si sciolgono in 100 g di acqua, 130 g di KNO3.
3) Calcolare la quantità di KNO3 che si presenta come corpo di fondo in una soluzione preparata con 130 g di KNO3 e 100 g di acqua alla temperatura di 70°C e poi raffreddata a 50°C.
4) Stabilire se una soluzione contenente 70 g di NaNO3 in 100 g di acqua alla temperatura di 30°C è insatura, satura o sovrassatura.
5) Determinare se una soluzione contenente 60 g di KCl in 100 g di acqua alla temperatura di 80°C è insatura, satura o sovrassatura.
Questi esercizi pratici consentono di applicare i concetti teorici delle curve di solubilità a situazioni reali e di comprendere meglio come interpretare graficamente la solubilità di un soluto in un determinato solvente.
Le curve di solubilità svolgono un ruolo cruciale nella comprensione della chimica delle soluzioni liquido-solide e nella previsione del comportamento dei diversi soluti in diversi solventi, fornendo agli studenti e ai ricercatori uno strumento indispensabile per comprendere e prevedere il comportamento delle soluzioni in diversi contesti sperimentali.