(Psolvente - Psoluzione)/Psolvente = Csoluto
Csoluto = (17,48 - 16,37) Torr / 17,48 Torr = 0,06350
Per calcolare le moli di idrossido di sodio e di acqua presenti in soluzione, utilizziamo dapprima la densità per ricavare la massa di soluzione corrispondente a 100 mL:msoluzione = d · V = 1,075 g/mL · 100 mL = 107,5 g
Ora possiamo impostare un sistema con due incognite: a. Csoluto = n NaOH / (n NaOH + n H2O) = 0,06350 b. msoluzione = n NaOH · 40,0 g/mol + n H2O · 18,0 g/mol = 107,5 risolvendo il quale ricaviamo:n NaOH = 0,3519 mol n H2O = 5,190 mol
A questo punto possiamo calcolare il numero di moli di acido solforico contenute in 100 mL di soluzione 1,762 M:n H2SO4 = 1,762 mol/L · 0,100 L = 0,1762 mol
Dopo la miscelazione delle due soluzioni, all'interno del contenitore saranno presenti i seguenti ioni nelle rispettive quantità in moli:n Na+ = 0,3519 mol
n OH- = 0,3519 mol
n H+ = (0,1762 · 2) mol = 0,3524
n (SO4)2- = 0,1762 mol
ma dal momento che gli ioni H+ e gli ioni OH- si neutralizzano formando molecole di H2O, la situazione in soluzione sarà la presente:n Na+ = 0,3519 mol
n H+ = (0,3524 - 0,3519) mol = 0,0005 mol
n (SO4)2- = 0,1762 mol
Calcoliamo la molarità della soluzione, come somma del numero di moli di ioni residui, sul volume totale di soluzione; la pressione osmotica, infatti, è una proprietà colligativa e come tale dipende dal numero complessivo di particelle e non dalla loro natura.Msoluzione = (n H+ + n Na+ + n (SO4)2-) / Vtot = (0,0005 + 0,3519 + 0,1762) mol / 0,200 L= 2,643 M
Con questo valore possiamo ricavare la pressione osmotica della soluzione, a 293 K:π = MRT = 2,643 mol/L · 0,0821 [L·atm/(mol · K)] · 293 K = 63,58 atm
La pressione osmotica esercitata dalla soluzione vale quindi 63,58 atm, valore che si approssima a 63,6 atm se si tiene conto del numero di cifre significative.