Soluzioni

               

Una soluzione chimica è una miscela omogenea di due o più sostanze, in cui una sostanza (soluto) è disciolta in un'altra (solvente). Le soluzioni chimiche possono essere liquide, solide o gassose e vengono utilizzate in vari settori come la chimica, la farmaceutica, l'industria alimentare etc..

La concentrazione , esprime la quantità relativa dei soluti rispetto al solvente, può essere espressa nei seguenti modi:

—   M molarità [ mol/l ] : numero di moli del soluto contenute in un litro di soluzione.

    [ mol/l ]   

—   m molalità [ mol/kg ] : numero di moli del soluto contenute in un chilogrammo di solvente.  

    [ mol/kg ]

—   N normalità [ eq/l ] : è il numero di equivalenti di soluto contenuti in un litro di soluzione.

   [ eq/l ]                         con                       

m_SO= massa del soluto ( g )
pe=peso equivalente ( g/eq )

—   χ frazione molare : è il rapporto tra le moli di un componente e la somma delle moli di tutti i componenti della soluzione. Per un unico soluto si ha:

—   percentuale in peso [ % ] : esprime la quantità in peso del soluto contenute in 100 parti di peso della soluzione ( l'unità di misura è il grammo ). Per un unico soluto:

    con     ( le masse sono additive ).

—   percentuale in volume [ % volume ] : è il volume del soluto in 100 parti i volume della soluzione (l'unità di misura è il millilitro). Per un unico soluto:

    con     ( i volumi non sono additivi ).

Avendo indicato convenzionalmente con i pedici

SO : il soluto
SV : il solvente
SZ : la soluzione

Massa equivalente

               

Il grammo-equivalente ( o equivalente: eq ) è una quantità in grammi pari al peso-equivalente; questo si ottiene dividendo il peso molecolare ( pesoformula ) di una sostanza per un numero intero opportunamente scelto, corrispondente al numero di elettroni o protoni che una molecola di quella sostanza cede o acquista in determinate reazioni.

Peso equivalente di acidi e di basi

E' dato dal rapporto fra il pesoformula (PM) della specie ed il numero di protoni ( H⁺ ) che essa può cedere
( se acido ) o accettare ( se base ). Se prendiamo ad esempio l'acido solforico, esso può cedere due protoni.

L'ammoniaca è una base che può accettare un protone.

Peso equivalente di ossidanti e riducenti

E' dato dal rapporto fra il pesoformula (PM) della specie ed il numero di elettroni da essa messi in gioco nella reazione redox considerata. Ad esempio nella seguente reazione:

      lo zinco si ossida    

Peso equivalente di sostanze ioniche

E' dato dal rapporto fra il pesoformula ( PM ) della specie ionica e il numero delle sue cariche:

Peso equivalente di di elettroliti

E' dato dal rapporto fra il pesoformula ( PM ) della specie ed il numero totale di cariche dello stesso segno che si hanno nella dissociazione:

Ritornando alla definizione di normalità è facile dedurre la formula:

dove
m_SO=massa del soluto in grammi.
pe=massa equivalente in g/eq
V_SZ=volume della soluzione in l.