cosa sono i volumi molari apparenti? se vi sono dei link per maggiori info sono grato se me ne fate avere notizia grazie per la vostra collaborazione alla prossima

Consideriamo una soluzione
di un certo solvente S in cui è disciolto una certa quantità di soluto
R. Il volume totale della soluzione sarà:

 

V = nS VS + nR VR

 

Dove nS e nR
sono rispettivamente il numero di moli di solvente e di soluto e VS
e VR i volumi molari parziali (ovvero il volume occupato da
una mole) di soluto e di solvente nella soluzione.

Il calcolo esatto di VS
e VR è piuttosto complesso, tuttavia è possibile stimarli con
un certo grado di accuratezza facendo alcune assunzioni.

Assumiamo ad esempio che il
volume occupato dal solvente nella soluzione (VS) sia uguale
al volume occupato dal solvente puro (VS0), allora
VS = VS0. Questo significa che il volume
occupato dalle molecole di solvente non è significativamente influenzato
dalla presenza del soluto. Ciò non è strettamente vero, poiché a causa
di fenomeni di solvatazione parte delle molecole di solvente interagiranno
con il soluto con variazione, quindi, del volume del solvente nella soluzione.
Tuttavia, per soluzioni diluite (dove cioè il numero di molecole di solvente
impegnate nella solvatazione del soluto sono minime) e in assenza di reazioni
chimiche tra soluto e solvente, questa è una buona approssimazione.

Sotto tali assunzioni, l’aumento
di volume passando da solvente puro a soluzione viene attribuito al solo
soluto. Tale variazione DV sarà
quindi:

 

DV
= nS(VS – VS0) = nR
F

 

La quantità F è detta
appunto volume molare apparente. Se l’interazione solvente – soluto è
trascurabile, allora F ~ VR, ossia il valore calcolato di F è una
buona stima di VR.

 

Casi evidenti in cui non è
applicabile questa trattazione sono quelli in cui il volume della soluzione
è MINORE del volume del solvente puro. In tal caso, infatti, l’aggiunta
del soluto al solvente porta ad una contrazione di volume: il volume molare
apparente F risulta
inferiore a zero. Considerato che si assume a priori che gli atomi e le
molecole occupino una certa porzione di spazio, un volume molare apparente
F minore
di zero rende non valida l’approssimazione F ~ VR. I marcati
effetti di solvatazione, le reazioni chimiche tra soluto e solvente o
concentrazioni troppo elevate non consentono di applicare la trattazione
sopra esposta; il valore del volume molare apparente F non è pertanto una buona
stima di VR.