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Esempio 2-3 Quante moli di atomi sono contenute in 136.9 g di ferro metallico? g Fe = 136.9 g Pa Fe = 55.85 uma.

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1 Esempio 2-3 Quante moli di atomi sono contenute in g di ferro metallico? g Fe = g Pa Fe = uma

2 Esempio 2-4 Quanti atomi sono contenuti in moli di ferro? In una mole sono contenuti un numero di Avogadro di atomi.

3 Esempio 2-11 Calcolare la composizione percentuale in massa di HNO 3. Calcoliamo la massa di una mole. Massa di una mole di HNO 3 = 1 · 1.0g + 1 · 14.0g + 3 · 16.0g = 63.0 g Supponendo di avere esattamente una mole di HNO 3 e quindi 63.0 g, possiamo calcolare la percentuale a 100 Pa H = 1.0 Pa N = 14.0 Pa O = 16.0

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5 Esempio g di un composto ionico contengono g di Na, g di S e g di O. Qual è la formula elementare? Calcoliamo il numero di moli di ogni elemento del composto. Pa Na = 23.0 Pa S = 32.1 Pa O = 16.0

6 Adesso otteniamo il rapporto relativo del numero delle moli nel composto. Non essendo tutti numeri interi bisogna moltiplicare per 2 affinché lo siano. Na 2 S 2 O 3

7 Esempio 2-14 Gli idrocarburi sono sostanze organiche composte interamente da idrogeno e carbonio. Un campione di g di idrocarburo puro è stato bruciato in una colonna di combustione per C-H e ha prodotto g di CO 2 e g di H 2 O. Determinare le massa di C e di H nel campione e le percentuali degli elementi in questo idrocarburo. Otteniamo dalla massa del CO 2 la quantità di Carbonio Pa H = Pa C = Pa O = PM CO 2 = PM H 2 O = 18.02

8 Conoscendo i pesi del carbonio e dell’ idrogeno nel composto originale possiamo calcolare le rispettive percentuali nel composto.

9 Esempio 3-3 Quante moli d’acqua possono essere prodotte dalla reazione di 3.5 moli di metano con un eccesso di ossigeno. Moli di H 2 O = 2 moli CH 4 = 2 · 3.5 = 7.0 moli di H 2 O CH O 2 CO H 2 O

10 Esempio 3-5 Quale massa di ossigeno è richiesta per reagire completamente con 24.0 g di metano. moli di O 2 = 2 moli CH 4 = 2 · 1.5 = 3.0 moli di O 2 moli CH 4 = g/PM = 24.0/16.0 = 1.5 moli g di O 2 = moli O 2 · PM = 3.0 · 32 = 96.0 g di O 2 CH O 2 CO H 2 O

11 Esempio 3-9 Quale massa di CO 2 potrebbe formarsi dalla reazione di 16.0 g di CH 4 con 48.0 g di O 2 ? Si calcolano le moli di ognuno dei reagenti. CH O 2 CO H 2 O

12 Adesso bisogna determinare quel è il reagente limitante. Moli di CH 4 necessarie per far reagire tutto l’ossigeno. Moli di O 2 necessarie per far reagire tutto il metano. È evidente che le moli di O 2 sono insufficienti per far reagire tutte le moli di metano. Quindi le moli di ossigeno finiscono prima, ed è il reagente limitante. CH O 2 CO H 2 O 1.0 moli 1.5 moli

13 CH O 2 CO H 2 O 1.0 moli 1.5 moli g CO 2 = moli CO 2 · PM = 0.75 · ( · 16.0 ) = 33.0 g di CO 2

14 Esempio 3-11 Un campione costituito da 15.6 g di C 6 H 6 è mescolato con un eccesso di HNO 3. Sono isolati 18.0 g di C 6 H 5 NO 2. Qual è la resa percentuale di C 6 H 5 NO 2 in questa reazione? Se la reazione fosse completa : moli C 6 H 5 NO 2 = moli C 6 H 6 = g/PM = 15.6/78.1 = 0.20 moli g C 6 H 5 NO 2 = moli · PM = 0.2 · (6 · · · 16.0 ) = 24.7 g C 6 H 6 + HNO 3 C 6 H 5 NO 2 + H 2 O

15 Esercizio 3-13 L’acido fosforico, H 3 PO 4 è un composto per la produzione di fertilizzanti ed è anche presente in molte bevande analcoliche. H 3 PO 4 può essere preparato in un processo a due stadi. P 4 + 5O 2 P 4 O 10 P 4 O H 2 O 4H 3 PO 4 La reazione di 272 g di fosforo con un eccesso di ossigeno forma il decaossido di tetrafosforo, P 4 O 10, con una resa del 89.5%. Nella seconda reazione, la resa ottenuta è del 96.8%. Qual è la massa di H 3 PO 4 ottenuta? moli P 4 O 10 = moli P 4 = gP 4 /PM = 272/(31  4) = 2.19 moli ; g P 4 O 10 = moli P 4 O 10 · PM = 2.19  284 = g Però la resa è del 89.5 quindi: Peso ottenuto di P 4 O 10 = peso teorico · 89.5/100 = g P 4 + 5O 2 P 4 O g

16 Adesso andiamo alla seconda reazione. P 4 O H 2 O 4H 3 PO 4 moli H 3 PO 4 = 4 · moli P 4 O 10 = 4 · g P 4 O 10 / PM = 4 · /284 = 7.84 moli g H 3 PO 4 = moli H 3 PO 4 · PM = 7.84  98 = g Pure in questo caso la resa non è 100% ma del 96.8% quindi: Peso ottenuto di H 3 PO 4 = peso teorico · 96.8/100 = · 96.8/100 =

17 Viene bruciato completamente un campione di g di un composto che contiene solo C, H e O. I prodotti della combustione sono g di CO 2 e g di H 2 O. Qual è la formula bruta del composto? Prodotti della combustione : Peso CO 2 = g Peso H 2 O = g Reazione: C x H y O z + O 2 CO 2 + H 2 O g g g

18 Peso totale degli elementi nel composto originale. Peso C + peso H + peso O = peso C x H y O z = g

19 Quindi: Peso O = peso C - peso H = – – = g Conoscendo il peso dell’ossigeno possiamo calcolare la formula bruta. Moli C = moli Moli H = moli Moli O = moli

20 Rapporto delle moli Formula C 1 H 2 C 1.5 C 2 H 4 O 3


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