Calcoli stechiometrici Esercizi guidati

Esercizio 1: calcola la quantità di ossigeno che serve per bruciare 1,000Kg di metano e la quantità di anidride carbonica prodotta Scriviamo la reazione con reagenti e prodotti CH4 + O2 → CO2 + H2O Bilanciamo la reazione CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O I coefficienti stechiometrici (quando non ci sono si deve intendere 1) indicano i rapporti tra le moli delle diverse sostanze che prendono parte alla reazione. ora costruiamo una tabella che ci semplifichi i calcoli

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O Ora calcoliamo quanta CO2 si produce massa (g) Coefficienti stechiometrici massa (g) MM (g/mol) n (mol) 1 2 1 2 1000 3990 2744 16,04 32,00 44,01 62,34 124,68 62,34 X 2 Il rapporto tra i coefficienti stechiometrici è 1:1 Quindi n di CO2 che si produce è uguale al n di CH4 che reagisce I coefficienti stechiometrici indicano che le moli di O2 che reagiscono sono sempre il doppio di quelle di metano

Esercizio 2: ( reagente limitante e in eccesso) calcola la quantità di anidride carbonica prodotta dalla reazione tra 1,000Kg di metano e 1,000Kg di ossigeno reagiranno tutto il metano e tutto l’ossigeno? Ovviamente no!!!! Dall’esercizio precedente sappiamo che 1 Kg di metano necessita di quasi 4Kg di ossigeno, quindi posso supporre che non tutto il metano reagisca (reagente in eccesso), Mentre l’ossigeno reagisce completamente (reagente in difetto o limitante)

L’ossigeno, invece, è il reagente LIMITANTE CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O il metano è il reagente in ECCESSO 1 2 1 2 1000 1000 687,9 16,04 32,00 44,01 62,34 31,25 iniziali n (mol) reagite/prodotte 15,63 31,25 15,63 Se tutto il metano reagisse avrebbe bisogno di 62,34mol x 2 =124,68 mol di O2, ma ne ho solo 31,25 mol !!!! Quindi ….. TUTTO L’OSSIGENO REAGISCE : 2 : 2

Quindi ho ottenuto 687,9 g di anidride carbonica E se volessi conoscere l’eccesso di metano che non ha reagito? Inizialmente avevo 62,34 mol di metano, ma solo 15,35 mol hanno reagito, quindi alla fine avrò: (62,34 – 15,35) mol = …………………. mol di metano rimasto!!!