Esercizi di stechiometria
La reazione globale (da bilanciare) per ottenere il carbonato di sodio secondo il processo di Solvay è la
seguente:
Calcolare quanto cloruro di sodio (NaCl) occorre per ottenere 2500Kg di carbonato di sodi o (
.
1. Bilancio la reazione ricordando la legge di Lavoiser: nulla si crea, nulla si distrugge, ma tutto si
trasforma. Quindi se nei prodotti ho un atomo di X allora anche nei reagenti devo avere un atomo
di X. Se nei prodotti ho due atomi di Y allora anche nei reagenti devo avere due atomi di Y e
viceversa.
2. Dalla reazione bilanciata deduco:
a. A 2 moli di
corrisponde 1 mole di
, 1 mole di
ed 1 mole di
b. Lo stesso ragionamento di può fare a partire da
,
e
c. Sintetizzando avrei:
3. Calcolo il peso molecolare facendo la somma dei pesi atomici e utilizzo la formula
(
4. Calcolo le moli di
per calcolare il numero di moli
,
5. Calcolo il PM di
che corrisponde a 58,44 g/mol
6. A questo punto considero la seguente proporzione:
Data la reazione (da bilanciare):
Calcolare quanti grammi di solfuro di potassio (
0,147g di cloruro di potassio (
)
) e di acido cloridrico (HCl) occorrono per ottenere
1. Bilancio la reazione chimica
2. Sintetizzo i rapporti molari così:
3. Calcolo i pesi molecolari (a partite dalla tavola periodica):
a.
b.
c.
4. Calcolo il numero di moli di cloruro di potassio (
)
5. Considero la proporzione seguente per calcolare il numero di moli di HCl
6. Considero la proporzione seguente per calcolare il numero di moli di
7. Calcolo la massa in grammi dei vari composto, con la formula
Data la seguente reazione (da bilanciare):
(
Calcolare il numero di grammi di acetilene (
acqua.
) che si ottengono a partire da 12,3 g di
e 10,4 g di
1. Bilancio la reazione chimica
(
2. Sintetizzo i rapporti molari così:
3. Calcolo i pesi atomici dei composti che mi interessano
a.
b.
c.
4. Calcolo il numero di moli di
5. Calcolo il numero di moli di
che ottengo a partire da 12,3 g
che ottengo a partire da 10,4 g
6. Considero che se tutto
reagisse avrei bisogno di
perché, affinché la
reazione avvenga, 1 mole di
necessità di 2 moli di
. Quindi
è in eccesso (cioè avanza
acqua perché ho più moli di quelle che mi servono per consumare 0,192 mol di
) oppure si
può pensare che
sia in difetto, cioè meno di quella necessaria perché l’acqua reagisca
completamente.
7. I calcoli si basano sul reagente limitante
8. Basandomi sui rapporti stechiometrici deduco che ad una mole di
corrisponde 1 mole di
. Oppure posso utilizzare la proporzione:
9. Calcolo la massa in grammi moltiplicando il numero di moli di
per il peso molecolare
Bilanciare la seguente reazione di ossidoriduzione in ambiente acido:
Considero il comportamento dell’azoto (N):
L’azoto compare nei reagenti con numero di ossidazione pari a +5 e nei prodotti con numero di ossidazione
pari a +2, il numero di ossidazione diminuisce e quindi si riduce, cioè acquista elettroni.
(
(
Considero il comportamento dello zolfo (S):
Lo zolfo compare nei reagenti con numero di ossidazione pari a +4 e nei prodotti con numero di ossidazione
pari a +6, il numero di ossidazione aumenta e quindi si ossida, cioè cede elettroni.
(
(
Per il bilanciamento redox risolvo le “semireazioni”
Nella semireazione si nota che le cariche negative a sinistra sono 4, tre derivano dall’elettrone ed una da
, per bilanciare tali cariche si aggiungono
nella parte dei reagenti.
Si nota che a destra mancano atomi di idrogeno, questi si bilanciano aggiungendo molecole di acqua
Lo stesso ragionamento lo applico con la semireazione che riguarda lo zolfo:
Ho anche qui quattro cariche negative a destra, due elettroni e due derivano da
aggiungendo
.
, quindi bilancio
Aggiungo molecole d’acqua a sinistra per bilanciare
A questo punto bisogna bilanciare il numero di elettroni, in quanto non è possibile acquistare 3 elettroni e
cederne due, le cariche acquistate e cedute DEVONO essere le stesse.
{
{
Si nota ora che il numero di elettroni ceduti e acquistati è lo stesso. Ora scrivo la reazione chimica con tutti
i reagenti delle semireazioni a sinistra (dove vanno i reagenti) e tutti i prodotti delle semireazioni a destra
(dove vanno i prodotti).
Come una equazione matematica eseguo la somma algebrica dei vari composti
L’equazione redox in ambiente acido è così bilanciata.
