Esercizi svolti di stechiometria

La stechiometria si occupa di studiare le proporzioni secondo cui gli elementi si combinano tra loro per formare i composti e le masse degli elementi o dei composti che prendono parte a una reazione chimica o che ne costituiscono i prodotti di reazione. Non è facile dare indicazioni per la risoluzione di un problema in quanto ciascuno di essi presenta problematiche diverse. In generale si deve innanzitutto bilanciare la reazione chimica anteponendo a ciascuna specie un coefficiente stechiometrico.

I coefficienti stechiometrici esprimono i rapporti tra le moli di ciascuna specie che prende parte alla reazione. Si deve poi calcolare il peso molecolare delle sostanze coinvolte e convertire i grammi in moli. Dal rapporto dei coefficienti stechiometrici si determinano le moli delle altre specie da cui si possono ottenere i grammi.

Esercizi svolti

1)      Un sale è costituito da bario e un alogeno. Un campione di 0.1480 g di tale sale viene sciolto in acqua a cui si aggiunge un eccesso di acido solforico con conseguente formazione di solfato di bario la cui massa, dopo opportuni trattamenti, è stata trovata essere pari a 0.1660 g. Identificare l’alogeno che è contenuto nel sale

Scriviamo la reazione di dissoluzione del sale, indicando con X l’alogeno:
BaX2 → Ba2+ + 2 X

Lo ione bario viene fatto precipitare come solfato di bario secondo la reazione:

Ba2+ + H2SO4 → BaSO4(s) + 2 H+

Le moli di solfato di bario sono pari a: 0.1660 g /233.43 g/mol= 0.0007111

Le moli di ione bario sono quindi anch’esse pari a 0.0007111

La massa di bario è pari a 0.0007111 mol ∙ 137.327 g/mol = 0.09765 g

La massa di alogeno contenuta nel campione è pari a 0.1480 – 0.09765 = 0.05035 g

Poiché nella dissoluzione del sale il rapporto stechiometrico tra bario e alogeno è di 1:2 le moli di alogeno sono pari a 0.0007111 ∙ 2 = 0.001422

Il peso atomico dell’alogeno vale: 0.05035 g / 0.001422 mol = 35.4 g/mol che corrisponde al peso atomico del cloro pertanto la formula è BaCl2

 

2)      Un campione anidro di 5.000 g costituito da idrossido di potassio, carbonato di potassio e da cloruro di potassio viene fatto reagire con 0.100 L di una soluzione 2.00 M di HCl. Si ottengono 249.0 mL di diossido di carbonio misurati a 22.0 °C e alla pressione di 740.0 torr. L’eccesso di HCl viene titolate con 86.60 mL di una soluzione 1.50 M di idrossido di sodio. Calcolare le quantità delle varie specie presenti nel campione.

Le specie presenti nel campione che reagiscono con HCl sono il carbonato di potassio secondo la reazione:

K2CO3 + 2 HCl = CO2 + H2O + 2 KCl

e l’idrossido di potassio secondo la reazione:
KOH + HCl = KCl + H2O

Calcoliamo le moli di CO2 prodotte;

p = 740.0 /760.0 = 0.974 atm ; T = 22.0 + 273= 295 K ; V = 0.249 L

n = pV/RT = 0.974 ∙ 0.249 / 0.08206 ∙ 295 = 0.0100

dal rapporto stechiometrico tra K2CO3 e  CO2 che è di 1:1 si ha:

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Author: Chimicamo

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