Esercizi svolti di stechiometria

Gli esercizi di stechiometria non richiedono la conoscenza di un numero elevato di contenuti ma spesso risultano di difficile soluzione in quanto non esiste un metodo generale per la loro risoluzione. Gli argomenti indispensabili che bisogna conoscere e saper applicare e correlare sono:

Vengono proposti esercizi di stechiometria che presentano qualche difficoltà maggiore e la strategia per la loro risoluzione

Esercizi

  • Una miscela di ossido di mercurio (I) e di ossido di piombo (IV) avente massa 10.0 g viene riscaldata fino alla decomposizione dell’ossido di mercurio (I) in mercurio e ossigeno e dell’ossido di piombo (IV) in ossido di piombo (II) e ossigeno. Il gas prodotto viene raccolto sull’acqua alla pressione di 765 mm Hg e di 27 °C e ha un volume di 439 cm3. Calcolare la massa di ossido di mercurio (I) contenuto nella miscela sapendo che la tensione di vapore dell’acqua alla temperatura indicata è di 27 mm Hg.

Le reazioni di decomposizione dei due ossidi sono: 2 Hg2O → 4 Hg + O2 2 PbO2 → 2 PbO + O2

La pressione dell’ossigeno è pari a 765 – 27 = 738 mm Hg che corrisponde a 738 mm Hg · 1 atm/ 760 mm Hg = 0.971 atm

La temperatura dell’ossigeno è pari a 27 + 273 = 300 K

Il volume dell’ossigeno è pari a 0.439 dm3

Le moli di ossigeno sono pari a: n = pV/RT = 0.971 · 0.439/ 0.0821 · 300 = 0.0173

Indichiamo con x la massa di Hg2O (MM = 417.18 g/mol) e con y la massa di PbO2 (MM = 239.2 g/mol)

Si ha quindi che: x + y = 10.0 da cui y = 10.0 – x

Il rapporto stechiometrico tra Hg2O e O2 è di 2:1 e il rapporto stechiometrico tra PbO2 e O2 è di 2:1

Pertanto: x/ 2 · 417.8 + y/ 2 · 239.2 = 0.0173 0.00120 x + 0.00209 y = 0.0173

Sostituendo a y il valore 10.0 – x si ha: 0.00120 x + 0.00209 (10.0 -x ) = 0.0173

0.00120 x + 0.0209 – 0.00209 x = 0.0173

0.00890 x = 0.00360

Ovvero x = 4.04 g  

  • Una miscela di carbonato di potassio e di carbonato di ammonio avente massa 2.513 g viene disciolta in acqua e la soluzione risultante ha un volume di 250.0 mL. Un’aliquota di 25.0 mL di tale soluzione viene titolata con 19.98 cm3 di HCl avente concentrazione 0.212 M. Calcolare la percentuale di carbonato di potassio nella miscela

Detta x la massa di K2CO3 (MM = 138.205 g/mol) e detta y la massa di Na2CO3 (MM = 105.9888 g/mol) si ha:

x + y = 2.513 da cui y = 2.513 – x

Le moli di HCl occorse per la titolazione di 25.0 mL di soluzione sono pari a: moli di HCl = 0.01998 dm3 · 0.212 M = 0.004236

Le moli di HCl necessarie per 250.0 mL sono pari a 0.004236 · 250 / 25.0 = 0.04236

La reazione tra il carbonato e HCl è: CO32- + 2 HCl → H2O + CO2 + 2 Cl

Il rapporto stechiometrico tra CO32- e HCl è di 1:2

Pertanto le moli di CO32- sono 0.04236 / 2 = 0.002118

x/ 138.205 + y/ 105.9888 = 0.02118

0.007236 x + 0.009435 y = 0.02118

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Author: Chimicamo

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