Concetti Chiave
- Analisi di un campione di vitamina C di 8g che contiene: 3.27g di carbonio, 0.366g di idrogeno, e 4.36g di ossigeno.
- Calcolo delle percentuali in massa degli elementi: carbonio 40.9%, idrogeno 4.6%, ossigeno 54.5%.
- Determinazione del numero di moli di ciascun elemento, considerando una base di 100g: C 3.41 mol, H 4.54 mol, O 3.41 mol.
- Calcolo della formula empirica: gli elementi sono presenti nelle proporzioni 1:1.33:1, adattate a numeri interi risultando C3H4O3.
- Determinazione della formula molecolare della vitamina C, C6H8O6, moltiplicando la formula empirica per due.
Determinazione della formula chimica
Suppongo di aver analizzato un campione di vitamina C di 8g stabilendo gli elementi che contiene e le loro quantità: C: 3.27g; H: 0,366g; O: 4,36g.1. Calcolo la percentuale degli elementi sul totale della massa: C:40.9%; H: 4,6%; O: 54,5&.
2. Determino il numero di moli di ciascun componente (n° mol=m/mm) normalizzando a 100g la %tuale calcolata sopra: C:40.9g/12 (g mol-1)= 3,41mol; H: 4,54mol; O: 3,41mol.
3. Dato che il numero di moli è proporzionale a quello di atomi, gli atomi dei diversi elementi sono presenti nelle proporzioni definite sopra, ma occorre esprimerli in numeri interi per giungere alla formula empirica:
4. (4,41:4,54:3,41)/3,41=1:1,33:1
5. 3:3,99:3 e cioè C3H4O3
6. nota la massa molare è possibile ricavare la formula molecolare. Una volta che questa è nota si calcola quante unità formula sono necessarie per giustificarle: se la mm della vit.c è stata stabilita essere 176,14 e che la massa di C3H4O3 è 66,06, è evidente che dobbiamo moltiplicare per due C3H4O3 per ottenere la vitamina C C6H8O3. Massa molare (mm), la massa è simile ma diversa dal peso, di un elemento: massa di una mole di quell’elemento (g mol-1) Numero di moli: massa(g)/mm (g mol-1)
La massa molare di un composto è la somma delle masse molari degli elementi che la costituiscono.
Domande da interrogazione
- Come si calcola la percentuale di ciascun elemento in un composto chimico?
- Come si determina la formula molecolare di un composto a partire dalla formula empirica?
La percentuale di ciascun elemento si calcola dividendo la massa dell'elemento per la massa totale del campione e moltiplicando per 100. Ad esempio, nel campione di vitamina C, la percentuale di carbonio è 40,9%, di idrogeno è 4,6% e di ossigeno è 54,5%.
La formula molecolare si determina confrontando la massa molare del composto con quella della formula empirica. Se la massa molare della vitamina C è 176,14 e quella di C3H4O3 è 66,06, si moltiplica la formula empirica per due, ottenendo C6H8O6.
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