Concetti Chiave
- La percentuale degli elementi in un campione di vitamina C si calcola rispetto alla massa totale, evidenziando i valori per C, H e O.
- Il numero di moli di ciascun elemento è determinato normalizzando le percentuali a 100g e applicando la formula n° mol = massa / massa molare.
- Le proporzioni atomiche degli elementi devono essere espresse in numeri interi per arrivare alla formula empirica del composto.
- La massa molare di un composto è la somma delle masse molari dei suoi elementi, utile per calcolare il numero di unità formula necessarie.
- Per ottenere la formula molecolare della vitamina C, si confronta la massa molare del composto con quella della formula empirica, moltiplicando quando necessario.
Come si calcola delle percentuali?
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.
Proporzioni atomiche
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 calcolano le percentuali degli elementi in un campione?
- Qual è il metodo per determinare le proporzioni atomiche?
- Come si ricava la formula molecolare a partire dalla formula empirica?
Per calcolare le percentuali degli elementi in un campione, si divide la massa di ciascun elemento per la massa totale del campione e si moltiplica per 100. Ad esempio, nel campione di vitamina C di 8g, le percentuali sono C: 40.9%, H: 4.6%, O: 54.5%.
Le proporzioni atomiche si determinano calcolando il numero di moli di ciascun elemento e normalizzando i valori a numeri interi. Nel caso della vitamina C, si ottiene la formula empirica C3H4O3 attraverso il rapporto delle moli.
La formula molecolare si ricava conoscendo la massa molare del composto e quella della formula empirica. Per la vitamina C, con una massa molare di 176,14 g/mol e una formula empirica di C3H4O3 (66,06 g/mol), si moltiplica la formula empirica per 2, ottenendo C6H8O3.
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