Guida pratica alla stechiometria e analisi chimica

Nel file allegato sono presenti le tracce e i relativi esercizi svolti. Sotto, vi è il commento ad ogni esercizio.

Bilanciamento e proporzioni

In questo esercizio, si deve prima di tutto scrivere la reazione di combustione del propano, cioè: scriviamo la formula del propano e lo facciamo reagire con l'ossigeno (ecco combustione), si ottengono sempre anidride carbonica e acqua. Adesso bilanciamo, partendo dalla conta delle molecole di Carbonio, poi di Ossigeno, poi di Idrogeno. Una volta impostata la reazione, essa sarà la nostra traccia di riferimento. Nel punto a), si deve impostare la proporzione applicando le regole di stechiometria, tra il reagente limitante e il prodotto chiesto nella traccia. Nel punto b), devo trovare sia le moli di prodotto, sia quelle dei reagenti rimasti. Ricordare che le proporzioni vanno impostare con i valori delle moli. Se la traccia da i grammi, prima si trasformano i grammi in moli con la formula del Peso molecolare. Se la traccia da il numero di molecole, trasformare questo in moli attraverso la formula del numero di Avogadro. Detto ciò, basta impostare le proporzioni per trovare quanto di prodotto si forma. Impostare la sottrazioni tra le moli iniziali di reagente e quelle usate per sapere quante ne sono rimaste a fine reazione. Nel punto c), la risposta è il numero di moli in eccesso della sostanza richiesta.

Reazione acido solforico e alluminio

Nel punto a), scrivere la reazione tra l'acido solforico e l'alluminio, poi bilanciarla partendo dalla conta delle molecole di zolfo e alluminio, poi di ossigeno e idrogeno. Per scrivere la natura dei composti, i metalli sono per lo più solidi, l'idrogeno fa parte dei gas, mentre gli altri due composti si ottengono dalla reazione di altri elementi, quindi saranno presenti in soluzione acquosa o comunque liquidi. Nel punto b), i grammi di alluminio si devono trasformare in moli con la formula del Peso molecolare; per l'acido solforico impostare la seguente formula: num. percentuale= massa in grammi / Volume. La traccia ci da il numero percentuale e il volume, quindi troviamo i grammi con la formula inversa, poi li trasformiamo in moli. Impostare quindi la proporzione fra i numeri stechiometrici e le moli del reagente limitante e dell'H per trovare quanto se ne produce.

Una volta eseguito il punto a), nel punto b) basta applicare la legge dei gas separatamente per l'H e per l'O2 per trovare le moli (n). Dalle moli, si capisce che il reagente limitante è l'O2, quindi impostare la proporzione come negli esercizi precedenti.

Anche qui bisogna solo applicare la legge dei gas PV=nRT (la traccia da tutti i dati), da cui si ottiene n, cioè il numero di moli. Usare la formula del Peso molecolare per trasformare le moli in grammi.

Analisi di una sostanza organica

Si tratta dell'analisi di una sostanza organica. La traccia ci da gli elementi che formano il composto finale e le loro percentuali. Ma non da la formula finale, quella dobbiamo trovarla noi. Nel primo passaggio eseguiamo la percentuale di ogni composto (C, H e O) rispetto alla massa in grammi totale ( 183 mg). Trasformiamo i mgr in gr. Con i grammi noti, per ogni elemento ci calcoliamo il numero di moli e lo scriviamo in piccolo in basso a sinistra nella formula CHO. Dividendo ogni numero di moli per 6, si ottiene la formula minima come scritta nell’esempio CH2O. Ma dobbiamo trovare la formula molecolare. Quindi, tramite la legge dei gas calcoliamo il numero di moli di tutto il composto (abbiamo P, V,R,T dalla traccia). Da queste moli calcoliamo il Peso molecolare della formula molecolare (abbiamo anche i grammi dalla traccia). Infine, dividiamo questo Peso molecolare per la Massa molecolare calcolata prima, ottenendo un valore di circa 10. Moltiplichiamo per 10 ogni numerino in basso a destra della formula minima e otteniamo da CH2O la formula completa C10H20O10.