Esercizi svolti chimica inorganica

• MOLE: quantità di sostanza che contiene un n° di particelle che è pari al n° di atomi di 12_C presenti in 12 g di ₆C

Questo n° equivale al NUMERO DI AVOGADRO

N_A = 6,022 . 10²³

che ci indica il n° esatto di particelle contenute in 1 mole

(grandezze che mettono in relazione il mondo macroscopico con quello microscopico)

ES 2

Da quanti atomi è composto un blocchetto di Pb di 15 g

MM_Pb = 207,2 g/mol

μ = 0,072 mol

n° atomi = μ . N_A = 0,072 . 6,022 . 10²³ = 4,35 . 10²² atomi

ES 3

A quante molecole corrispondono 5 moli di ammoniaca (NH₃)

n° molecole = μ . N_A = 5 . 6,022 . 10²³ = 3,011 . 10²⁴ molecole

ES 4

Calcolare la massa di ciascun elemento e la massa dell'H₂O contenuti in 1 g di CuSO₄ . 5H₂O

μ_{CuSO4 . 5H2O} = 4,005 . 10^-3 mol

μ_S = μ_Cu = 4,005 . 10^-3 mol

μ_O = 4,005 · 10^-3 · 9 = 3,6 · 10^-2 mol

μ_H = 4,005 · 10^-3 · 10 = 4,005 · 10^-2 mol

ES 5. Calcola la formula molecolare della vitamina C, data la seguente composizione percentuale di massa:

C 40,9%

O 54,5%

H 4,58%

• FORMULA BRUTA (minima): indica i rapporti stechiometrici tra tutti gli elementi della formula molecolare
• FORMULA MOLECOLARE: mi indica l'effettivo numero di elementi di cui è composta la sua molecola

PM vitam. C = 176 g/mol (pratica)

100 g di C_xH_yO_z

• C = 40,9 g / 12,01 g/mol = 3,41 mol
• H = 4,58 g / 1,008 g/mol = 4,54 mol
• O = 54,5 g / 16 g/mol = 3,41 mol

C: 3,41 / 3,41 = 1

H: 4,54 / 3,41 = 1,33

O: 3,41 / 3,41 = 1

FORMULA BRUTA C₁H_1,33O₁

Devo ottenere con i N

M C₃H₄O₃

PM C₃H₄O₃ = 88,06 g/mol (teorica)

PM vitam. C = 176 g/mol (pratica)

PMP / PM = 1,99 ≈ 2

Moltiplico questo numero per i pesi della formula bruta e ottengo la formula molecolare

AE

Cr₂

Ar₂Cr₆

• mol iniziali: 1,85 3,53
• mol di reazione: 1,85 1,85: 3/2 = 2,77 mol
• mol in eccesso: 3,53 - 2,77 = 0,76
• 0,93 mol

es.

• PbS + 2O₂ → PbO + SO₃
• CuS + 2O₂ → CuO + SO₃
• 375 g
• 350 g

M_PbS = 375 / (207,2+32,06) g/mol = 1,57 mol

M_PbO = 350 g / (207,2+16) g/mol = 1,67 mol

travo subito è il primo

es.

• N₂ (g) + 3H₂ (g) → 2 NH₃ (g)
• Quali g di NH₃ si possono far reagire partendo da 50 g di N₂ e 30 g di H₂?

M_N2 = 50 g / 28,01 g/mol = 1,78 mol - limitante

M_H2 = 30 g / 2,016 g/mol = 14,88 mol

1,78 : x = 1 : 2

x = NH₃ = 1,78 . 2 = 3,56 mol

M NH₃ = 3,56 mol . 17, 0.31 g/mol = 60,63 g

h₂ ⟶ H - H

legame covalente

condivisione dell'elettrone per completare l'ottetto

NaCl ⟶ Na⁺ + Cl^-

legame ionico

nessuna condivisione di elettroni, ma un atomo strappa un elettrone da un altro atomo

Cl⟹ + :Cl ⟶ Cl⁢Cl⊖

H e He sono eccezioni alla regola dell'ottetto

B H₃

H

3⒍ è il valore

atomo covalente

O

S

12 ⟡ di valenze

atomo ipervalente

SO₃

Si: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶

↔ +6 ⛯ 8+2+2

H₂SO₄

DEPROTONATA

HSO₄⁻

OO⁢S⁢O⁢O⁢[H⁢O]O

ha un elettrone in più: parete elettronica libero avrà un altro elettrone con cui legarsi e formare un doppetto non condiviso

Stato di aggregazione della materia

• non hanno un volume proprio
• Unico comportamento al volume del recipiente in cui è contenuto urti elastici particelle puntiformi

Es. 1

• p₁ = 18 atm
• V₁ = 9,7 L
• T = cost.

• p₂ = 6,1 atm
• V₂ = ?

Legge di Boyle

• p · V = COST
• Δ(p · V) = 0
• p₁V₁ = p₂V₂

p₁V₁ = p₂V₂

V₂ = _p1V1/^p₂ = _{18 · 9,7}/^6,1 = 0,395 L

es. 9

NaH + H₂O → H₂ + NaOH

10g 6

V = 2L

T = 25°C = 298,15K

ρ = ?

n_NaOH = ¹⁰/₄₀ = 0,25 mol

n_H₂O = ⁶/₁₈ = 0,33 mol (UMIT)

ρ_H₂ = n_H₂ extra

es. 10

d = 3,51 g/L

ρ = 1,2 extra

n_eq = n / equivalenti

1,50 → 1l NaOH

N = ?

1,5 : 1,00 = x : 1000

x = 1,5g

(g di soda in 1l di soluz.)

M = [Na_OH] = 15 · MM = 15/40 = 0,375 M

Per ogni mole di NaOH che si dissocia, si libera una mole di OH^-

N = M (valenza operativa)

• DILUIZIONE

es:

1l 0,5l

sciolto : insolito

M_i · Vi = M_f · Vf

M_f = M_i · V_i / V_F = 1 · 3 / 3 = 3 / 5 = 0,6

es:

80 ml

M = 2N

K₂Cr₂O₇ (MM = 294,22)

V_eqv = 400 ml (0,8N)

M _sol.2 = N / 2 = 0,8 / 2 = 0,4 M

V_HCl con HCl 2,00 M, 0,08 L = 0,16 mol

- Dobbiamo portare tutto il sistema da 20°C a 100°C + calore latente di vaporizz. + 100°C a 550°C (per l'acqua)

Q₁ = M H₂O (l) c S H₂O (100-20)

Q₂ = m H₂O ΔH^° vap =

Q₃ = M H₂O (v) c S H₂O (v) (550-x100°)

Q₄ = M H₂O (v) c S (550-20)

2

3 C₂H₂ (g) → C₆H₆ (l) ΔH = ?

C₂H₂ + ⁵/&sub>2 O₂ → 2 CO₂ + H₂O ΔH^°₁ = -1340,6

C₆H₆ + ¹⁵/&sub>2 O₂ → 6 CO₂ + 3 H₂O ΔH^°₂ = - 3278,6

3 C₂H₂ + ¹⁵/&sub>2 O₂

6 CO₂ + 3 H₂O

ΔH_reaction^°

C₆H₆ + ¹⁵/&sub>2 O₂

6 CO₂ + 3H₂O

ΔH^°_total = 3 ΔH^°_f - ΔH^°₂

-57,80 = 104,20 + 119/2 - 2x

2x = 104,2 + 119/2 + 57,80

x = 113,75 [kcal/mol]

t=25°C = 298K

p=1atm

ΔH_comb = -803,0 kJ/mol

E_C=O = 498,3 kJ/mol

E_O=O = 840 kJ/mol

E_C-H = 461 kJ/mol

E_C-H = ?

C_xH_y + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

ΔH°_r = f h E_C-H + 2E_O=O - E_C=O - q E_H-O

-803 = h x + 2 x 498,3 - 840 - 4 x 461

x = -803 - 2 x 498,3 + 840 + 4 x 461

x = 2682 - 1799,6/4

x = ? 431,2

37)

932 g C₆H₈O₂

M = 180,156 g/mol