Relazione di Chimica generale e organica - modulo 1

Relazione di laboratorio di chimica generale e organica

Calcolo del peso molecolare

Sai calcolare il peso molecolare di NaHCO₃? E di PO₄^3-?
PM (NaHCO₃) = 23g/mol + 1g/mol + 12g/mol + (3 * 16g/mol) = 84g/mol
PM (PO₄^3-) = 30,97g/mol + (4 * 16g/mol) = 94,97g/mol

Riporta in relazione: il calcolo dei pesi molecolari di CaSO₄ e di NO₃^-
PM (CaSO₄) = 40,08g/mol + 32,07g/mol + (4 * 16g/mol) = 136,15g/mol
PM (NO₃^-) = 14,01g/mol + (3 * 16g/mol) = 62,01g/mol

Calcolo delle percentuali

Percentuale in massa

Come si calcola la percentuale in massa?

La percentuale in massa si calcola dividendo la massa di un ingrediente per la massa totale per cento. Un esempio di etichetta in cui si può trovare la % m/m sono le etichette dei succhi di frutta in cui generalmente vengono indicate le % m/m dei succhi concentrati usati, di acqua e di zucchero.

Percentuale in volume

Come si calcola la percentuale in volume? Oltre che sull’etichetta dei vini dove posso trovare la % v/v in laboratorio?

La percentuale in volume di un certo elemento contenuto in una soluzione si calcola dividendo il suo volume per il volume totale di soluzione per cento. Oltre che nelle etichette dei vini e delle bevande alcoliche in cui la percentuale in volume sta ad indicare la percentuale di alcool contenuta nella bevanda; in laboratorio la si può trovare per esprimere la concentrazione di certe soluzioni standard o la purezza di certe soluzioni.

Massa su volume

Come si calcola la massa su volume? Hai sottomano delle analisi del sangue? Hai mai fatto caso alle unità di misura degli analiti?

La massa su volume si calcola dividendo la massa di un determinato elemento per il volume della soluzione in cui è contenuto. Solitamente, nelle analisi del sangue, gli analiti come colesterolo, trigliceridi, glucosio, emoglobina, ecc., vengono espressi in unità di massa su volume, generalmente in mg/dL o g/dL nel caso dell’emoglobina, ed altre unità di misura come pg/mL o mg/dL per elementi contenuti solo in tracce. La massa si riferisce agli analiti presenti ad unità volumetrica di sangue.

Completamento della tabella

Completare la seguente tabella cercando i PM degli elementi.

Calcoli molecolari

Moli di magnesio

Quante moli corrispondono a 10,0 g di magnesio?

PM (Mg) = 24,31g/mol
n (Mg) = (10,0g) / (24,31g/mol) = 0,411mol

Atomi di oro

Quanti atomi ci sono in 10 g di oro?

PM (Au) = 197,0g/mol
n (Au) = (10g) / (197,0g/mol) = 5,08*10^-2mol
Numero di atomi = (6,022*10²³ atomi/mol) * (5,08*10^-2mol) = 3,06*10²² atomi di Au in 10g di Au.

Confronto tra campioni

Quale dei 4 campioni seguenti contiene il numero maggiore di atomi: 6 g di P, 6 g di Li, 6 g di Al o 6 g di Mn? Quale osservazione possiamo fare?

6 g di litio contengono il maggior numero di atomi rispetto agli altri elementi perché il litio ha peso molecolare minore per cui, tenendo presente che una mole corrisponde a 6,022*10²³ atomi, 6 g corrispondono a quasi una mole, mentre per gli altri elementi che hanno peso atomico maggiore, 6 g corrispondono a molto meno di una mole. Lo stesso numero di atomi non corrisponde quindi alla stessa quantità di massa per elementi differenti. A parità di massa, il numero maggiore di atomi è contenuto in elementi meno pesanti.

Composizione dell'acqua

Calcolare quanti grammi dell’elemento idrogeno e dell’elemento ossigeno sono contenuti in 1,00 g di H₂O

PM (O) = 16g/mol
PM (H₂) = 2g/mol
PM (H₂O) = 18g/mol
n (H₂O) = 1,00g / (18g/mol) = 0,055mol
n (O) = 0,055mol
g (O) = 0,055mol * 16g/mol = 0,888g
n (H₂) = 0,055mol
g (H₂) = 0,055mol * 2g/mol = 0,111g

Calcoli di volume per soluzioni

Volume di HNO₃ necessario

Quanto volume di HNO₃ 1.5M devo prelevare per ottenere 200 mL di una soluzione 0,63 M? Quale tipo di vetreria impiego?

C₁ * V₁ = C₂ * V₂
ml da prelevare di soluzione 1,5M = 200mL * 0,63M / 1,5M = 84mL.
Sperimentalmente devo prelevare un volume di 84mL di soluzione 1,5M aiutandomi con delle pipette tarate e versarle in un matraccio tarato da 200mL in cui ho già versato poche decine di mL di acqua bidistillata, poi porto a volume il matraccio.

Volume di HCl necessario

Che volume di HCl 3M devo prelevare per ottenere 500mL di una soluzione 0,55 M? Avendo a disposizione pipette graduate da 2 mL, 10 mL, 20 mL quale userò?

C₁ * V₁ = C₂ * V₂
ml da prelevare di soluzione 3M = 500mL * 0,55M / 3M = 91,7mL