Riassunto esame chimica generale ed inorganica, docente Giacomello, libro consigliato Stechiometria, Cacace, Croatto parte 3

Calcoli di composizione e reazioni chimiche

Composizione e frazioni molari

{x = 1} -> Vc₂h₆{y = 2/46} -> Vc₂h₄ Se la fraz. è 90 posso calcolarela % V :% vc₂h₆ ¾ fraz = x 100 = 8 (underwood)% vc₂h₄ ¼ fraz = x 100 = 8-52 (Underwood) 8 C₂h₄ = 8.50 = V(c) (in 100 moli uscita) 8 C₂h₄ = 32.78 = 25.74 (in 272.59 moli uscita) 8+64 = 240-1 = 2576 = 2661% pC₂h₆ = 240.1 x 100 = 8.522661% pC₂h₄ = 400 = 8.52 = 31.48

Calcolo delle percentuali in atmosfera

x = 1₂ -> V C₂H₆ { y = 26₂ -> V C₂H₄ Se la fumi D io posso calcolarela %V :%V C₂H₄ = V_inchi ⁄ V _D) 100 = 8 (Atmosfera)%V C₂H₆ = V_inchi ⁄ V _D) 100 = 8,52 (Atmosfera) 8 C₂H₄ + 8.50 = 260 (in 200 moli iniziale) 8 C₂H₆ 32.76 = 2.576 (in 299 moli iniziali) 8 tot = 260+2.576= 262.6%p C₂H₄ = V_ioc = 100 = 8.52262.6%p C₂H₆ = 100 = 8.52 = 31,68

Esercizio 2: Determinazione formula di un idrocarburo

Un idrocarburo gassoso X contiene C e H. In un volume di 21 ml e dopo la cessione di O₂ puro ad un volume di 16 ml è la successiva uscita di X io vedo lo sviluppo a CO₂ e H₂O. Dopo eliminazione di quest'ultima, V del gas residuo è di 61 ml. Si rimuove poi la CO₂ ed il V del gas rimane a 36 ml. In H V delle prime euguaglianze è 19 ml. Determinare la formula di X.

C_xH_y + (x + y/4) O₂ → x CO₂ + y/2 H₂O

21 = 2x + y/2x + y/2

V_gas residuale - H₂ - CO₂ V_O2 avanti V_O2 avviato V_O2 anidoto

[24l = 24x + 12O - 24 (x + y/4)]

36 = 420 - 24 (x + y/4) 36 = 12h + 12O 36 = 12O 36 = 420 - 24 (x + y/4) 36 = 420 - x - y

6x+2x=36 36+7x = 36 64 - 36 = 4y/4x = 2y = 6

L'idrocarburo è: C₂H₆

Esercizio 3: Calcolare la formula minima di C_xH_y

Un idrocarburo C_xH_y reagisce con O₂ dando CO₂ + H₂O. Calcolare la formula minima del C_xH_y. 4,32 g di C_xH_y producono 5,76 L di miscela gassosa di CO₂ e H₂O misurato a 10 atm e 27°C.

C_xH_y + (x+y/4) O₂ n C_xH_y = 4,32 / 4x + y PV = nRT 1,0 = 25,8/32 = n/V = n/0,02 = 0,023 x 273 M H₂O + CO₂ = 6,60

le moli di CO₂ sono x volte le moli dell’idrocarburo (ovvero 43,2) le moli di H₂O sono y volte le moli dell’idrocarburo

Dunque x ^43,2/_12x+4y = y ^43,2/_12x+4y ovvero ^43,2x/_12x+4y + ^43,2y/_12x+4y = 6,60

Per x = 4 43,2x + 43,2y / 12x+4y = 6,60 -> 43,2-2y = 2,4

Per x = 2 → y = 4,8 Per x = 3 → y = 7,2 Per x = 4 → y = 9,6 Per x = 5 → y = 12

Quasi l'idrocarburo è: C₅H₁₂

Esercizio 5: Calcolo dei rendimenti

Rendimenti = ^{reale (molti %)} ⁄ _{teorico (calcolato (molti))} 100 N.B.: Questo quando la reazione non avviene al 100%

Esempio 1

Un recipiente chiuso di volume 7 contenente cloro e con Z = 3 atm. In esso aggiungiamo 2,00 g di ferro che viene parzialmente trasformato in FeCl₂.

Calcolare:

• Rendimenti di reazione sapendo che si sono formati 5.62 g di FeCl₂.
• Le % in Fe e FeCl₂ sulla miscela iniziale.
• La pressione del cloro residuo.

Fe + 3 Cl₂ → FeCl₃

PV = nRT 3.05 = nCl₂ • 0.082 • 1.153 nCl₂ = 0.0323 mol

nk = ²/₅₆ = 0.0358 mol ΔgFe = 0.0356 = 0.0358 ΔgCl₂ = 0.0323 = 0.0416

0.0358 di Fe che troverei consumato stechiometria (mol teoriche) FeCl₃ teoriche nFeCl₃ = ⁵⁶/_teorici = 0.0346 verdi 16.3 (massa FeCl₃)

0.0346 • 100 → 8.665 g nFe = nFeCl₃ = 0,0346 (rapporto 1:1) caso mainFe = 0,0353 - 0,0346 = 7,10 * 10^-3 eccesso

gFe dav=atoio 4,2 • 10^-2 - 55,8 = 0,00241 mCl₂ caso mai 3 mCl₂ dav=atoio nCl₂ = 0,623 * 0,0548 = 0,00404 eccesso

gCl₂ eccesso = 0,00441 * 71 = 0,3153 gCl₂ = caso mai g scata = 0,067 + 0,738 + 0,562 = 6,442 g Cl₂ brog (rebo) vuoto % Fe = 0,067 * 1,000 = 0,01046,442 % Cl = 0,783 - 100 = 14,50 % FeCl₂ = 87,16

PV = nRt P_x 10⁵ R = 9,008 x 0,0824 · 293 PCl₂ = 0,500 atm

Nomenclatura acidi

4o carash patreclan acido perborico (perossiborico) H₃BO₃

Acidi tionici (H₂S₂O₆) le x dallo S va a 2.6 H₂S₂O₆ acido ditonico/acido tionicox=3 H₂S₃O₆ acido tritionicox=4 H₂S₄O₆ acido tetrationicox=5 H₂S₅O₆ acido pentationicox=5 H₂S₆O₆ acido esationico

Acidi tiosos (H₂S_xO₄) De L dello S va da 2 a 6 x=2 H₂S₂O₄ acido dithiosox=3 H₂S₃O₄ acido trithiosox=4 H₂S₂O₈, acido diateriosox=5 H₂S₅O₆, acido pentationosox=1 H₂S₂O₃, acido estioso

Stechiometria

Esercizio 1 Una quantità pari a X grammi di C_l4, Cd₄ e ClH₄ viene a volume di 100 ml la soluzione delle miscele avendo dato l'equilibrio di acidi da 100ml. Determinare il 96 per cento del costituire 17,4% in volume miscela X VCH₄ = x VC₂H₂ = y VC₂H₄ = z x + y + z = 10 mL O₂ in eccesso CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O 2xC₂H₂ + 5/2 O₂ → 2CO₂ + H₂O 5/2 y 2yC₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O 3z 2z V_gas residuo (=H₂O) V_CO2 totale = (Vo₂ utile - Vo₂ consumo) 36 = -x + 4z + 2E + (40 - 81 - 5/2 y) - 36 x + y = 210 x 40,54 = y 1 x 40,54 + y = 210 y 40,547 1 Per sottrazione x - x + y - x 40,54 = 210 - x 40 - y + y / 40 - 54 0,3 x = 40 - 54 - - - - > 9 = 52 / x + y ={ x = 62 x + 62 = 52 210

Esempio 2: Combustione di una miscela gassosa

Una miscela gassosa formata da 1,45 l (C₃H₆) (misurata a 24°C e 5,70 Torv) ed un altro miscuglio gassoso con MM 52 viene bruciato. Si raccolgono 4,33 CO₂...

Prima della combustione e la formula molecolare dell'idrocarburo gassoso. 12(m + n) = x + y = 58 C₃H₈ + ⁹⁄₂ O₂ → 3 CO₂ + ³⁄₂ O 44 9 3⁴⁴⁄₃ C x H_y + q O₂ → x CO₂ + y/2 H₂O

ε x⁴⁴⁄₃ y¹⁸⁄₂ N.B. a 25°C la d_liq è in g/cm d_liq in l in ML —> 8 ML

P V = n R T 1.0 1.0 1 = 0.984 0.0821 293 ln (3/46 = 0.0536) 0.0583 ln CO₂ = ^4.5⁄₄₄ = 0.375 0.325 <= (₂⁄_0.0583)² x

ε n_H2O = 6,53 · 0,3638 4,363 = 8 (0,0719 · 4) 12 x + y = 58 x + 0,95 x= 0,3786 3(0,3832 · 1,380,058.2) = 4,910 x = 0,3436 y = 0,372 x = 0,3482 2 · 0,357 · 3.2726 2x = 45 + 3 · 0,3786 = 582,2035 483x = 4y = 10

Le formule molecolari è: C₄H₁₀

Esempio 2: Densità e ossidazione

Una miscela gassosa X ha: C₃H₈ = 35% mol N₂ 22% mol CO₂ = 18% mol H₂O = 25%

Determinare:

• Densità relativa al l'aria della miscela X
• Alla stessa T ossidare C₃H₈ a CO₂ e H₂O. Il gas ottenuto è mescolato con O₂ di cui si aggiunge il 17% vol sul possa oggi.

nH₂O = 0,783 * 0,35 / 6 = 2,338 n totale N₂ = 0,22 n totale nO₂ = 0,35 / 8 = n massimo 12 * 2,8 co 12 * 2,8 = 0,336 mol O₂ in eccesso

co₂ modi onde miscele con eccessi = 18,84 * 2,338 + 0,224 + 2,338 / 6 = 1,864 Fneol N₂ = 0,22 / 100 = 4,55 Fneol CO₂ = 1,864 /4,568 Fneol H₂O = 2.338 / 100 = 48,34

Nomenclatura 5

Organic anche (sostituzione OH) (SE/S=ILE) H₂SO₄ - 2O^- (SO₂) ione solforile SO₂ Cl₂ - cloruro di solforile

N.B: per la caratteristica dei radicali acidi devo togliere il + in soli di ossidrili pretti, salvo per l'acido solfonico il quale può eliminare anche un solo (OH) e cariche anche la decesso: H₂SO₄ - 1O^- (SO₃H)^-1 ione solfonico SO₃HCl - acido clorosolfonico

H₂SO₃ - IOH (SO₃)² acqua tifonosa SOCL₂ cloruro di tionila H₂CO₃ (CO₂)^-2 acqua carbonia COCL₂ cloruro di carbonile (FOSGENE) H₃ PO₃ (PO₄)³ i... fossorico HCO₃ cloruro di fossilie

HNO₃ - (NO₃) ione nitrorico HNO₂ - (NO₃) ione nitrosuro NoO₂ nitroino HNO₂ - (NO₃) ione nitroso NoCL cloruro di nitroiso

Stechiometria 1

MOLARI... + il momento di solutoboll... solun... e quantità moli M e soluto e il... ivolamento → M inserito iscrifotero

Densità soluzione rapporto tra g soluto + solvente e ml di soluzione = d soluzione d soluto N.B.: 1_M: 1 litro soluzione → 1 moli in 1 L di soluzione 1 moli N₁ di H₂O-H →? 1 moli N₂O₄ in 1 L di soluzione

Diluizioni Diluire significa aggiunta di solvente. Le moli sono sempre le stesse cambia solo il volume del solvente.

• 1_M V=500mL → H₂O → V=500mL

Applicando: M = stesso → att solvente soluto att → att att att.att att->es. 0,1 × 0,5 L = x × 0,12.

Miscele di 2 soluzioni acquose aventi stesso soluto A + B = C Soluz acquosa NaOH 0,1M V=500 mL Soluz acquosa NaOH 0,1M V=350 Soluzione acquosa NaOH 0,05 M V=850 n NaOH A = n NaOH B = n NaOH C lA . MA + lB . MB = lC . MC 0,5 . 0,1 + 0,35 . 0,1 = 0,85 . MC MC = 0,094M

Esercizio 1: Miscela di soluzioni acquose

Si mescolino le seguenti soluzioni acquose:

• 33 mL H₂SO₄ con X_H2SO4=0,0986 e d = 1,08 g/mL
• 6,00 mL H₂SO₄ al 30% e d=1,35 g/mL
• 4,80 g di H₂SO₄ puro al 16,3% p/p
• 100 ml H₂SO₄ 1,00 N si aggiunge H₂O fino ad ottenere 1 L di soluzione alla quale si vuole sapere la M.

N.B.: 4,80 g H₂SO₄ sono soluto in quanto: H₂SO₄ = 0,0986 → è come dire che: nessuno 0,0986 moli di H₂SO₄ in 1 mol di soluzione. Quindi 0,0986 × 8 (1 mol H₂SO₄) = 0,846 H₂SO₄ in 1 mol di soluzione H₂O = (1 – 0,0986) = 0,99 H₂O = 1,0 = 1,8 (per 1 H₂O) = 17,83 g in una mole 0,9464 + 17,83 = 18,77 g soluzione in una mole