Chimica - Formule, percentuali e massa molecolare

Calcoli chimici

N 42,024 ……. 32,066
O 224,00 ……. 15,9994
H 10,08 ……. 1,008
I grammi totali disponibili sono: 209,00 + 42,024 + 224,00 + 10,08 = 485,104
Calcoliamo le percentuali degli elementi
% Bi : 209,00 = 100 : 485,104
209,00 *100= =% Bi 43,084485,104
% N : 42,024 = 100 : 485,104
42,024 *100= =% N 8,663485,104
% O : 224,00 = 100 : 485,104
224,00 *100= =% O 46,176485,104
% H : 10,08 = 100 : 485,104
10,08 *100= =% H 2,078485,104
Aggiorniamo il contenuto della tabella precedente:
elemento g % m.at.
Bi 209,00 43,084 40,08
N 42,024 8,663 32,066
O 224,00 46,176 15,9994
H 10,08 2,078 1,008
Calcoliamo gli indici di combinazione x, y, z nel composto Bi x y z w
43,084 8,663 46,176 2,078=x : y : z : w : : :
209,00 14,008 15,9994 1,008=x : y : z : w 0, 206 : 0,618 : 2,886 : 2,062
dividiamo ogni termine a destra per il M.C.D. che è 0,206.
0,618 2,886 2,062=x : y : z : w 1,000 : : :
0, 206 0, 206 0, 206=x : y : z : w 1,000 : 3,000 :14,010 :10,010 =
con qualche ragionevole approssimazione,otteniamo: x : y : z : w 1: 3 :14 :10È da notare che i dieci idrogeni formano cinque molecole d'acqua (5 H2O), consentendo l'idratazione del sale; per questo sono richiesti anche cinque atomi di ossigeno.^7Prof. Silvio Reato – Valcavàsia Ricerche O .Rimane quindi il seguente rapporto di combinazione per il sale anidro: BiN3 9) .Operando il raccoglimento del M.C.D. tra azoto e ossigeno si ricava: Bi(NO3 3. La formula del sale è: Bi(NO3)3 • 5 H2O.Risposta 3 3 2EsercizioIl fenolo è un composto organico contenente: 76,57% di C, 6,43% di H e 17,00% di O.Determina la formula grezza.Risoluzione elemento % m.at.C 76,57 12,011H 6,43 1,008O 17,00 15,9994 H2O .Calcoliamo gli indici di combinazione x, y, z nel composto Cx y z76,57 6, 43 17,00=x : y : z : :12,011 1,008 15,9994=x : y : z 6,375 : 6,379 :1,063dividiamo ogni termine a destra per il M.C.D. che è 1,063.6,375 6,379=x : y : z : :1,0001,063 1,063=x : y : z 6,000 : 6,004 :1,000 =conqualche ragionevole approssimazione, otteniamo: x : y : z 6 : 6 :1. La formula grezza del fenolo è: C H O. Risposta 6 68 Esercizi – Dalle percentuali alle formule e dalle formule alle percentuali Esercizio Determina la formula grezza del composto organico antracene (MM = 178,22), sapendo che una sua mole contiene 168,14 g di C e 10,08 g di H. Risoluzione elemento g % m.at. C 168,14 ….. 12,011 H 10,08 ….. 1,008 I grammi totali disponibili sono: 168,14 + 10,08 = 178,22 % C : 168,14 = 100 : 178,22 168,14 *100= =% C 94,344 178, 22 % H : 10,08 = 100 : 178,22 10,08 *100= =% H 5,656 178, 22 Aggiorniamo il contenuto della tabella precedente: elemento g % m.at. C 168,14 94,344 12,011 H 10,08 5,656 1,008 H . Calcoliamo gli indici di combinazione x, y, z nel composto C x y 94,344 5,656=x : y :12,011 1,008=x : y 7,855 : 5,611 dividiamo ogni termine a destra per il M.C.D. che è 5,611. 7,855=x : y :1,000 5,611=x : y 1, 4 :1 Moltiplicando i termini di destra per cinque si

ottiene la minima formula grezza con xed y interi:=x : y 7 : 5

Questo però non è sufficiente per ottenere il valore della MM del composto.

Infatti: 7 * 12,011 + 5 * 1,008 = 89,117.

E’ quindi necessario calcolare il fattore di moltiplicazione per ottenere la formula grezzadel composto:178, 22= =n 289,117 =x : y 14 :10

Otteniamo quindi che. La formula grezza dell’antracene è C H .

Risposta 14 109

Prof. Silvio Reato – Valcavàsia Ricerche

Esercizio

L’acido benzoico è un acido organico che ha MM = 122,12 u.m.a.

Determina la sua formula grezza, sapendo che in 488,48 g di composto ci sono 336,30 gdi C, 24,19 g di H e 128,00 g di O.

Risoluzione elemento g % m.at.

C 336,30 ……. 12,011

H 24,19 ……. 1,008

O 128,00 ……. 15,9994

% C : 336,30 = 100 : 488,48336,30 *100= =% C 68,85488, 48

% H : 24,19 = 100 : 488,4824,19 *100= =% H 4,95488, 48

% O : 128,00 = 100 : 488,48128,00 *100= =% O 26, 20488, 48

Aggiorniamo il

contenuto della tabella precedente:

Elemento	g %	m.at.C
336,30	68,85	12,011
H	24,19	4,95
O	128,00	26,20
H O		15,9994

Calcoliamo gli indici di combinazione x, y, z nel composto C x y z 68,85 4,95 26, 20=x : y : z : :12,011 1,008 15,9994=x : y : z 5,732 : 4,911:1,638 dividiamo ogni termine a destra per il M.C.D. che è 1,638. 5,732 4,911=x : y : z : :1,000 1,638 1,638=x : y : z 3,500 : 2,999 :1,000 =x : y : z 3,5 : 3 :1 con qualche ragionevole approssimazione, otteniamo: poiché non reagiscono "mezzi atomi" è necessario moltiplicare tutti i termini di destra =x : y : z 7 : 6 : 2 per due, ottenendo: Questo è sufficiente per ottenere un valore molto vicino alla MM del composto. Infatti: 7 * 12,011 + 6 * 1,008 + 2 * 15,9994 = 122,15. Si osservi che il fattore di moltiplicazione per ottenere la formula grezza del composto è praticamente pari ad uno (a meno di un millesimo): 122,125= =n 1,001 122,12 La soluzione è quindi pienamente accettabile..percentualiEsercizioSupponiamo di avere un composto organico con la formula grezza C20H30O11. Determina le percentuali di carbonio, idrogeno e ossigeno presenti nel composto.Risoluzione elemento % m.at.C 20 12,011H 30 1,008O 11 15,9994La percentuale di carbonio nel composto è 20%, la percentuale di idrogeno è 30% e la percentuale di ossigeno è 11%.

percentualiEsercizioDeterminare la composizione percentuale del solfato di sodio Na SO₄Risoluzione elemento n° u.m.a. parziale %Na 2 22,99 45,980 …….S 1 32,066 32,066 …….O 4 15,9994 63,998 …….totale 142,044La massa molecolare del composto è MM = 142,044 u.m.a. e corrisponde alla totalitàdel sistema in esame (100%).142,044 : 100 = 45,980 : %Na100 * 45,980= =% Na 32,370142,044142,044 : 100 = 32,066 : %S100 * 32,066= =%S 22,575142,044142,044 : 100 = 63,998 : %O100 * 63,998= =% O 45,055142,044.Risposta elemento n° u.m.a. parziale %Na 2 22,99 45,980 32,370S 1 32,066 32,066 22,575O 4 15,9994 63,998 45,055totale 142,044 100,00012Esercizi – Dalle percentuali alle formule e dalle formule alle percentualiEsercizioDeterminare la percentuale di azoto, idrogeno, carbonio ed ossigeno presenti nel sale i-HCO₃.drocarbonato di ammonio NH₄ 3Risoluzione elemento n° u.m.a. parziale %N 1 14,008 14,008 …….H 5 1,008

5,040C 1 12,011 12,011 …….O 3 15,9994 47,998 …….totale 79,057

La massa molecolare del composto è MM = 79,057 u.m.a. e corrisponde alla totalità del sistema in esame (100%).

%N : 14,008 = 100 : 79,057

14,008 *100= =% N 17,71979,057

%H : 5,040 = 100 : 79,057

5,040 *100= =% H 6,37579,057

%C : 12,011 = 100 : 79,057

12,011 *100= =% C 15,19379,057

%O : 47,998 = 100 : 79,057

47,998 *100= =% O 60,71379,057.

Risposta elemento n° u.m.a. parziale %N 1 14,008 14,008 17,719H 5 1,008 5,040 6,375C 1 12,011 12,011 15,193O 3 15,9994 47,998 60,713totale 79,057 100,00013

Prof. Silvio Reato – Valcavàsia Ricerche

Esercizio

L’alcool etilico ha formula C H OH.2 5Determina la composizione percentuale del composto.

Risoluzione elemento n° u.m.a. parziale