COME RISOLVERE ESERCIZI SULLE LEGGI PONDERALI

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1 COME RISOLVERE ESERCIZI SULLE LEGGI PONDERALI

2 LA LEGGE DI LAVOISIER m m iniziale finale è proprio come fare una torta L uguaglianza vale anche nel caso la reazione non consumi tutti i reagenti: in tal caso uno di questi, in eccesso, rimane in parte a fine. Accade lo stesso quando in cucina si voglia preparare una torta o un risotto e uno degli ingredienti sia in difetto. Ad esempio, supponiamo che la ricetta di un dolce richieda 6 uova mentre in frigo ce ne sono soltanto 4 e che invece si disponga di quantità esatte di tutti gli altri ingredienti. E evidente che potremmo fare un dolce di dimensioni ridotte utilizzando solo 4 uova e quantità proporzionali degli altri ingredienti. Se invece le uova fossero 12 e le quantità degli altri ingredienti esattamente uguali a quelle richieste dalla ricetta, avanzerebbero 6 uova

3 Facciamo degli esempi L azoto (N2) reagisce con l idrogeno (H2) per produrre l ammoniaca (NH3). Il pedice rappresenta due o più atomi legati tra loro. Se indichiamo un atomo di azoto con una sfera blu e un atomo di idrogeno con una sfera grigia, possiamo rappresentare le molecole simbolicamente nel modo seguente: H 2 NH 3 La lettera tra parentesi indica lo stato fisico del composto g=gassoso

4 L azoto (N2) reagisce con l idrogeno (H2) per produrre l ammoniaca (NH3). Simbolicamente la reazione si scrive nel seguente modo. + 3H 2 2NH 3

5 L azoto (N2) reagisce con l idrogeno (H2) per produrre l ammoniaca (NH3). Simbolicamente la reazione puoò essere scritta nel seguente modo. N.B.2 Il numero davanti alle formule dei composti indica il numero di molecole. + 3H 2 2NH 3

6 L azoto (N2) reagisce con l idrogeno (H2) per produrre l ammoniaca (NH3). Simbolicamente la reazione puoò essere scritta nel seguente modo. N.B.2 Il numero davanti alle formule dei composti indica il numero di molecole. Quando davanti alla formula non c è alcun numero si sottintende H 2 2NH 3

7 Esercizio 1 L azoto (N2) reagisce con l idrogeno (H2) per produrre l ammoniaca (NH3). Vengono messi a reagire 3 g di idrogeno con 14 g di azoto; i reagenti reagiscono completamente. Quanti grammi di ammoniaca si formano? + 3H 2 2NH 3 Massa azoto massa idrogeno massa ammoniaca Inizio 14 g 3 g 0 g m iniziale =17 g Durante -14g -3g +17 g fine 0 g 0 g 17 g m finale =17 g

8 Esercizio 2 L azoto (N2) reagisce con l idrogeno (H2) per produrre l ammoniaca (NH3). Vengono messi a reagire 9 g di idrogeno con una certa quantità di azoto; i reagenti reagiscono completamente. Sapendo che si formano 51 g di ammoniaca, calcolare la quantità di azoto consumata. + 3H 2 2NH 3 Massa azoto massa idrogeno massa ammoniaca Inizio? g 9 g 0 g m iniziale =?+9 g Durante -?g -9g +51 g fine 0 g 0 g 51 g m finale =51 g m N2 + m H2 = m NH3?+ 9= 51 m N2 =42

9 Esercizio 3 Vengono messi a reagire 10 g di idrogeno con 28 g di azoto; 6 g di idrogeno reagiscono completamente con tutto l azoto disponibile mentre la parte in eccesso rimane a fine reazione. Quanti grammi di idrogeno avanzano a fine reazione e quanti grammi di ammoniaca si formano? + 3H 2 2NH 3 Massa azoto massa idrogeno massa ammoniaca Inizio 28 g 10 g 0 g m iniziale =38 g Durante -28g -6g +34 g fine 0 g 4 g 34 g m finale =38 g

10 Nell esercizio che segue si tratta di applicare la legge di Proust ricordando che il rapporto di combinazione delle masse degli elementi in ciascun composto è definito e costante. Supponiamo che per il composto generico AB il rapporto unitario tra le masse sia 5: Ciò significa che 5g dell elemento A si combinano esattamente con 1g dell elemento B (oppure 10g di A con 2g di B; 50g di A con 10g di B e così via). La massa di composto AB che si ottiene è data. dalla somma delle due masse di reagenti che hanno esattamente reagito ed è quindi pari a 6g (oppure 12, oppure 60).

11 Il rapporto di combinazione tra calcio e ossigeno nell ossido di calcio, CaO, è 1:0,40. Calcolare a) la massa di ossigeno che si combina con 12 g di calcio b) la massa di ossido di calcio ottenuta.. 2Ca(s) + O 2 2CaO(S) m m calcio ossigeno 1 0,40 m m 1 0, 40 calcio m ossigeno 0, 40 ossigeno m calcio m ossigeno 0,40 12g 4, 8g

12 Negli esercizi che seguono si tratta di applicare la legge di Proust ricordando che il rapporto di combinazione delle masse degli elementi in ciascun composto è definito e costante. Il rapporto di combinazione tra calcio e ossigeno nell ossido di calcio, CaO, è 1:0,40. Calcolare a) la massa di ossigeno che si combina con 12 g di calcio b). la massa di ossido di calcio ottenuta. 2Ca(s) + O 2 2CaO(S) In base alla legge di Lavoisier e usando il risultato ottenuto in precedenza mossido mcalcio mossigeno 12g 4,8g 17g Oppure considerando il rapporto 2Ca(s) + O 2 2CaO(S) di combinazione 1 0,40 m : m 1,40 g : g m ossido 1,40 g 12 g 17 g ossido calcio 1