Reagente limitante / in eccesso

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1 220,0 g di nitrato di argento vengono aggiunti ad una soluzione contenente 98.0 g di cloruro di calcio. Si forma cloruro di argento e nitrato di calcio. 2 AgNO3 + CaCl2 2 AgCl + Ca(NO3)2 Individuare il reagente limitante, calcolare la quantità di reagente in eccesso che rimane non reagita. 1. Calcolare numero di moli presenti nelle quantità di reagenti dati dal problema. moli AgNO3 = g AgNO3 / MM AgNO3 = 220 g/ g/mol = mol moli CaCl2 = g CaCl2 / MM CaCl2 = 98.0 g/ g/mol = mol 2. Considerare i rapporti stechiometrici: 2 AgNO 3 + CaCl 2 2 AgCl + Ca(NO 3 ) 2 Il AgNO 3 reagisce con CaCl 2 in rapporto 2:1. Quindi mol di AgNO 3 dovrebbero reagire con mol di CaCl 2. Nella reazione però sono presenti mol di CaCl > moli richieste per consumare tutto il AgNO 3 a disposizione. Il CaCl 2 è il reagente in eccesso mentre il AgNO 3 è il reagente limitante. 03/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 1

2 3. Calcolare la quantità di reagente in eccesso non reagita: Moli in eccesso di CaCl 2 = (moli iniziali) (moli reagite) = = mol g in eccesso di CaCl 2 = n moli MM = mol g/mol = 26.2 g 03/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 2

3 Azoto e ossigeno danno in particolari condizioni ossido di azoto NO. Calcolare la massima quantità di NO che si ottiene da g N 2 e moli O 2, e il numero di molecole del reagente in eccesso al termine della reazione. N 2 + O 2 2NO mol O 2 reagiscono con mol N 2 per dare mol NO = moli NO moli N 2 = g/ gmol -1 = mol Reagente in eccesso. g NO = moli NO MM NO= mol g/mol= 11.5 g moli N 2 eccesso = = mol n molecole N 2 residue = moli eccesso n Av = = molecole 03/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 3

4 Reagente limitante / resa % 100 g di solfuro di carbonio CS2 e 250 g di Cl2 vengono fatti reagire secondo l equazione : CS2 + 3 Cl2 CCl4 + S2Cl2 Calcolare quanti grammi di CCl4 si ottengono e quale sarebbe la resa (%) se si formassero 151 g di CCl4. 1.Trovare il reagente limitante moli CS2= 100 g / g/mol = 1.31 mol moli Cl2 = 250 g / g/mol = 3.53 mol 1 mole di CS2 reagisce con 3 moli di Cl moli di CS2 dovranno reagire con almeno 3.93 moli di Cl2 moli Cl 2 introdotti < di moli Cl 2 necessari Cl 2 sarà il reagente limitante. 2. Calcolare il numero di moli di CCl 4 che si formano a partire dalla quantità data di reagente limitante Rapporto Cl 2 : CCl 4 3 : 1 3 moli Cl 2 reagiscono con 1 mole di CCl 4 Moli CCl 4 = (3.53 x 1)/3 = 1.18 mol g CCl4 = n moli MM = 1.18 mol g/mol = 181 g 3. Calcolare la resa % η = (grammi ottenuti/ grammi ottenibili) 100 = 151 g / 181 g 100 = 83.5 % 03/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 4

5 Reagente limitante / resa % Per reazione del CO gassoso con l H2 può essere prodotto il metanolo CH3OH. Calcolare i grammi effettivi che si formano se la resa è del 48.0 %, facendo reagire 9.20 Kg H2 con 71.6 Kg CO. 1. Calcolare il numero di moli dei reagenti moli CO = g/ g/mol = mol moli H 2 = g/ g/mol= mol CO + 2H 2 CH 3 OH 2. Trovare il reagente limitante moli H 2 reagiranno con ( x 1 )/2 moli CO moli CO (introdotti ) H 2 è il reagente limitante 3. Calcolare i g teorici di prodotto moli CH 3 OH = ( x 1 )/2 = mol g CH 3 OH teor.= moli MM = mol g/mol= g 4. Calcolare i g effettivi in base alla resa g CH 3 OH effettivi = g teorici resa/100 = g 48.0/100 = g 03/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 5

6 Reagente limitante / resa % Sono messi a reagire g di bromuro di magnesio e g di cloro. Calcolare la resa percentuale del bromo sapendo che si ottengono 135 g di bromo. MgBr 2 + Cl 2 MgCl 2 + Br 2 1. Calcolare le moli a disposizione dei reagenti dati e identificare reagente limitante Moli MgBr 2 = g /MM = g / g/mol = mol Moli Cl 2 = g Cl 2 /MM Cl 2 = g / g/mol = mol MgBr 2 = reagente limitante moli MgBr 2 reagiranno con moli Cl 2 per dare moli MgCl 2 e moli Br 2 2. Calcolare i grammi teorici di prodotto g Br 2 teorici = moli Br 2 MM= mol g/mol= g 3. Confrontare i grammi teorici ed effettivi di prodotto per il calcolo della resa Resa = (g effettivi /g teorici) 100 = (135 g/153.3 g) 100 = 88.1 % 03/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 6

7 Reagente limitante / resa % Calcolare quanti grammi di Na 2 SO 4 e di H 2 O si formano e quanti grammi di reagente in eccesso rimangono mettendo a reagire 8.25 g di NaOH con 24.8 g di H 2 SO 4. 2NaOH + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2H 2 O 1. Identificare il reagente limitante moli NaOH = 8.25 g/ g/mol = mol moli H 2 SO 4 = 24.8 g/ g/mol= moli moli NaOH : moli H 2 SO 4 = 2: mol x 1 /2 = mol H 2 SO 4 NaOH reagente limitante 2. Calcolo della massa dei prodotti: moli NaOH con moli H 2 SO 4 per dare moli Na 2 SO 4 e moli H 2 O g Na 2 SO 4 = moli x MM = mol x g/mol = 14.6 g g H 2 O= moli * g/mol = 3.71 g 3. Calcolo grammi in eccesso H 2 SO 4 Moli H 2 SO 4 = moli iniziali moli = moli g H 2 SO 4 eccesso = mol x g/mol= 14.7 g 03/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 7

8 Data la seguente reazione 2C 3 H 6 + 2NH 3 + 3O 2 2C 3 H 3 N + 6H 2 O sono stati pesati 7.52 g C 3 H 6, g NH 3 e 780 mg O 2. Sapendo che il C 3 H 6 è puro al 70.0 %, NH 3 al 25.0 % e O 2 all 85.0 %, calcolare i g di C 3 H 3 N e di H 2 O che si formano. Resa per entrambi i prodotti: 80.0%. 2C 3 H 6 + 2NH 3 + 3O 2 2C 3 H 3 N + 6H 2 O 7.52 g g g 70.0 % 25.0 % 85.0 % 1. Calcolo della massa e delle moli dei reagenti g reali C 3 H 6 = 7.52g*70.0/100 = 5.26 g moli C 3 H 6 = g/ PM= 5.26 g/42,07974 g/mol=0.125 mol g reali NH 3 = g*25.0/100 = g moli NH 3 = g/ PM= g/ g/mol= mol g reali O 2 = g*85.0/100 = g moli O 2 = g/ PM= g/ g/mol= mol 03/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 8

9 2. Trovare il reagente limitante 2C 3 H 6 + 2NH 3 + 3O 2 2C 3 H 3 N + 6H 2 O moli C 3 H 6 : moli NH 3 : moli O 2 = 2:2: mol mol mol mol C 3 H 6 : mol NH 3 : mol O 2 quindi l ossigeno è il reagente limitante mol O 2 reagiranno con *2/3= mol di C 3 H 6 e NH 3 3. Calcolare quantità teorica di prodotti moli C 3 H 3 N = mol*2/3= mol g = mol*pm= * g/mol= g moli H 2 O = mol*6/3= mol g = mol*pm= * g/mol= g 4. Calcolare grammi effettivi di prodotti g C 3 H 3 N= g * = g g H 2 O = g * = g 03/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 9