COME SI STABILISCE IL VALORE DELLA MOLE DI UNA SOSTANZA (anche detta MASSA MOLARE)?
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- Violetta Palmisano
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1 LA MOLE quantità di sostanza che contiene un numero di particelle uguale al numero di atomi presenti in 12 g di carbonio 12 (= valore mole del carbonio 12). una mole quindi contiene sempre 6,02 x particelle = NUMERO DI AVOGADRO COME SI STABILISCE IL VALORE DELLA MOLE DI UNA SOSTANZA (anche detta MASSA MOLARE)? 1. SI CALCOLA LA SUA MASSA MOLECOLARE (MM) (o SI VERIFICA LA SUA MASSA ATOMICA se è una sostanza allo stato elementare es. Fe o Al o Ne) 2. SI ESPRIME IL VALORE OTTENUTO in g/mol: questo è il valore della MOLE di quella sostanza IN CHE RELAZIONI STANNO MASSA IN GRAMMI, MASSA MOLARE e NUMERO DELLE MOLI? m = massa in grammi M = massa molare n = numero moli la relazione è n = m / M il numero delle moli presenti in un dato campione di massa m si ricava dividendo il valore della massa per il valore della mole ovvero della massa molare. il risultato si esprime in mol perché g /g/mol = mol le formule inverse saranno quindi m = n x M M = m / n 1
2 CALCOLI STECHIOMETRICI La lettura di un'equazione chimica, grazie all'introduzione delle moli, può farsi sostituendo il concetto di atomi e molecole con quello di moli. Un'equazione come può leggersi come oppure 2 H2O = 2 H2 + O2 2 molecole di acqua si scompongono in due molecole di idrogeno e una di ossigeno 2 moli di acqua si scompongono in 2 moli di idrogeno e una di ossigeno. Sulla base di questo concetto si possono calcolare le moli di prodotto (o di altro reagente) conoscendo le moli di reagente messo in reazione. n reagente n prodotto (o reagente B) Esempio coeff. reag : coeff. prod. = nreag.: n prod. Quante moli di ossido ferrico (Fe2O3) si ottengono da 25,5 mol di solfuro di ferro FeS nella reazione 4 FeS + 7 O2 = 2 Fe2O3 + 4 SO2 4 : 2 = 25,5 mol : X X = 2 x 25,5 mol = 1,28 4 2
3 CALCOLO DELLE MASSE TRAMITE IL CALCOLO DELLE MOLI (MODALITA' 1) Applicando il concetto precedente si può calcolare la massa di prodotto (o di altro reagente) a partire dalla massa di un reagente (O VICEVERSA: da prodotto a reagente) m reag. m prod Es. n reag= m proporzione coefficienti moli n prod x MM prod MM Quanto ossigeno si forma dalla decomposizione di 15,7 g di acqua ossigenata H2O2 secondo la reazione 2 H2O2 = 2 H2O + O2 MM H2O2 = 34,02 u 34,02 g/mol MM O2 = 32,00 u 32,00 g/mol n H2O2 = 15,7 g/ 34,02 g/mol = 0,461 mol 2 : 1 = 0,461 mol : X X = 0,461 mol x 1 = 0,231 mol m O2 = 0,231 mol x 32,00 g/mol = 7,39 g 2 3
4 CALCOLO DELLE MASSE TRAMITE IL RAPPORTO FRA LE MASSE MOLARI (MODALITA' 2) IN UNA REAZIONE CHIMICA IL RAPPORTO MOLARE COLLEGA TRA LORO LE MASSE DI SOSTANZ DIVERSE A + B = C + D m A : m B = MM (o MA) A : MM (o MA)B con le unità di misura g : g = g/mol : g/mol 2 A + 3 B = C + 2 D m A : m B = 2 x MM A : 3 MM B ATTENZIONE: nella proporzione si confrontano 2 SPECIE CHIMICHE PER VOLTA QUINDI ma : mc = 2 x MM A : MM C o anche m A : md = 2 x MM A : 2 X MM D o anche m B : mc = 3 x MMB : MM C o anche mb : m D = 3 x MM: 2 x MM D o anche m C : m D = MM C : 2 x MM D NON SI DEVONO APPLICARE TUTTE LE PROPORZIONI MA SOLO QUELLE UTILI PER RISOLVERE QUESITO PROPOSTO esercizio Quanti grammi di ferro si possono ottenere da 123 g di Fe 2 O 3 secondo la reazione 2 Al + Fe 2 O 3 = Al 2 O3 + 2 Fe? Il dato che conosciamo è la massa dell'ossido di ferro, il dato mancante è la massa del ferro mfe 2 O 3 m Fe 1. si calcola MM dell'ossido di ferro e si verifica la MA del ferro 2. si imposta la proporzione VERIFICANDO I RAPPORTI MOLARI ALL'INTERNO DELLA REAZIONE n ossido di ferro : n Fe = 1 : 2 e quindi m Fe 2 O 3 : m Fe = MM Fe2O3 : 2 MA Fe 4
5 LA RESA DI UNA REAZIONE NON SEMPRE SI PUO' OTTENERE SPERIMENTALMENTE LA QUANTITA' DI PRODOTTO ATTESA QUANTITA' MASSIMA TEORICAMENTE OTTENIBILE = RESA TEORICA QUANTITA' EFFETTIVA OTTENUTA = RESA EFFETTIVA 100% R T < 100% R E massa di prodotto effettivamente ottenuta/ massa teorica x 100 = R E COME SI CALCOLA LA QUANTITA' DI PRODOTTO OTTENUTO SAPENDO LA RESA PERCENTUALE? DATI 1 fase 2 fase m reagente m prodotto R T m prodotto ottenuto con R E R E 1 fase m reagente : m prodotto R T = MM reagente x coeff. stech. : MM prodotto x coeff. stech. 2 fase m prodotto teorica x R E 100 COME SI CALCOLA LA RESA EFFETTIVA SAPENDO LA QUANTITA' DI PRODOTTO OTTENUTA? DATI 1 fase 2 fase massa reagente m prodotto teorica R T RE massa prodotto effettiva 1 fase m reagente : m prodotto R T = MM reagente x coeff. stech. : MM prodotto x coeff. stech. 2 fase m prodotto effettiva x 100 = R E % m prodotto teorica 5
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Calcolare il peso atomico assoluto del Carbonio 12 Pa = 12 u.m.a. x 1.6605 x 10-24 g/u.m.a. = 1.9926 x 10-23 g 2.0 x 10-23 g Calcolare quanto pesa 1 mole di CH 4 Il peso relativo di CH 4 è: Pa = 16 u.m.a.
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