Relazioni Ponderali. Es. 1 Data la reazione da bilanciare: Al H Es. 2 Data la reazione da bilanciare: C 3 CO 2 + H 2 + O 2

Transcript

1 Relazioni Ponderali Es. 1 Data la reazione da bilanciare: Al + HCl H 2 + AlCl 3 calcolare quanti grammi di H 2 si ottengono da 235g di Al con eccesso di HCl. Al H Al + 6HCl 3H 2 + 2AlCl 3 moli Al = 235/26.98=8.71 moli 2Al : 3H 2 = 8,71 moli Al : moli H 2 moli H 2 = (8.71 3)/2 = moli grammi H 2 = moli PM= = g Es. 2 Data la reazione da bilanciare: -8/ C 3 H C 2 + H 2 determinare la quantità in grammi di 2 necessaria per ossidare 0.82g di C 3 H 8.

2 C 3 H 8 + 6H 2 3C e- + 20H + (-8/3 + x = 4; x=20/3 3=20) 2 + 4e- + 4H + 2H 2 5 C 3 H 8 + 6H 2 3C e- + 20H e- + 20H + 10H 2 C 3 H C 2 + 4H 2 4 moli C 3 H 8 = 0.82/44.03 = moli moli 2 = = moli grammi 2 = = 2.98 g Es. 3 Data la reazione: N N calcolare la massima quantità (in grammi) di N che si può formare da 6.03g di N 2 e moli di 2. Moli N 2 = 6.03/28= moli Moli 2 = reagente in difetto Moli N = = moli Grammi N = = 11.48g Es. 4 Data la reazione:

3 Bi + 4HN 3 Bi(N 3 ) 3 + N + 2H 2 determinare le quantità massime di Bi(N 3 ) 3 e di N che si possono ottenere da 59.3 g di HN 3 e 99.5 g di Bi. Moli HN3 = 59.3/ = 0.94 / 4 = difetto Moli Bi = 99.5/ = 0.48 Moli Bi(N 3 ) 3 = Moli N = Grammi Bi(N 3 ) 3 = = g Grammi N = = 7.06 g Es. 5 Data la reazione: Ti 2 + 2C + 2Cl 2 TiCl 4 + 2C calcolare quanti grammi di Ti 2 sono necessari per formare 0.54 g di C. Moli C = 0.54/28 = moli Moli Ti 2 = /2 = moli Grammi Ti 2 = = 0.77 g RESA DI REAZINI NN QUANTITATIVE g di prodotto TTENUTI g di prodotto ATTESI 100

4 Resa percentuale = Es. 1: calcolare la resa percentuale della reazione: 3Cl 2 + 6NaH NaCl 3 + 5NaCl + 3H 2 sapendo che 30.8g di NaH con eccesso di Cl 2 danno origine a 30.15g di NaCl. Moli NaH = 30.8/39.98 = 0.77 moli Moli NaCl attese = 0.77/6 5 = moi Grammi NaCl attesi = =37.51g Resa = (30.15/37.51) 100= 80.37% Es. 2: calcolare la quantità in grammi di MgBr 2 necessaria per ottenere (in eccesso di Cl 2 ) 2.54g di MgCl 2, sapendo che la resa percentuale della reazione è dell 88%. MgBr 2 + Cl 2 MgCl 2 + Br 2 grammi MgCl 2 attesi = (2.54/88) 100 = 2.89g moli MgCl 2 attese = 2.89/95.2 = 0.03 moli moli MgBr 2 = 0.03 grammi MgBr 2 = = 5.52g Es. 3: data la reazione:

5 3HgS + 6HCl + 2HN 3 3HgCl 2 + 3S + 2N + 4H 2 calcolare quanti grammi di HgCl 2 si formano a partire da 5.31g di HgS, 0.25g di HCl e 1.23g di HN 3 (reazione quantitativa). Quando una reazione è quantitativa la resa è del 100% Moli HgS = 5.31/ = / 3 = Moli HCl = 0.25/36.45 = / 6 = difetto Moli HN 3 = 1.23/63.07 = / 2 = Moli HgCl 2 = = Grammi HgCl 2 = = 0.93g EQUIVALENTI (o GRAMM-EQUIVALENTI)

6 Equivalente di un ossidante (riducente) = quantità in grammi di ossidante (riducente) che acquista (cede) un Numero di Avogadro di elettroni Equivalente di un acido (base) = quantità in grammi di acido (base) che cede un Numero di Avogadro di H + (H - ). Equivalente di un sale = quantità in grammi di sale che per dissociazione completa forma un numero di ioni negativi la cui carica complessiva è uguale a quella di una mole di elettroni. Peso equivalente (PE) = peso in grammi di un equivalente In un processo redox ossidante e riducente reagiscono in quantità espresse in equivalenti uguali. In una reazione acido-base l acido e la base reagiscono tra loro in quantità espresse in equivalenti uguali. N eq = moli N e- N H + /H - N cariche anione PE = PM/n dove n= N e- N H + /H - N cariche anione Esempi:

7 +5 +2 HN 3 N SSIDANTE e mole di HN 3 = 3 eq di HN 3 PM= PE = /3=21 g/eq HN 3 N 2 SSIDANTE +5 +1e mole HN 3 = 1 eq di HN 3 PE=PM H 2 S 4 HS 4- + H + ACID 1 mole = 1 eq PE=PM H 2 S 4 S H + ACID 1 mole = 2 eq PE=PM/2 = g/eq Ca 3 (P 4 ) 2 SALE 1 mole = 6 eq PE=PM/6= /eq Es. 1 Calcolare la quantità in grammi di H 2 S 4 che reagisce completamente con 0.4 eq di NaH in una reazione in cui si forma NaHS 4.

8 NaH + H 2 S 4 NaHS 4 + H 2 1H eq NaH = 0.4 eq H 2 S 4 moli = eq grammi= moli PM = = 39.2g Es. 2 Calcolare la quantità in grammi di H 2 S 4 che reagisce completamente con 0.4 eq di NaH in una reazione in cui si forma Na 2 S 4. NaH + H 2 S 4 Na 2 S 4 + H 2 2H eq NaH = 0.4 eq H 2 S 4 moli = 0.4/2= 0.2 grammi = = 19.61g ppure: moli = eq/2 PE = PM/2 = 98.08/2 = Grammi = eq PE = = 19.61g Es. 3 Calcolare la quantità in grammi di FeS 4 che sono necessari per ridurre, in ambiente acido, moli di K 2 Cr 2 7 a sale di Cr(III). FeS 4 si ossida a Fe 2 (S 4 ) 3.

9 K 2 Cr 2 7 Cr e- +3 In K 2 Cr 2 7 ci sono due atomi di Cr quindi: 3 2=6 eq K 2 Cr 2 7 = moli 6 = = eq = eq FeS e- +3 FeS 4 Fe 2 (S 4 ) 3 eq FeS 4 = moli FeS 4 grammi = = 58.2 g Es. 4 Calcolare la quantità in grammi di FeS 2 che viene completamente ossidata a Na 2 Fe 4 e Na 2 S 4 da g di Na 2 2 che si riduce a Na e =2 moli Na 2 2 = /78 = 3.82 Na 2 2 Na 2 eq Na 2 2 = = 7.65 = eq FeS FeS 2 Na 2 Fe 4 + Na 2 S 4 +2e- -8e- 2=16 In totale vengono scambiati 18 elettroni: moli FeS 2 = eq/18 = 7.65/18 = grammi = = 50.9 g

10 Es. 5 In un processo di ossidoriduzione 0.827g di KMn 4 ossidano completamente 0.111g di PH 3 a H 3 P 4. Determinare la variazione del numero di ossidazione di Mn. -3-8e- +5 moli PH 3 = 0.111/ = PH 3 H 3 P 4 eq PH 3 = = = eq KMn 4 moli KMn 4 = 0.827/157.9= n elettroni scambati = eq/moli = / = 5 +7 KMn 4 + 5e- Mn 2+ Es. 6 E data una soluzione di H 2 2 che trattata con KI libera I 2. Lo Iodio così formato ossida 0.958g di Na 2 S 2 3 a Na 2 S 4 6 riducendosi a NaI. Calcolare la quantità in grammi di H 2 2 presente nella soluzione iniziale /2 Na 2 S 2 3 Na 2 S /2e- +5/2 1/2 2=1 moli Na 2 S 2 3 = 0.958/158.1 = moli eq Na 2 S 2 3 = moli = = eq I 2 I 2 NaI

11 0 + 1e =2 moli I 2 = /2 = H KI I 2 + 2KH moli I 2 = moli H 2 2 grammi H 2 2 = = 0.103g oppure: H 2 2 KH -1-1e =2 eq I 2 = eq H 2 2 moli H 2 2 = /2= grammi H 2 2 = = 0.103g