Mole e Numero di Avogadro

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1 Mole e Numero di Avogadro

2 La mole È ua uatità i grammi di ua sostaza che cotiee u umero preciso e be determiato di particelle (atomi o molecole) Numero di Avogadro Ua mole di ua sostaza cotiee u umero di Avogadro di particelle che corrispode a 6,02 x atomi o molecole

3 Volume molare Il Volume molare è il volume occupato da ua mole. Nei gas, per il pricipio di Avogrado; il volume occupato da ua mole di gas è lo stesso elle medesime codizioi di pressioe e temperatura. Se la temperatura è 0 C e la pressio 1atm il volume molare è 22,4L (codizioi STP). I ueste codizioi il umero di moli sarà =VSTP/VM

4 Massa atomica relativa di u elemeto Defiizioe È il rapporto tra la massa reale di uel elemeto e ua massa presa come riferimeto (uità di misura) Attualmete si utilizza 1/12 della massa reale del carboio-12 (uità di massa atomica) La massa atomica relativa è u umero adimesioale È etichettata co la sigla uma Tale uità vale 1,66 x Kg=1u

5 Massa molecolare Nel caso dei composti o delle sostaze elemetari la massa molecolare relativa si calcola Sommado le masse degli elemeti che costituiscoo la molecola Ciascua moltiplicata per l idice co cui compare ella formula chimica MMH 2 = 2 x 1,0 = 2,0 uma MMAlCl 3 = 27 + (3 x 35,5) = 133,5 uma MMH 3 PO 4 = (3 x 1,0) (4 x 16) = 98 uma

6 La mole Defiizioe: È la uatità di sostaza che cotiee 6,02 x particelle elemetari (atomi o molecole) Quidi: La mole è ua uatità i grammi corrispodete alla massa atomica (molecolare) di uella sostaza La massa molare è espressa i g/mol L acido oleico ha MM = 282,35 uma L acido oleico ha m.m. = 282,35 g/mol È utile sapere che esiste ache u volume molare (V m ) È importate per i gas e per i liuidi È diverso per ogi liuido ma cotiee sempre lo stesso umero di particelle (umero di Avogadro)

7 Composizioe % Dalla composizioe percetuale possiamo otteere La formula miima di ua sostaza Esprime il rapporto umerico miimo tra gli elemeti del composto CH (formula miima) C 2 H 2 (acetilee); C 6 H 6 (bezee) CH 2 O (formula miima) CH 2 O aldeide formica; C 6 H 12 O 6 (glucosio) La formula chimica (molecolare) H 2 SO 4 (acido solforico)

8 Come si procede C x H y O z Calcolare la formula miima di u composto del carboio (orgaico) che ha la seguete composizioe i massa C % =38,69; H % =9,76; O%=51,55 Si prede come riferimeto u valore i grammi (100g) Si devoo trasformare i grammi i moli moli C = 3,224 mol moli H = 9,76 mol moli O = 3,221 mol

9 Trovare gli idici della formula miima Si devoo dividere le moli per il umero più piccolo x = 3,224 mol / 3,221 mol = 1 moli H = 9,76 mol / 3,221 mol = 3 moli O = 3,221 mol / 3,221 mol = 1 La formula miima sarà CH 3 O

10 Dalla formula miima alla formula molecolare Per otteere la formula molecolare devo cooscere u altro dato otteibile co altri metodi Massa molecolare Le fasi (avete già la formula miima) Si calcola la massa molecolare della formula miima MMr CH 3 O = 31 uma Poiamo di aver trovato come massa molecolare del composto il valore di 124 uma Fattore moltiplicativo = 124 uma/31 uma =4 La formula molecolare è allora C 4 H 12 O 4

11 U esercizio Calcolare la formula miima e molecolare di u composto che preseta la seguete aalisi elemetare: N% = 87,5 H% = 12,5 Il composto ha ua massa molecolare di 32,06 uma

12 Risoluzioe 1: passare dalle percetuali ai grammi N% = 87,5 à m N = 87,5 g H% = 12,5 à m H = 12,5 g m( g) g mol 2: trasformare le masse i moli (cooscedo le masse atomiche degli elemeti) 3: dividere le moli otteute per il umero più piccolo di moli per otteere degli idici iteri da itrodurre ella formula miima (mol N = 6,25; mol H = 12,5) NH 2 (formula miima) mol = = M molare mol

13 Schema risolutivo per esercizi co le moli m( g) = mol ( mol ) M molare g mol moli = N molecole A Massa (grammi o altra uità di misura) Calcolare il umero di moli Numero di atomi o molecole M m( g) g mol mol = = molare mol molecole = moli N A

14 Esercizio dalla massa al di particelle Determiare il umero di molecole coteute i 15,4 grammi di aidride carboica (CO 2 ) N mol = 15,4 g / 44 (g/mol) = 0,35 mol Moltiplicado per il N A si ottiee il umero di molecole preseti mol. N A = 0,35 mol. 6, = 2,

15 Esercizio dalla massa al di particelle Determiare il umero di molecole coteute i 15,4 grammi di aidride carboica (CO 2 ) N mol = 15,4 g / 44 (g/mol) = 0,35 mol Moltiplicado per il N A si ottiee il umero di molecole preseti mol. N A = 0,35 mol. 6, = 2,

16 Esercizio Calcolare uato metao (i grammi) ho cosumato se ho otteuto 4,5 x molecole di aidride carboica CH 4 + 2O 2 à CO 2 + 2H 2 O

17 Defiizioe di massa atomica relativa È il rapporto tra la massa reale di u atomo e l uità di massa atomica (uma) Cos è l uità di massa atomica? È u dodicesimo della massa atomica del carboio-12 È u umero puro perché deriva da u rapporto di masse L uma è ua uatità i grammi molto piccola Ifatti per formare 1 grammo soo ecessarie u N A di uità

18 N A e sua origie Defiizioe È il umero di particelle elemetari (atomi o molecole) coteute i ua mole di ua ualsiasi sostaza È il umero di atomi di carboio-12 coteuti i 12 grammi di carboio-12 (cioè ua mole di carboio-12) L origie: Nasce dalla covezioe utilizzata per defiire la mole 16 grammi di O corrispodoo ad ua mole di O 14 grammi di N corrispodoo ad ua mole di N 12 grammi di C corrispodoo ad ua mole di C 44 grammi di CO 2 corrispodoo ad ua mole di CO 2 Tutte ueste uatità cotegoo 1 N A di particelle

19 Reagete limitate E il reagete che si esaurisce per primo durate ua reazioe chimica e che perciò limita la uatità di prodotto da essa otteibile

20 Esercizio I u recipiete si pogoo a reagire 20mol di solfato di potassio e 16mol di cloruro di calcio. Dopo aver idividuato il reagete limitate e il reagete i eccesso, calcola le moli che hao reagito e uelle residue.la reazioe che regola il processo è la seguete K 2 SO 4 + CaCl 2 à CaSO 4 + 2KCl

21 La resa percetuale Data la reazioe CuO + H 2 àcu +H 2 0 Sappiamo che 0.2 moli di ossido di rame vegoo ridotte a 5,6g di rame. Calcolare la resa % del rame. Per calcolare la resa percetuale bisoga calcolare i grammi di rame che al massimo vegoo prodotti da 0,2 moli di ossido di rame ( massimo teorico) Risolviamo: 1:1=0,2:x; X moli di rame=0,2g di rame x 64=12,8g 12,8g soo il massimo teorico di g che 0,2moli di CuO possoo produrre per cui la resa percetuale sarà: Resa%=5,6/12,8 X100=43,7% Per calcolare la perdita di sostaza bisoga calcolare i grammi iiziali di ossido di rame e uelli di Cu prodotti alla fie reazioe Da 0,2 moli abbiamo 16g di CuO e ritroviamo 5,6g di Cu.la perdita sarà 16-5,6=10,4g