Esempio: L analisi di un campione ha rivelato che esso contiene 4.50 moli. di O e 1.80 moli di P. Calcolare la formula minima.

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1 Esempio: L analisi di un campione ha rivelato che esso contiene 4.50 moli di O e 1.80 moli di P. Calcolare la formula minima. 13

2 Esercizio: Un campione di Uranio del peso di 2.50 g viene scaldato all aria. Si ottiene un ossido che pesa 2.95 g. Determinare la formula minima dell ossido che si ottiene. PA (u.m.a.): U= ; O = 16.0 Esercizio: Determinare la formula minima del composto che ha la seguente composizione percentuale: K = 23.8% H =1.20% As = 45.7% O = 29.3% PA(u.m.a.) Se si determina sperimentalmente la composizione percentuale di un composto conviene considerare 100 g di composto come base per il calcolo. E si considera ciascuna percentuale come il peso in g dell elemento. Esercizio: un composto consiste di C= 30.60%, H = 1.70% e Br = 67.7%. e ha PM = u.m.a. Determinare la sua formula molecolare. PA (u.m.a.): C =12.0; H = 1.0; Br =

3 Esercizio: Un campione è costituito da un singolo composto molecolare incognito X. Sapendo che 0.18 moli di X contengono 1.08 moli di O; 2.20 g di H e atomi di C, calcolare la formula molecolare di X. Esercizio: Il biossido di piombo contiene il % in peso do ossigeno. Riscaldando questo composto, esso perde ossigeno e si formano altri due ossidi: 1) X che contiene il 9.34 % in peso di O 2) Y che contiene il 7.17 % in peso di O Verificare la legge di Dalton per questi tre ossidi e trovare la formula minima di X e Y PA (u.m.a.): O = 16.0; Pb =

4 L equazione chimica deve soddisfare i seguenti requisiti: 1) l equazione chimica deve essere bilanciata Il numero totale degli atomi di ciascun elemento deve essere lo stesso nei due membri dell equazione. Legge di Lavoisier: gli atomi in una reazione chimica possono subire un riarrangiamento ma non essere distrutti. 2) Se la reazione interessa delle specie cariche, cationi o anioni, la carica elettrica totale delle sostanze contenute nei due membri deve essere uguale. Conservazione della carica elettrica 3) Si devono adoperare coefficienti piccoli e interi. Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 BaSO H 2 O Il numero totale di moli di reagenti può essere uguale o diverso dal numero totale di moli di prodotti Esempio (non stechiometrico): Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 BaSO H 2 O Inizio Moli 0.5 n 1.0 n - - Totale 1.5 n La somma degli atomi di uno stesso elemento deve sempre essere uguale (Bilanciamento) la somma delle masse dei reagenti è uguale a quella dei prodotti I coefficienti stechiometrici esprimono un rapporto di combinazione che deve rispettare la legge di conservazione delle masse. NON indicano dei valori ASSOLUTI. 16

5 Condizioni di reazione L equazione chimica ci può inoltre fornire informazioni sullo stato fisico dei reagenti e/o sulle condizioni nelle quali è condotta una reazione. 1) Reazioni di combinazione (o di sintesi) Reazioni acido base : NaOH + HCl NaCl + H 2 O Ossido metallico e acqua: BaO + H 2 O Ba(OH) 2 BF 3 (g) + 3 H 2 O (l) H 3 BO 3(s) + 3 HF (g) 350 C CO (g) + 2 H 2(g) CH 3 OH 250 Atm atm Ossido non metallico e acqua: SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 Ossido metallico e ossido non metallico: MgO + CO 2 MgCO 3 A partire dagli elementi o molecole monoatomiche: H 2 + Cl 2 2HCl Reazioni possono essere di vario tipo a) Senza scambio di elettroni di valenza b) con scambio di elettroni (Red-ox) 2) Reazioni di dissociazione: CaCO 3 CO 2 + CaO 3) Reazione di spostamento o metalliche AgNO 3(aq) + NaCl (aq) AgCl (s) + NaNO 3(aq) Tutte queste reazioni si bilanciano per tentativi Esempio. Bilanciare la seguente equazione: As 2 O 3 + KOH K 2 HAsO 3 + H 2 O Nel bilanciamento per tentativi è utile partire dagli atomi che compaiono in una sola formula chimica in ciascun lato dell equazione I coefficienti stechiometrici possono essere moltiplicati o divisi tutti per lo stesso fattore senza cambiare il significato dell equazione chimica. Si (s) + 2 H 2 (g) SiH 4(g) ½ Si (s) + H 2 (g) ½ SiH 4(g) Esempio: L isoottano C 8 H 18 è un componente della benzina. Quando brucia reagisce con O 2 molecolare per formare H 2 O e CO 2. Scrivere e bilanciare l equazione. C 8 H 18 + O 2 CO H 2 O 2 Si (s) + 4 H 2 (g) 2 SiH 4(g) Queste equazioni forniscono tutte la stessa informazione anche se la prima è la più corretta 17

6 Informazioni quantitative che si ottengono da una equazione chimica. Una equazione chimica è essenzialmente un rapporto in quanto ci mostra le quantità relative di reagenti e prodotti coinvolti in una determinata reazione chimica Δ 2 BaO (s) + O 2 (g) 2BaO 2(s) PM(BaO) = u.m.a ; PM(O 2 ) = 32.0 u.m.a; PM (BaO 2 ) = u.m.a Δ 2 BaO (s) + O 2 (g) 2BaO 2(s) A livello microspopico: 2 molecole 1 molecola 2 molecole A livello macrospopico: 2 moli 1 mole 2 moli A livello macrospopico: g g g 18