Data la reazione Fe 2 (s) + 3 CO (g) 2 Fe (s) + 3 CO 2 (g) Calcolare quanti grammi di ferro si possono produrre da 0.3 Kg di ossido di ferro (III) che reagiscono con 0.3 m 3 STP di CO. Quanti litri STP di monossido d'azoto si possono ottenere da 47,65 g di Cu aggiunti a 0,75 l di soluzione acquosa di HN al 15% in peso? (Considerare la densitàdella soluzione pari a 1.1 Kg/l) 3Cu + 8HN 3Cu(N ) 2 +4H 2 O + 2NO Si miscelano 18.00 g di cerio con 9.00 g di zolfo. Sapendo che: 4Ce + 3S Ce4S3 Calcolare la quantità massima in grammi di prodotto che si può formare. Quale volume di H 2 S (STP) occorre per formare 5 g di As 2 S 5 secondo la reazione (da bilanciare): AsCl 5 + H 2 S As 2 S 5 + HCl Quanto AsCl 5 occorre per la reazione? STECHIOMETRIA
Si hanno a disposizione due combustibili per produrre una quantità di calore pari a 500000 kj. Sapendo che i due combustibili sono propano (C 3 ) e benzene (C 6 ) e che il loro costo è rispettivamente: 1.5 /kg per il propano (C 3 ) 2.1 /kg per il benzene (C 6 ) stabilire quale dei due combustibili è economicamente più conveniente e quale produce piùco 2 per kg di combustibile. Sono noti: H 0 f (C 3 ) = -103.85kJ/mol H 0 f (C 6 ) = 49.04 kj/mol H0 f (CO 2 ) = -393.5kJ/mol H0 f (H 2 O (g) ) = -241.8kJ/mol Le due reazioni di combustione bilanciate sono: 1) C 3 + 5O 2 3CO 2 + 4H 2 O 2) C 6 + 15/2O 2 6CO 2 + 3H 2 O Per ciascuna delle reazioni posso valutare il H 1) Hr = [ 3 H f (CO 2 ) + 4 H f (H 2 O)] - [ H f (C 3 )] = =3(-393.5)+4(-241.8)-(-103.58)=-2044.2 kj/mol 2) Hr = [ 6 H f (CO 2 ) + 3 H f (H 2 O)] - [ H f (C 6 )] = =6(-393.5)+3(-241.8)-(49.04)=-3037.3 kj/mol I valori così ricavati rappresentano il calore sviluppato per una mole di ciascun combustibile.
Il numero di moli di ciascun combustibile necessario alla produzione di 500000 kj di calore sarà quindi 1) n(c 3 ) = 500000kJ / H r = 500000 kj/2044.2 kj/mol= 244.6 moli g(c 3 ) = n(c 3 ) PM(C 3 ) = 244.6*44=10762 = 10.76 kg Costo totale = 10.76 kg* 1.5 /kg = 16.14 2) n(c 6 ) = 500000kJ / H r = 500000 kj/3037.3 kj/mol= 164.6 moli g(c 6 ) = n(c 6 ) PM(C 6 ) = 164.6*78=12839 = 12.84 kg Costo totale = 12.84 kg* 2.1 /kg = 26.96 Valutiamo le moli di combustibile per chilogrammo: n(c 3 )=1000 g/44= 22.7 n(c 6 )=1000 g/78= 12.8 Per valutare la anidride carbonica prodotta utilizziamo il coefficiente stechiometrico: n(co 2 )=3*n(C 3 ) = 3*22.7 = 68.1 n(co 2 )=6*n(C 6 ) = 6*12.8 = 76.8 Il combustibile più economico è il propano che produce anche una quantità di anidride carbonica a chilogrammo più bassa.
Date due reazioni chimiche A e B e il loro H A) Fe 2 + 3CO (g) 2 Fe (s) + 3CO 2(g) H A =-26.7 kj B) CO (g) + 1/2 O 2(g) CO 2(g) H B =-283.0 kj calcolare il H della seguente reazione: C) 2 Fe (s) + 3/2 O 2(g) Fe 2 (s) H C =? La reazione con H incognito è il risultato della reazione A invertita sommata con la B moltiplicata per 3: -A+3B = C - H A +3 H B = H C 2 Fe(s) + 3CO 2 (g) Fe 2 (s) + 3CO(g) H = = + 26.7 kj 3CO(g) + 3/2 O 2 (g) 3 CO 2 (g) H = - 849.0 kj 2Fe(s) +3CO 2 (g) +3CO(g) + 3/2O 2 (g) Fe 2 (s) + 3CO(g)+ 3CO 2 (g) 2 Fe(s) + 3/2 O 2 (g) Fe 2 (s) H = - 822.3 kj
Calcolare il calore di formazione del metano a partire dagli elementi a 298 K a P costante, utilizzando i seguenti dati (298 K): H f =-393.51kJ/molper CO 2 ; -285.84kJ/molper H 2 O liq ; H comb =-890.31kJ/molper CH 4. A 2.5 kg di un idrocarburo (C 3 ) vengono bruciati in una caldaia. Determinare il calore sviluppato dalla combustione e quanti m 3 (STP) di H 2 O vengono prodotti. Sono noti: H 0 f (CO 2 ) = -393.5kJ/mol H0 f (H 2 O (g) ) = -241.8 kj/mol H 0 f (C 3 ) = -103.85 kj/mol Nota l entalpia di formazione di FeO (- 266,4 kj/mol) e di Fe 2 (-824,2 kj/mol) determinare il calore svolto nella reazione di 10kg di FeO con 1m 3 di O 2 (a 20 C e P=1 atm) secondo l equazione: 2 FeO (s) +1/2 O 2(g) =Fe 2 (s) Calcolare l entalpia di formazione dell alcol etilico C 2 H 5 OH utilizzando i valori delle entalpie per le reazioni di combustione dell alcol etilico ( -1366 kj/mol ) del carbone ( -393 kj/mol) e dell idrogeno (- 285,8 kj/mol). Quale volume di CO 2 (g) a 0 C e P= 101 kpa si forma dalla combustione di 1dm 3 di alcol se la sua densità è pari a 0,9 g/cm 3? La reazione tra Mg metallico e CO 2 è 2Mg + CO 2(g) 2 MgO(s) + C (grafite) Determinare l entalpia della reazione e spigare perché un estintore a base di CO 2 non è in grado di spegnere un incendio causato da Mg metallico. Determinare i grammi di MgO che si formano dalla reazione di 20 g di Mg con 20 dm 3 di CO 2 gassosa misurati a T= 25 C e P= 1 atm. Dati: H f(mgo) =-610 kj/mol H f(co2) = -393 kj/mol