220,0 g di nitrato di argento vengono aggiunti ad una soluzione contenente 98.0 g di cloruro di calcio. Si forma cloruro di argento e nitrato di calcio. 2 AgNO3 + CaCl2 2 AgCl + Ca(NO3)2 Individuare il reagente limitante, calcolare la quantità di reagente in eccesso che rimane non reagita. 1. Calcolare numero di moli presenti nelle quantità di reagenti dati dal problema. moli AgNO3 = g AgNO3 / MM AgNO3 = 220 g/ 169.87314 g/mol = 1.295 mol moli CaCl2 = g CaCl2 / MM CaCl2 = 98.0 g/ 110.9834 g/mol = 0.883 mol 2. Considerare i rapporti stechiometrici: 2 AgNO 3 + CaCl 2 2 AgCl + Ca(NO 3 ) 2 Il AgNO 3 reagisce con CaCl 2 in rapporto 2:1. Quindi 1.295 mol di AgNO 3 dovrebbero reagire con 0.6475 mol di CaCl 2. Nella reazione però sono presenti 0.883 mol di CaCl 2. 0.883 > 0.6475 moli richieste per consumare tutto il AgNO 3 a disposizione. Il CaCl 2 è il reagente in eccesso mentre il AgNO 3 è il reagente limitante. 03/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 1
3. Calcolare la quantità di reagente in eccesso non reagita: Moli in eccesso di CaCl 2 = (moli iniziali) (moli reagite) = 0.883 0.6475 = 0.236 mol g in eccesso di CaCl 2 = n moli MM = 0.236 mol 110.9834 g/mol = 26.2 g 03/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 2
Azoto e ossigeno danno in particolari condizioni ossido di azoto NO. Calcolare la massima quantità di NO che si ottiene da 12.03 g N 2 e 0.191 moli O 2, e il numero di molecole del reagente in eccesso al termine della reazione. N 2 + O 2 2NO 0.191 mol O 2 reagiscono con 0.191 mol N 2 per dare 2 0.191 mol NO = 0.382 moli NO moli N 2 = 12.03 g/ 28.01348 gmol -1 = 0.429 mol Reagente in eccesso. g NO = moli NO MM NO= 0.382 mol 30.00614 g/mol= 11.5 g moli N 2 eccesso = 0.429-0.191= 0.238 mol n molecole N 2 residue = moli eccesso n Av = 0.238 6.022 10 23 = 1.43 10 23 molecole 03/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 3
Reagente limitante / resa % 100 g di solfuro di carbonio CS2 e 250 g di Cl2 vengono fatti reagire secondo l equazione : CS2 + 3 Cl2 CCl4 + S2Cl2 Calcolare quanti grammi di CCl4 si ottengono e quale sarebbe la resa (%) se si formassero 151 g di CCl4. 1.Trovare il reagente limitante moli CS2= 100 g / 76.1427 g/mol = 1.31 mol moli Cl2 = 250 g / 70.9054 g/mol = 3.53 mol 1 mole di CS2 reagisce con 3 moli di Cl2 1.31 moli di CS2 dovranno reagire con almeno 3.93 moli di Cl2 moli Cl 2 introdotti < di moli Cl 2 necessari Cl 2 sarà il reagente limitante. 2. Calcolare il numero di moli di CCl 4 che si formano a partire dalla quantità data di reagente limitante Rapporto Cl 2 : CCl 4 3 : 1 3 moli Cl 2 reagiscono con 1 mole di CCl 4 Moli CCl 4 = (3.53 x 1)/3 = 1.18 mol g CCl4 = n moli MM = 1.18 mol 153.8215 g/mol = 181 g 3. Calcolare la resa % η = (grammi ottenuti/ grammi ottenibili) 100 = 151 g / 181 g 100 = 83.5 % 03/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 4
Reagente limitante / resa % Per reazione del CO gassoso con l H2 può essere prodotto il metanolo CH3OH. Calcolare i grammi effettivi che si formano se la resa è del 48.0 %, facendo reagire 9.20 Kg H2 con 71.6 Kg CO. 1. Calcolare il numero di moli dei reagenti moli CO = 71.6 10 3 g/28.0101 g/mol = 2.56 10 3 mol moli H 2 = 9.20 10 3 g/2.01588 g/mol= 4.56 10 3 mol CO + 2H 2 CH 3 OH 2. Trovare il reagente limitante 4.56 10 3 moli H 2 reagiranno con (4.56 10 3 x 1 )/2 moli CO 2.28 10 3 moli CO (introdotti 2.56 10 3 ) H 2 è il reagente limitante 3. Calcolare i g teorici di prodotto moli CH 3 OH = (4.56 10 3 x 1 )/2 = 2.28 10 3 mol g CH 3 OH teor.= moli MM = 2.28 10 3 mol 32.0424 g/mol= 7.31 10 4 g 4. Calcolare i g effettivi in base alla resa g CH 3 OH effettivi = g teorici resa/100 = 7.31 10 4 g 48.0/100 = 3.51 10 4 g 03/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 5
Reagente limitante / resa % Sono messi a reagire 176.6 g di bromuro di magnesio e 75.40 g di cloro. Calcolare la resa percentuale del bromo sapendo che si ottengono 135 g di bromo. MgBr 2 + Cl 2 MgCl 2 + Br 2 1. Calcolare le moli a disposizione dei reagenti dati e identificare reagente limitante Moli MgBr 2 = g /MM = 176.6 g / 184.113 g/mol = 0.9592 mol Moli Cl 2 = g Cl 2 /MM Cl 2 = 75.40 g / 70.9054 g/mol = 1.063 mol MgBr 2 = reagente limitante 0.9592 moli MgBr 2 reagiranno con 0.9592 moli Cl 2 per dare 0.9592 moli MgCl 2 e 0.9592 moli Br 2 2. Calcolare i grammi teorici di prodotto g Br 2 teorici = moli Br 2 MM= 0.9592 mol 159.808 g/mol= 153.3 g 3. Confrontare i grammi teorici ed effettivi di prodotto per il calcolo della resa Resa = (g effettivi /g teorici) 100 = (135 g/153.3 g) 100 = 88.1 % 03/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 6
Reagente limitante / resa % Calcolare quanti grammi di Na 2 SO 4 e di H 2 O si formano e quanti grammi di reagente in eccesso rimangono mettendo a reagire 8.25 g di NaOH con 24.8 g di H 2 SO 4. 2NaOH + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2H 2 O 1. Identificare il reagente limitante moli NaOH = 8.25 g/39.99711 g/mol = 0.206 mol moli H 2 SO 4 = 24.8 g/ 98.07948 g/mol= 0.253 moli moli NaOH : moli H 2 SO 4 = 2:1 0.206 mol x 1 /2 = 0.103 mol H 2 SO 4 NaOH reagente limitante 2. Calcolo della massa dei prodotti: 0.206 moli NaOH con 0.103 moli H 2 SO 4 per dare 0.103 moli Na 2 SO 4 e 0.206 moli H 2 O g Na 2 SO 4 = moli x MM = 0.103 mol x 142.04314 g/mol = 14.6 g g H 2 O= 0.206 moli * 18.01528 g/mol = 3.71 g 3. Calcolo grammi in eccesso H 2 SO 4 Moli H 2 SO 4 = 0.253 moli iniziali 0.103 moli = 0.150 moli g H 2 SO 4 eccesso = 0.150 mol x 98.07948 g/mol= 14.7 g 03/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 7
Data la seguente reazione 2C 3 H 6 + 2NH 3 + 3O 2 2C 3 H 3 N + 6H 2 O sono stati pesati 7.52 g C 3 H 6, 5.260 g NH 3 e 780 mg O 2. Sapendo che il C 3 H 6 è puro al 70.0 %, NH 3 al 25.0 % e O 2 all 85.0 %, calcolare i g di C 3 H 3 N e di H 2 O che si formano. Resa per entrambi i prodotti: 80.0%. 2C 3 H 6 + 2NH 3 + 3O 2 2C 3 H 3 N + 6H 2 O 7.52 g 5.260 g 0.780 g 70.0 % 25.0 % 85.0 % 1. Calcolo della massa e delle moli dei reagenti g reali C 3 H 6 = 7.52g*70.0/100 = 5.26 g moli C 3 H 6 = g/ PM= 5.26 g/42,07974 g/mol=0.125 mol g reali NH 3 = 5.260 g*25.0/100 = 1.315 g moli NH 3 = g/ PM= 1.315 g/17.03056 g/mol= 0.07721 mol g reali O 2 = 0.780 g*85.0/100 = 0.663 g moli O 2 = g/ PM= 0.663 g/31.9988 g/mol= 0.0207 mol 03/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 8
2. Trovare il reagente limitante 2C 3 H 6 + 2NH 3 + 3O 2 2C 3 H 3 N + 6H 2 O moli C 3 H 6 : moli NH 3 : moli O 2 = 2:2:3 0.125 mol 0.07721 mol 0.0207 mol 0.07721 mol C 3 H 6 : 0.07721 mol NH 3 : 0.1158 mol O 2 quindi l ossigeno è il reagente limitante 0.0207 mol O 2 reagiranno con 0.0207*2/3= 0.0138 mol di C 3 H 6 e NH 3 3. Calcolare quantità teorica di prodotti moli C 3 H 3 N = 0.0207 mol*2/3= 0.0138 mol g = mol*pm= 0.0138*53.06266 g/mol= 0.732 g moli H 2 O = 0.0207 mol*6/3= 0.0414 mol g = mol*pm= 0.0414*18.01528 g/mol= 0.746 g 4. Calcolare grammi effettivi di prodotti g C 3 H 3 N= 0.732 g * 0.800 = 0.586 g g H 2 O = 0.746 g * 0.800 = 0.597 g 03/11/2017 Esercitazioni di Chimica Generale ed Inorganica 9