Esercizi di stechiometria – Come si risolvono step by step – Esempi svolti
Grandi Guys, in questo paragrafo del corso di chimica vediamo insieme come si svolgono gli esercizi di stechiometria.
Benvenuta/o alle prime lezioni di questo corso di chimica.
Ti chiedo di avere un po’ di pazienza…si tratta delle prime lezioni realizzate e quindi, in alcuni casi, potresti trovare qualche “difetto” tecnico…ma vedrai che nei prossimi capitoli troverai tutto decisamente migliorato.
Ora iniziamo subito con l’argomento del paragrafo!
In questo paragrafo trovi una videolezione in cui ti spiego step by step come si svolgono gli esercizi di stechiometria.
Mi raccomando riguarda il video più volte e svolgi gli esercizi in modo da assimilare la procedura.
Oltre alla videolezione ti lascio qui sotto ulteriori esempi che puoi divertirti a risolvere.
Esercizi di stechiometria
Vediamo insieme alcuni esempi prima di guardare il video.
Relazioni ponderali nelle reazioni chimiche: esempio 1
Quanti grammi di HCl sono necessari per reagire completamente con 5.00 g di carbonato di calcio?
CaCO3 + HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Bilanciamo la reazione
CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
CaCO3 100.1 g/mol
n CaCO3 = 5.00g / 100.1 g mol-1 = 0.0500 mol
Consideriamo il rapporto stechiometrico:
1 mol di CaCO3 reagisce con 2 mol di HCl
La quantità di HCl necessaria è doppia
2×0.0500 mol= 0.100 mol
HCl 36.46 g mol-1
g di HCl = 0.100 mol × 36.46 g mol-1 = 3.65 g
Relazioni ponderali nelle reazioni chimiche: esempio 2
Quanti grammi di H2 si combinano con 100.0 g di carbonio C per formare benzene C6H6?
C + H2 → C6H6
Bilanciamo la reazione
6C + 3H2 → C6H6
C 12.01 g mol-1
n C = 100.0 g / 12.01 g mol-1 = 8.326 mol
Consideriamo il rapporto stechiometrico:
6 mol di C reagiscono con 3 mol di H2
La quantità di H2 necessaria sarà data da
6 : 3 = 8.326 : x
n H2 = (8.326_3)/6 = 4.163 mol
H2 = 2.016 g mol-1 × 4.163 mol = 8.393 g
Relazioni ponderali nelle reazioni chimiche: esempio 3
Quanti grammi di H2 si combinano con 100.0 g di carbonio C per formare benzene C6H6? Quanti g di benzene si formano?
6C + 3H2 → C6H6
Il rapporto stechiometrico è 6 C a 1 di C6H6
Per 8.326 mol di C le moli di benzene che si ottengono sono
8.326/6 = 1.388 mol
I grammi di benzene che si ottengono
C6H6 78.11 g mol-1 × 1.388 mol = 108.4 g
Conservazione della massa
100.0 g di C + 8.39 g di H2 → 108.4 g di C6H6
Reagente limitante
Che succede quando si hanno a disposizione quantità definite di reagenti? Si parla in questo caso di reagente in eccesso e reagente limitante.
Reagente in eccesso: è quel reagente presente in una quantità maggiore di quella che può reagire.
Reagente limitante o reagente in difetto: reagente che controlla o limita le quantità degli altri reagenti, così come la quantità dei prodotti che si possono ottenere
Un esempio pratico dell’effetto di un reagente in difetto, rispetto alla stechiometria della reazione, è rappresentato nella figura. La costruzione di una bicicletta prevede l’assemblaggio di un telaio e di due ruote. Se il numero di ruote è in difetto rispetto ad i telai, il numero di biciclette che si possono costruire sarà definito dal numero di ruote disponibili.
In una reazione chimica, prima di procedere con un calcolo, bisogna determinare qual è il reagente in difetto.
Reagente limitante: esempio 1
Facendo reagire 10.00 g di Ag e 1.00 g di S quanti g di Ag2S si ottengono?
2Ag + S → Ag2S
10.00 g di Ag
10.00 g/107.9 g mol-1 = 0.09628 mol Ag
10.00 g di S
1.00g/32.06 g mol-1 = 0.0312 mol S
Il rapporto stechiometrico è : 2 mol di Ag per 1 mol di S
Per consumare tutto lo zolfo occorrono
0.0312 mol × 2 = 0.0624 mol di Ag
Ag reagente in eccesso e S reagente in difetto
0.09628 – 0.0624 = 0.0303 mol di Ag in eccesso, che rimangono inalterate
Si ottengono 0.0312 mol di prodotto Ag2S
247.8 g/mol × 0.0312 mol=7.73 g di Ag2S
Reagente limitante: esempio 1 (segue)
Reagente limitante: esempio 2
Calcolare quanto cloruro di calcio si forma per reazione di 20.01 g di HCl con 20.01 g di CaCO3.
CaCO3 + HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Bilanciamo la reazione
CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
CaCO3 100.1 g/mol
HCl 36.46 g/mol
n CaCO3 = 20.01 g/100.09 g/mol = 0.1999 mol
n HCl = 20.01 g/36.461 g/mol =0.5489 mol
Il rapporto stechiometrico è 2HCl:1CaCO3
HCl è il reagente in eccesso
n HCl necessarie → 0.1999mol × 2 =0 .3998mol
Si ottengono 0.1999 mol di CaCl2
CaCl2 110.99 g/mol → 0.1999g = 22.19 g
Bene, ora che abbiamo visto gli argomenti del paragrafo tocca a te!
Sei pronto per entrare nel mondo della stechiometria con questo corso di chimica? Bene, allora togli ogni distrazione, spegni il cellulare e riguarda i video più volte finchè tutto non sarà chiaro.
Qui hai tutto quello che ti serve per iniziare bene il tuo percorso nel mondo della chimica e andare a the next level più velocemente.
Ora non perdere altro tempo e guarda questa lezione fondamentale.
Al tuo successo.
Un abbraccio,
Jessica
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