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Calcolare i pesi molecolari relativi ed assoluti delle seguenti sostanze
Risposte
a) 47; 60 b) N = A – Z = 70 – 32 = 38 c)
d) A = 60 e) 10 f) si, N = A – Z = 65 – 29 = 66 – 30 = 36
g) no, 40 ¹ 45 h) 19; 21 i) si, Z = 12
j) 18 k) 38 l) N = A – Z = 92 – 42 = 50
m) Z = 29 n) no, hanno medesimo A = 78 o) A = 123 = numero nucleoni
p) no, hanno medesimo A = 32 (isobari) q) Z = 17
r) s) t) si, N = A – Z = 23 – 11 = 24 – 12 = 12
Determinare il peso atomico relativo (approssimato alla 1a cifra decimale) dei seguenti elementi di cui sono fornite, tra parentesi, le abbondanze isotopiche percentuali.
Problemi risolti
A) Nella fermentazione alcolica i monosaccaridi come il glucosio vengono trasformati un 2 molecole di alcool etilico e 2 di anidride carbonica, secondo la seguente reazione
C6H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2
Calcolare quanti grammi di zucchero sono necessari per produrre 1000 g di alcool etilico.
Il peso molare del glucosio è 180 g/mol. Il peso molare dell'alcol etilico è pari a 46 g/mol.
Poiché 1 mole di zucchero si trasforma in 2 moli di alcool etilico, possiamo scrivere la seguente proporzione in grammi:
1PmGLUC : 2PmALC = X : 1000
che diventa
180 : 92 = X : 1000 X = 1956,5 g di zucchero
B) 40,5 g di alluminio vengono introdotti in una soluzione che contiene 146 g di HCl. Calcolare quante moli di idrogeno si formano. Calcolare inoltre quale dei due reagenti è presente in eccesso e quante moli rimangono senza aver reagito alla fine della reazione.
La reazione che avviene è la seguente
2Al + 6HCl 3H2 + 2 AlCl3
Calcoliamo il numero di moli di alluminio e di acido cloridrico che sono state poste a reagire
Verifichiamo ora se 1,5 moli di alluminio reagiscono completamente con 4 moli di HCl. Poichè dalla reazione bilanciata deduciamo che 1 mole di alluminio reagisce con 3 di HCl possiamo scrivere la seguente proporzione:
che diventa
1 : 3 = 1,5 : X X = 4,5 moli
Essendo presenti solo 4 moli di HCl invece delle 4,5 necessarie a far reagire tutto l'alluminio, l'acido cloridrico rappresenta il reagente presente in difetto, mentre l'alluminio è in eccesso e non reagirà completamente.
Per determinare quanto alluminio reagirà con le 4 moli di HCl presente riscriviamo la proporzione
1 : 3 = Y : 4 Y = 1,33 moli di Al
In soluzione rimangono dunque senza aver reagito 1,5 - 1,33 = 0,17 moli di alluminio.
Per calcolare infine quante moli di idrogeno si formano, osserviamo che ogni 2 moli di HCl che reagiscono se ne forma 1 di idrogeno e tenendo conto che le 4 moli di HCl reagiscono completamente possiamo scrivere la seguente proporzione
2 : 1 = 4 : Z Z = 2 moli di H 2
Problemi da risolvere
2. HNO3 + HCl ® NO + Cl2 + H2O Dopo aver bilanciato la precedente reazione determinare
Risposte
1.a
1.b
1.c
2.a
2.b
2.c
2.d
3.a
3.b
3.c
3.d
Dopo aver bilanciato le reazioni rispondere ai quesiti proposti
1. Quanti grammi di H2 vengono prodotti dalla reazione tra 11,5 grammi di Na ed acqua in eccesso? La reazione (da bilanciare) è: Na + H2O NaOH + H2
2. Un eccesso di Azoto reagisce con 2 g di Idrogeno. Quanti grammi di Ammoniaca vengono prodotti? La reazione (da bilanciare) è: N2 + H2 NH3
3. Quanti grammi di Ossigeno vengono richiesti per bruciare completamente 85,6 grammi di Carbonio? E quanti grammi di CO2 si formeranno? La reazione (da bilanciare) è: C + O2 CO2
4. H2SO4 + Al(OH)3 Al2(SO4)3 + H2O Dopo aver bilanciato, calcolare quanto Idrossido di Alluminio Al(OH)3 e' necessario per far reagire completamente 15 g di Acido Solforico H2SO4? Quanto Solfato di Alluminio Al2(SO4)3 si formerà da tale reazione?
5. HI + Mg(OH)2 MgI2 + H2O Dopo aver bilanciato, calcolare quanto Ioduro di Magnesio MgI2 si produce facendo reagire 30 g di Acido Iodidrico HI con 40 g di Idrossido di Magnesio Mg(OH)2. Quale dei due reagenti rimane senza aver reagito completamente alla fine della reazione e in che quantità?
6. H3PO4 + Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 + H2O Dopo aver bilanciato, calcolare quanti grammi di Acido Ortofosforico H3PO4 sono richiesti per reagire completamente con 75 g di Idrossido di Calcio Ca(OH)2. Quanto Ca3(PO4)2 si forma da tale reazione?
7. P + O2 P2O5 Dopo aver bilanciato, calcolare quanto Fosforo P e quanto Ossigeno O2 sono necessari per produrre 1000 grammi di Anidride Fosforica P2O5. Se facessimo reagire 500 grammi di Fosforo con 500 grammi di Ossigeno, quanta Anidride Fosforica si otterrebbe?
8. ZnS + O2 ZnO + SO2 Dopo aver bilanciato, calcolare quanti grammi di ossido di zinco si formano per forte riscaldamento in aria di 1 kg di ZnS.
9. Al + Cr2O3 Al2O3 + Cr Dopo aver bilanciato, calcolare quanto cromo metallico si può ottenere da una miscela di 5 kg di alluminio e di 20 kg di ossido cromico e quale reagente resta alla fine della reazione e in che quantità.
10. Quanti chilogrammi di acido solforico (H2SO4) possono essere preparati da un chilogrammo di minerale cuprite (Cu2S), se ciascun atomo di zolfo della cuprite viene convertito in una molecola di acido?
11. Quando il rame Cu è riscaldato con un eccesso di zolfo S si forma Cu2S. Calcolare quanti grammi di solfuro rameico Cu2S possono essere prodotti da 100 g di rame riscaldato con 50 g di zolfo, che reagente rimane alla fine della reazione e in che quantità.
12. Il biossido di manganese può essere trasformato in manganato di potassio (K2MnO4) e successivamente in permanganato (KMnO4) secondo le seguenti reazioni:
MnO2 + KOH + O2 K2MnO4 + H2O
K2MnO4 + CO2 + H2O KMnO4 + KHCO3 + MnO2
dopo aver bilanciato, calcolare quanto ossigeno è necessario per preparare 100 g di permanganato di potassio.
13. Quanti grammi di ossigeno O2 sono richiesti per ossidare completamente 85,6 g di carbonio C ad anidride carbonica CO2 ? Quante moli di CO2 si formano? Quanto ossigeno è necessario per ossidare la stessa quantità di carbonio ad ossido di carbonio CO? Quante moli di CO si formano?
14. Nella decomposizione del clorato di potassio (KClO3) in ossigeno (O2) e cloruro di potassio (KCl) si formano 64,2 g di ossigeno. Dopo aver bilanciato, calcolare quanti grammi di cloruro di potassio vengono prodotti.
15. Mg(OH)2 + HNO2 ® Mg(NO2)2 + H2O Dopo aver bilanciato, calcolare quanti grammi di Mg(NO2)2 si otterranno, disponendo di 8,2 g di idrossido di magnesio (Mg(OH)2) e di acido nitroso (HNO2) in eccesso.
16. NaIO3 + NaHSO3 NaHSO4 + Na2SO4 + H2O + I2 Dopo aver bilanciato, calcolare quanto iodato (NaIO3) e quanto bisolfito (NaHSO3) sono necessari per produrre 1 kg di I2.
17. Fe + O2 ® Fe2O3 Dopo aver bilanciato, calcolare che massa di ossido ferrico (Fe2O3) può essere ottenuta per completa ossidazione di 100 g di ferro.
18. Quanti grammi di acido solforico (H2SO4) possono essere ottenuti da 1 Kg di pirite (FeS2) secondo le seguenti reazioni (da bilanciare):
FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2
SO2 + O2 SO3
SO3 + H2O H2SO4
19. Una miscela di 100 g di H2 e 100 g di O2 è sottoposta ad una scarica elettrica in modo che si formi acqua. Calcolare quanti grammi di acqua si producono.
20. Il perclorato di potassio (KClO4) può essere ottenuto attraverso la seguente serie di reazioni (da bilanciare):
Cl2 + KOH KCl + KClO + H2O
KClO KCl + KClO3
KClO3 KClO4 + KCl
Calcolare quanti grammi di Cl2 sono necessari per preparare 100 g di perclorato.
21. Dopo aver bilanciato la seguente reazione CaH2 + H2O Ca(OH)2 + H2 calcolare quanti grammi di idrogeno possono essere prodotti da 50 g di idruro (CaH2).
22. Bi + HNO3 + H2O Bi(NO3)3.5H2O + NO Dopo aver bilanciato calcolare quanti grammi di nitrato di bismuto pentaidrato Bi(NO3)3.5H2O si possono formare da 10,4 g di bismuto
23. Il solfuro di carbonio può essere prodotto dalla seguente reazione: C + SO2 CS2 + CO Dopo aver bilanciato, calcolare quanto solfuro (CS2) si può produrre da 450 kg di anidride solforosa (SO2).
24. L'acido azotidrico (HN3) può essere preparato attraverso la seguente serie di reazioni:
N2 + 3H2 2NH3
4NH3 + Cl2 N2H4 + 2NH4Cl
4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
2NO + O2 2NO2
2NO2 + 2KOH KNO2 + KNO3 + H2O
2KNO2 + H2SO4 K2SO4 + 2HNO2
N2H4 + HNO2 HN3 + 2H2O
Calcolare quanto idrogeno H2 e quanto cloro Cl2 sono necessari per preparare 100 g di acido azotidrico.
25. Date le seguenti reazioni (da bilanciare):
Pb + HNO3 Pb(NO3)2 + H2
Ag2O + HNO3 AgNO3 + H2O
Bi(OH)3 + HNO3 Bi(NO3)3 + H2O
Calcolare quanti grammi di acido nitrico (HNO3) è necessario impiegare nei tre casi volendo ottenere in ciascuno di essi 200 g di sale, rispettivamente Pb(NO3)2, AgNO3 e Bi(NO3)3.
26. Il bicromato di potassio (K2Cr2O7) ossida l'acido solfidrico (H2S) a zolfo elementare (S) in ambiente acido secondo la seguente reazione K2Cr2O7 + H2S + HCl CrCl3 + KCl + S + H2O
Dopo aver bilanciato, calcolare quanti grammi di bicromato sono necessari ad ossidare 15 g di acido solfidrico e quanto cloruro cromico (CrCl3) si forma.
27. Data la reazione (da bilanciare) BaCl2 + H2SO4 BaSO4¯ + HCl calcolare quanti grammi di solfato (BaSO4) si formano facendo reagire 500 g di cloruro (BaCl2) con 100 g di acido solforico (H2SO4). Calcolare inoltre quale dei due reagenti non reagisce completamente ed in che quantità si trova al termine della reazione.
28. Data la reazione (da bilanciare) MgCl2 + AgNO3 AgCl¯ + Mg(NO3)2 calcolare quanti grammi di cloruro di argento (2AgCl) e di nitrato di magnesio (Mg(NO3)2) si formano facendo reagire 150 g di cloruro di magnesio (MgCl2). Calcolare inoltre quanti grammi di nitrato di argento (AgNO3) vengono consumati.
29. BaCl2 + AgNO3 ® AgCl + Ba(NO3)2
Ad una soluzione contenente 40 g di cloruro di bario BaCl2 vengono aggiunti 50 g di nitrato di argento AgNO3. Calcolare quanti grammi di cloruro di argento AgCl precipitano e quanti grammi di cloruro di bario rimangono in soluzione.
30. Dopo aver bilanciato le seguenti reazioni:
Cl2 + KOH KCl + KClO + H2O
KClO KCl + KClO3
calcolare quanti grammi di cloro (Cl2) sono necessari per preparare 250 g di clorato di potassio (KClO3).
31. Nella fermentazione alcoolica i monosaccaridi come il glucosio vengono trasformati in alcool etilico e anidride carbonica, secondo la seguente reazione (da bilanciare) C6H12O6 CH3CH2OH + CO2
Calcolare quanti grammi di zucchero sono necessari per produrre 1000 g di alcool etilico e quante moli di anidride carbonica si generano.
Calcolare quante moli di idrogeno si formano. Calcolare inoltre quale dei due reagenti è presente in eccesso e quante moli rimangono senza aver reagito alla fine della reazione.
La reazione (da bilanciare) è la seguente Al + HCl H2 + AlCl3
Risposte
1. (2,2-2,1) 0,5g 2. (1,3-2) 11,3g 3. (1,1-1) 228,1g 313,7g
4. (3,2-1,6) 8,0g 17,4g 5. (2,1-1,2) 32,6g 33,2g Mg(OH)2 6. (2,3-1,6) 66,1 g 104,7g
7. (4,5-2) 436,4 g 563,6g 887,2g 8. (2,3-2,2) 835g 9. (2,1-1,2) 9.635g 5.917g Cr2O3
10. 616,2g 11. 125,2g 24,8g S 12. (2,4,1-2,2) (3,4,2-2,4,1) 15,2g
13. 228,1g 7,13mol 114,0g 7,13mol 14. (2-3,2) 99,7g 15. (1,2-1,2) 16,4 g
16. (2,5-3,2,1,1) 1,56 kg 2,05 kg 17. (4,3-2) 143,0g 18. (4,11-2,8) (2,1-2) (1,1-1) 1,635 kg
19. (2,1-2) 112,6g 20.(1,2-1,1,1)(3-2,1)(4-3,1)204,7g 21. (1,2-1,2) 4,8g
22. (1,4,3-1,1) 24,1g 23. (5,2-1,4) 267,4g 24. 42,2g 164,8g
25. 76,1g 74,2g 95,7g 26. (1,3,8-2,2,3,7) 43,2g 46,5g 27. (1,1-1,2) 238,0g 287,7g BaCl2
28. (1,2-2,1) 535,3g 451,6g 233,7g 29. (1,2-2,1) 42,2g 9,4g 30. (1,2-1,1,1) (3-2,1) 433,9g
31. (1-2,2) 1955,3g 21,7 mol 32. (2,6-3,2) 2 mol H2 0,17 mol Al
Date le seguenti composizioni percentuali (in massa), determinare le corrispondenti formule minime
1) 3,09% H 31,60% P 65,31% O 2) 75,27% Sb 24,73% O
3) 75,92% C 6,37% H 17,71% N 4) 44,87% Mg 18,39% S 36,73%O
Determinare la composizione percentuale dei seguenti composti
5) Fe2O3 6) CaO 7) Mg(NO3)2 8) Na2SO4 9) NH4HCO3 10) C6H12O6
Determinare la formula molecolare delle seguenti sostanze di cui si conosce il peso molecolare e i risultati dell’analisi quantitativa, espressi come massa dei singoli elementi costituenti il campione analizzato
11) Pr = 34,01 u 20,74 g H 329,6g O
12) Pr = 30,07 u 99,86 g C 25,14g H
13) Pr = 176,12 u 8,18 mg C 0,92 mg H 10,90 mg O
14) Pr = 194,19 u 247,40 mg C 25,95 mg H 144,26 mg N 82,39 mg O
15) Pr = 162,23 u 59,23 mg C 6,96 mg H 13,81 mg N
Risposte
1) H3PO4 2) Sb2O5 3) C5H5N 4) K2SO4 5) 70% Fe 30%O 6) 71,5% Ca 28,5% O
7) 16,4% Mg 18,9% N 64,7% O 8) 32,4% Na 22,6% S 45,0% O
9) 17,7%N 6,4% H 15,2% C 60,7% O 10) 40,0% C 6,7% H 53,3% O
11) H2O2 12) C2H6 13) C6H8O6 (ac. Ascorbico - vit.C) 14) C8H10N4O2 (caffeina) 15) C10H14N2 (nicotina)
Fonte: http://didascienze4.altervista.org/index.php?lng=it&mod=download&pg=download&c=1&download=1318829797
Sito web da visitare: http://didascienze4.altervista.org
Autore del testo: non indicato nel documento di origine
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