T UTORAGGIO C HIMICA
23.10.2018
M OLARITÀ
Se si sciolgono 0,435 g di KMnO4 in una quantità di acqua tale da ottenere 250 mL totali di soluzione, determinare la concentrazione molare di KMnO4.
Quale massa in grammi di Na2CO3 è necessaria per preparare 2,0 L di soluzione 1,5 M di Na2CO3?
M OLARITÀ
Se si sciolgono 0,435 g di KMnO4 in una quantità di acqua tale da ottenere 250 mL totali di soluzione, determinare la concentrazione molare di KMnO4.
Quale massa in grammi di Na2CO3 è necessaria per preparare 2,0 L di soluzione 1,5 M di Na2CO3?
𝑚𝑜𝑙𝑖 𝐾𝑀𝑛𝑂4 = 0,435 𝑔 𝐾𝑀𝑛𝑂4 𝑚𝑜𝑙
158,0 𝑔 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟕𝟓 𝐦𝐨𝐥 𝐾𝑀𝑛𝑂4
[𝐾𝑀𝑛𝑂4] = 0,435 𝑔 𝐾𝑀𝑛𝑂40,00275 𝑚𝑜𝑙
0,250 𝐿 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟏𝟎 𝑴 𝐾𝑀𝑛𝑂4
𝑚𝑜𝑙𝑖 𝑁𝑎2𝐶𝑂3 = 2,0 𝐿 1,5 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎2𝐶𝑂3
1,0 𝐿 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑧𝑖𝑜𝑛𝑒 = 𝟑 𝐦𝐨𝐥 𝑁𝑎2𝐶𝑂3 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑚𝑖 𝑁𝑎2𝐶𝑂3 = 3,0 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎2𝐶𝑂3106,0 𝑔
1 𝑚𝑜𝑙 = 𝟑𝟏𝟖 𝐠 𝑁𝑎2𝐶𝑂3
[𝑀] = 𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝐿 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑧𝑖𝑜𝑛𝑒 𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 𝐿 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑧𝑖𝑜𝑛𝑒 × [𝑀]
M OLARITÀ
Si consideri la seguente reazione da bilanciare:
𝐻𝑁𝑂3 + 𝐵𝑎 𝑂𝐻 2 → 𝐻2𝑂 + 𝐵𝑎 𝑁𝑂3 2
Quale volume, in mL, di HNO3 0,109 M è necessario per reagire completamente con 2,50 g di Ba(OH)2?
M OLARITÀ
Si consideri la seguente reazione da bilanciare:
𝟐𝐻𝑁𝑂3 + 𝐵𝑎 𝑂𝐻 2 → 𝟐𝐻2𝑂 + 𝐵𝑎 𝑁𝑂3 2
Quale volume, in mL, di HNO3 0,109 M è necessario per reagire completamente con 2,50 g di Ba(OH)2?
𝑚𝑜𝑙𝑖 𝐵𝑎 𝑂𝐻 2 = 2,5 𝑔 𝑚𝑜𝑙
171 𝑔 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟒𝟔 𝒎𝒐𝒍
𝑚𝑜𝑙𝑖 𝐻𝑁𝑂3 = 0,0146 𝑚𝑜𝑙 𝐵𝑎 𝑂𝐻 2 2 𝑚𝑜𝑙 𝐻𝑁𝑂3
1 𝑚𝑜𝑙 𝐵𝑎 𝑂𝐻 2 = 𝟎, 𝟎𝟐𝟗𝟐 𝒎𝒐𝒍
0,109 𝑀 𝐻𝑁𝑂3 = 0,0292 𝑚𝑜𝑙 𝐻𝑁𝑂3 𝑥 𝐿 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑧𝑖𝑜𝑛𝑒
𝑥 𝐿 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑧𝑖𝑜𝑛𝑒 = 0,0292 𝑚𝑜𝑙 𝐻𝑁𝑂3 0,109𝑚𝑜𝑙
𝐿 𝐻𝑁𝑂3
= 𝟎, 𝟐𝟔𝟖 𝐋
268 mL
Se si sciolgono 10,0 g di zucchero (saccarosio, C12H22O11) in 250 g di acqua.
Qual è la sua concentrazione molale (mol/kg)?
M OLALITÀ
Che massa di Na2CO3 si deve aggiungere a 125 g di acqua per preparare una soluzione di Na2CO3 0,2 molale?
Se si sciolgono 10,0 g di zucchero (saccarosio, C12H22O11) in 250 g di acqua.
Qual è la sua concentrazione molale (mol/kg)?
M OLALITÀ
Che massa di Na2CO3 si deve aggiungere a 125 g di acqua per preparare una soluzione di Na2CO3 0,2 molale?
𝑚𝑜𝑙𝑖 𝐶12𝐻22𝑂11 = 10,0 𝑔 𝐶12𝐻22𝑂11 𝑚𝑜𝑙
342,2965 𝑔 = 𝟎, 𝟎𝟐𝟗 𝐦𝐨𝐥 𝐶12𝐻22𝑂11
𝑀𝑜𝑙𝑎𝑙𝑖𝑡à = 0,029 𝑚𝑜𝑙 𝐶12𝐻22𝑂11
0,250 𝑘𝑔 = 𝟎, 𝟏𝟐 𝐦𝐨𝐥/𝐤𝐠
𝑚𝑜𝑙𝑖 𝑁𝑎2𝐶𝑂3 = 0,2 𝑚𝑜𝑙
𝑘𝑔 × 0,125 𝑘𝑔 = 𝟎, 𝟎𝟐𝟓 𝐦𝐨𝐥 𝑁𝑎2𝐶𝑂3
𝑔𝑟𝑎𝑚𝑚𝑖 𝑁𝑎2𝐶𝑂3 = 0,025 𝑚𝑜𝑙 105,98 𝑔
1 𝑚𝑜𝑙 = 𝟐, 𝟔𝟓 𝐠
F RAZIONE M OLARE E % IN PESO
Si consideri una soluzione contenente 1 mol di etanolo (C2H5OH) in 162 g di acqua.
Calcolare la frazione molare (χ) e la percentuale in peso dell’etanolo.
𝝌
𝑨= 𝑚𝑜𝑙
𝐴𝑚𝑜𝑙
𝐴+ 𝑚𝑜𝑙
𝐵𝝌
𝒎𝒎(𝑨)
= 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎
𝐴𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎
𝐴+ 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎
𝐵∗ 100
F RAZIONE M OLARE E % IN PESO
Si consideri una soluzione contenente 1 mol di etanolo (C2H5OH) in 162 g di acqua.
Calcolare la frazione molare (χ) e la percentuale in peso dell’etanolo.
𝒈𝒓𝒂𝒎𝒎𝒊
𝑪𝟐𝑯𝟓𝑶𝑯
= 1 𝑚𝑜𝑙 46,1 𝑔
1 𝑚𝑜𝑙 = 𝟒𝟔, 𝟏 𝒈 𝒎𝒐𝒍
𝑯𝟐𝑶
= 162 𝑔 1 𝑚𝑜𝑙
18 𝑔 = 𝟗, 𝟎𝟎 𝒎𝒐𝒍
𝝌
𝑪𝟐𝑯𝟓𝑶𝑯
= 1 𝑚𝑜𝑙
𝐶2𝐻5𝑂𝐻
1 𝑚𝑜𝑙
𝐶2𝐻5𝑂𝐻
+ 9 𝑚𝑜𝑙
𝐻2𝑂
= 𝟎, 𝟏
%
𝒎𝒎(𝑪𝟐𝑯𝟓𝑶𝑯)
= 46,1 𝑔
𝐶2𝐻5𝑂𝐻
46,1 𝑔
𝐶2𝐻5𝑂𝐻
+ 162 𝑔
𝐻2𝑂
∙ 100 = 𝟐𝟐, 𝟐 % 𝝌
𝑨= 𝑚𝑜𝑙
𝐴𝑚𝑜𝑙
𝐴+ 𝑚𝑜𝑙
𝐵𝝌
𝒎𝒎(𝑨)
= 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎
𝐴𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎
𝐴+ 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎
𝐵D ILUIZIONE C 1 V 1 = C 2 V 2
2 mL di una soluzione 5x10-2M di HCl sono stati diluiti a 10,0 mL.
Calcolare la concentrazione della soluzione finale.
Si devono preparare 250 mL di NaOH 1 M a partire da una soluzione 2 M.
Quanto volume bisogna prelevare?
A partire da una soluzione di HCl 0,136 M, si prelevano 25 mL per diluirli a 100 mL.
Successivamente vengono prelevati 10 mL della soluzione e si diluiscono a 100 mL.
Calcolare la concentrazione finale.
D ILUIZIONE C 1 V 1 = C 2 V 2
2 mL di una soluzione 5x10-2M di HCl sono stati diluiti a 10,0 mL.
Calcolare la concentrazione della soluzione finale.
Si devono preparare 250 mL di NaOH 1 M a partire da una soluzione 2 M.
Quanto volume bisogna prelevare?
A partire da una soluzione di HCl 0,136 M, si prelevano 25 mL per diluirli a 100 mL.
Successivamente vengono prelevati 10 mL della soluzione e si diluiscono a 100 mL.
Calcolare la concentrazione finale.
𝑪𝟐 = 0,05 𝑀 ∙ 2 𝑚𝐿
10 𝑚𝐿 = 𝟎, 𝟎𝟏 𝑴
𝑽𝟏 = 1 𝑀 ∙ 250 𝑚𝐿
2 𝑀 = 𝟏𝟐𝟓 𝒎𝑳
𝑪𝟐 = 0,136 𝑀 ∙ 25 𝑚𝐿
100 𝑚𝐿 = 𝟎, 𝟎𝟑𝟒 𝑴 𝑪𝟑 = 0,034 𝑀 ∙ 10 𝑚𝐿
100 𝑚𝐿 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟑𝟒 𝑴
E SERCIZI R IEPILOGO
Individuare qual è l’elemento che ha Z = 19. Scrivere la sua configurazione elettronica e stabilire a quale gruppo appartiene. Determinare se possiede affinità elettronica ed energia di prima ionizzazione basse o alte e prevedere il comportamento acido-base dei suoi ossidi.
E SERCIZI R IEPILOGO
Individuare qual è l’elemento che ha Z = 19. Scrivere la sua configurazione elettronica e stabilire a quale gruppo appartiene. Determinare se possiede affinità elettronica ed energia di prima ionizzazione basse o alte e prevedere il comportamento acido-base dei suoi ossidi.
L’atomo ha 19 elettroni: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 oppure [Ar] 4s1
L’atomo ha 1 elettrone di valenza, appartiene al IV periodo e al I gruppo, quello dei metalli alcalini. Di conseguenza, si tratta del potassio K.
In base agli andamenti periodici, il potassio possiede affinità elettronica ed energia di prima ionizzazione basse. Ci si aspetta, inoltre, che il suo ossido possieda un
comportamento basico.
M OLALITÀ
Una soluzione viene ottenuta disciogliendo 20 g di Na2SO4 in un volume totale di
0,5 L. Sapendo che la densità della soluzione risultante è 1,14 g/mL, calcolare la molalità.
𝑚𝑜𝑙𝑎𝑙𝑖𝑡à = 𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑘𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡à = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒
M OLALITÀ
Una soluzione viene ottenuta disciogliendo 20 g di Na2SO4 in un volume totale di
0,5 L. Sapendo che la densità della soluzione risultante è 1,14 g/mL, calcolare la molalità.
𝑚𝑜𝑙𝑎𝑙𝑖𝑡à = 𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑘𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡à = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒
𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒔𝒐𝒍𝒖𝒛𝒊𝒐𝒏𝒆 = 1,14 g
mL ∙ 500 𝑚𝐿 = 𝟓𝟕𝟎 𝒈 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒔𝒐𝒍𝒗𝒆𝒏𝒕𝒆 = 570 𝑔 − 20 𝑔 = 𝟓𝟓𝟎 𝒈
𝒎𝒐𝒍𝒊 𝒔𝒐𝒍𝒖𝒕𝒐 = 20 𝑔 ∙ 𝑚𝑜𝑙
142 𝑔 = 𝟎, 𝟏𝟒 𝒎𝒐𝒍 𝒎𝒐𝒍𝒂𝒍𝒊𝒕à = 0,14 𝑚𝑜𝑙
0,55 𝑘𝑔 = 𝟎, 𝟐𝟓 𝒎
M OLARITÀ
A partire da 25,0 g di NaOH si vuole ottenere una soluzione di concentrazione 0,123 M. Quanto deve essere il volume della soluzione?
M OLARITÀ
A partire da 25,0 g di NaOH si vuole ottenere una soluzione di concentrazione 0,123 M. Quanto deve essere il volume della soluzione?
𝑚𝑜𝑙𝑖 𝑁𝑎𝑂𝐻 = 25,0 𝑔 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑚𝑜𝑙
39,997 𝑔 = 𝟎, 𝟔𝟐𝟓 𝐦𝐨𝐥 𝑁𝑎𝑂𝐻
𝐿 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑧𝑖𝑜𝑛𝑒 = 0,625 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎𝑂𝐻 0,123 𝑚𝑜𝑙
𝐿
= 𝟓, 𝟎𝟖 𝐋 [𝑀] = 𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝐿 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑧𝑖𝑜𝑛𝑒 𝐿 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑧𝑖𝑜𝑛𝑒 = 𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
[𝑀]
F RAZIONE M OLARE E % IN PESO
Si consideri una soluzione contenente 19 mol di glicole etilenico (M.M.: 62,1 g/mol) in 4,0 kg di acqua. Calcolare la frazione molare (χ) e la percentuale in peso del glicole.
F RAZIONE M OLARE E % IN PESO
Si consideri una soluzione contenente 19 mol di glicole etilenico (M.M.: 62,1 g/mol) in 4,0 kg di acqua. Calcolare la frazione molare (χ) e la percentuale in peso del glicole.
𝒈𝒓𝒂𝒎𝒎𝒊
𝒈𝒍𝒊𝒄𝒐𝒍𝒆= 19 𝑚𝑜𝑙 62,1 𝑔
1 𝑚𝑜𝑙 = 𝟏, 𝟐 𝒌𝒈 𝒎𝒐𝒍
𝑯𝟐𝑶
= 4000 𝑔 1 𝑚𝑜𝑙
18 𝑔 = 𝟐𝟐𝟎 𝒎𝒐𝒍
𝝌
𝒈𝒍𝒊𝒄𝒐𝒍𝒆= 19 𝑚𝑜𝑙
𝑔𝑙𝑖𝑐𝑜𝑙𝑒19 𝑚𝑜𝑙
𝑔𝑙𝑖𝑐𝑜𝑙𝑒+ 220 𝑚𝑜𝑙
𝐻2𝑂
= 𝟎, 𝟎𝟖
%
𝒎𝒎(𝒈𝒍𝒊𝒄𝒐𝒍𝒆)
= 1,2 𝑘𝑔
𝑔𝑙𝑖𝑐𝑜𝑙𝑒1,2 𝑘𝑔
𝑔𝑙𝑖𝑐𝑜𝑙𝑒+ 4 𝑘𝑔
𝐻2𝑂
∙ 100 = 𝟐𝟑 %
M OLALITÀ
Si sciolgono 2,56 g di acido succinico C2H4(CO2H)2 in 500 g di acqua.
Calcolare la concentrazione molale.
M OLALITÀ
𝑚𝑜𝑙𝑖 𝐶
2𝐻
4𝐶𝑂
2𝐻
2= 2,56 𝑔 𝐶
2𝐻
4𝐶𝑂
2𝐻
2𝑚𝑜𝑙
118,09 𝑔 = 𝟎, 𝟎𝟐𝟏 𝐦𝐨𝐥 𝐶
2𝐻
4𝐶𝑂
2𝐻
2𝑀𝑜𝑙𝑎𝑙𝑖𝑡à = 0,021 𝑚𝑜𝑙 𝐶
2𝐻
4𝐶𝑂
2𝐻
20,500 𝑘𝑔 = 𝟎, 𝟎𝟒𝟑 𝐦𝐨𝐥/𝐤𝐠 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑙𝑖𝑡à = 𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑘𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒
Si sciolgono 2,56 g di acido succinico C2H4(CO2H)2 in 500 g di acqua.
Calcolare la concentrazione molale.
R ESA C HIMICA
Consideriamo la reazione da bilanciare:
CaO + NH
4Cl NH
3+ H
2O + CaCl
2A partire da 112 g di CaO e 224 g di NH
4Cl si ottengono 16,3 g di NH
3. - Qual è il reagente limitante?
- Quanto del reagente in eccesso rimarrebbe considerando una resa del 100%?
- Calcolare la resa percentuale
- Quanto del reagente in eccesso rimane considerando la resa effettiva?
- Quanto del reagente limitante?
R ESA C HIMICA
Consideriamo la reazione da bilanciare:
A partire da 112 g di CaO e 224 g di NH
4Cl si ottengono 16,3 g di NH
3. - Qual è il reagente limitante?
- Quanto del reagente in eccesso rimarrebbe considerando una resa del 100%?
- Calcolare la resa percentuale
- Quanto del reagente in eccesso rimane considerando la resa effettiva?
- Quanto del reagente limitante?
1) CaO reagente limitante. 2) 9,63 g 3) 24%
4) 172,65g 5) 85,09 g
CaO + 2 NH
4Cl 2 NH
3+ H
2O + CaCl
2R ESA C HIMICA
Consideriamo la reazione da bilanciare:
CaO + 2 NH
4Cl 2 NH
3+ H
2O + CaCl
2A partire da 112 g di CaO e 224 g di NH
4Cl si ottengono 16,3 g di NH
3. - Qual è il reagente limitante?
𝑚𝑜𝑙𝑖 𝐶𝑎𝑂 = 112 𝑔 𝐶𝑎𝑂 𝑚𝑜𝑙
56,07 𝑔 = 𝟐, 𝟎𝟎 𝐦𝐨𝐥 𝐶𝑎𝑂 𝑚𝑜𝑙𝑖 𝑁𝐻
4𝐶𝑙 = 224 𝑔 𝑁𝐻
4𝐶𝑙 𝑚𝑜𝑙
53,49 𝑔 = 𝟒, 𝟏𝟖 𝐦𝐨𝐥 𝑁𝐻
4𝐶𝑙 1
1 = 𝟐 1
2 = 𝟐, 𝟗
Reagente limitante
R ESA C HIMICA
Consideriamo la reazione da bilanciare:
CaO + 2 NH
4Cl 2 NH
3+ H
2O + CaCl
2A partire da 112 g di CaO e 224 g di NH
4Cl si ottengono 16,3 g di NH
3.
- Quanto del reagente in eccesso rimarrebbe considerando una resa del 100%?
𝑔𝑟𝑎𝑚𝑚𝑖 𝑁𝐻
4𝐶𝑙 = 0,18 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝐻
4𝐶𝑙 53,49 𝑔
𝑚𝑜𝑙 = 𝟗, 𝟔𝟑 𝒈 𝑁𝐻
4𝐶𝑙
R ESA C HIMICA
Consideriamo la reazione da bilanciare:
CaO + 2 NH
4Cl 2 NH
3+ H
2O + CaCl
2A partire da 112 g di CaO e 224 g di NH
4Cl si ottengono 16,3 g di NH
3. - Calcolare la resa percentuale
𝑚𝑜𝑙𝑖 𝑁𝐻
3= 16,3 𝑔 𝑁𝐻
3𝑚𝑜𝑙
17,03 𝑔 = 𝟎, 𝟗𝟔 𝐦𝐨𝐥 𝑁𝐻
3𝑚𝑜𝑙𝑖
𝑡𝑒𝑜𝑟𝑁𝐻
3= 2 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝑂 2 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝐻
31 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝑂 = 𝟒 𝐦𝐨𝐥 𝑁𝐻
3R ESA C HIMICA
Consideriamo la reazione da bilanciare:
CaO + 2 NH
4Cl 2 NH
3+ H
2O + CaCl
2A partire da 112 g di CaO e 224 g di NH
4Cl si ottengono 16,3 g di NH
3. - Calcolare la resa percentuale
𝑔𝑟𝑎𝑚𝑚𝑖
𝑡𝑒𝑜𝑟𝑁𝐻
3= 2 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝑂 2 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝐻
31 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝑂
17,03 𝑔
𝑚𝑜𝑙 = 𝟔𝟖, 𝟏𝟐 𝐠 𝑁𝐻
3𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑖
𝑟 𝑁𝐻
3= 16,3 𝑔
68,12 𝑔 100 = 𝟐𝟒 %
R ESA C HIMICA
Consideriamo la reazione da bilanciare:
CaO + 2 NH
4Cl 2 NH
3+ H
2O + CaCl
2A partire da 112 g di CaO e 224 g di NH
4Cl si ottengono 16,3 g di NH
3. - Quanto del reagente in eccesso rimane considerando la resa effettiva?
𝑚𝑜𝑙𝑖 𝑁𝐻
3= 16,3 𝑔 𝑁𝐻
3𝑚𝑜𝑙
17,03 𝑔 = 0,96 mol 𝑁𝐻
3𝑔𝑟𝑎𝑚𝑚𝑖 𝑁𝐻
4𝐶𝑙 𝑟𝑒𝑎𝑔𝑖𝑡𝑖 = 0,96 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝐻
32 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝐻
4𝐶𝑙
2 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝐻
353,49 𝑔
𝑚𝑜𝑙 = 51,35 𝑔 𝑁𝐻
4𝐶𝑙
R ESA C HIMICA
Consideriamo la reazione da bilanciare: