In questa lezione vediamo una serie di esercizi di chimica generale, con la possibilità di vederne lo svolgimento passo passo fino alla loro soluzione. Questa pagina è dedicata alla determinazione di formule di struttura e a calcoli e problemi su moli e concentrazioni molari.
- Disegnare la formula di struttura di SO2
Soluzione
- Disegnare la formula di struttura di HFSoluzione
- Disegnare la formula di struttura di H3PO4
Soluzione
- Disegnare la formula di struttura di NH4Soluzione
- Disegnare la formula di struttura di SF6Soluzione
- Quante moli di bicarbonato di sodio (NaHCO3) sono presenti in 45,67 g di sostanza?Soluzione
La massa molecolare di NaHCO3 è pari a (22,98 + 1,00 + 12,01 + 3 * 16,00) = 83,99 g/mol.
In 45,67 g di bicarbonato di sodio ci sono dunque: (45,67 / 83,99) = 0,54 mol - Data la seguente reazione:
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O
Quante moli di anidride carbonica e di acqua si ottengono facendo reagire 80,05 g di metano con un eccesso di ossigeno?
SoluzioneLa massa molecolare di CH4 è pari a (12.01 + 4 * 1,00) = 16,01 g/mol. Pertanto, in 80 g vi sono (80,05 / 16,01) = 5,00 mol.
L’ossigeno, come scritto nel testo, è in eccesso: ce ne è quindi tutto quello che ci serve per far reagire gli 80,05 g di metano, senza doverci preoccupare di quanto ne serva effettivamente. In questo caso avremo chiaramente bisogno di 5,00 * 2 = 10,00 mol di O2, dato che la reazione ci indica che il coefficiente stechiometrico dell’ossigeno (cioè il numero scritto prima della sua formula) è 2.
Come si vede dalla reazione, per una certa quantità molare di CH4 si forma la stessa quantità di CO2 e il doppio di H2O. In questo caso avremo quindi 5,00 mol di anidride carbonica e 10,00 mol di acqua.
Concentrazioni
- Se sciolgo 3,45 g di NaCl in 450 mL di acqua, qual è la concentrazione molare di Na+ e Cl– nella soluzione?Soluzione
La massa molare di NaCl è 22,98 + 35,45 = 58,43 g/mol.
3,45 g corrispondono dunque a (3,45 / 58,43) = 5,90 ⋅ 10-2 mol
Quando NaCl si scioglie in acqua, sia Na+ che Cl– presentano lo stesso numero di moli (essendo in rapporto 1:1) e questo numero è pari alle moli del sale NaCl (infatti da 1 mol di NaCl si formano 1 mol di Na+ e 1 mol di Cl–). Pertanto, la concentrazione in acqua dei due ioni sarà: [Na+] = [Cl–] = (5,90 ⋅ 10-2 mol / 0,45 L) = 0,13 M
Da ricordarsi che essendo la molarità espressa in mol/L, abbiamo convertito il volume da mL a L, dividendo per 1000 - Quanti grammi di ammoniaca sono presenti in 2 L di una soluzione al 12% in peso di NH3 dalla densità di 1,15 g/mL? Quale è la sua concentrazione molare?Soluzione
2,00 L di una soluzione che ha una densità di 1,15 g/mL ha una massa di 1,15 * 2000,00 = 2300,00 g (dato che in 2 L vi sono ovviamente 2000 mL, e ciascun mL ha una massa di 1,15 g).
Se la soluzione è costituita al 34% in peso dall’ammoniaca, significa che il 12% di 2300 g è la massa di NH3: (2300,00 * 12) / 100 = 276,00 g.
Dato che la massa molare di NH3 è (14,00 + 3 * 1,00) = 17,00 g/mol, in 276,00 g vi sono (276,00 / 17,00) = 16,24 mol di ammoniaca. La sua concentrazione è quindi (16,24 mol / 2,00 L) = 8,12 M - 34 mL di una soluzione 0,3 M di NH3 sono miscelati con 56 mL di una soluzione in cui vi sono 0,80 g di NH3. Calcolare la concentrazione finale dell’ammoniaca.Soluzione
La soluzione finale ha volume (0,034 + 0,056) = 0,090 L = 90 mL.
In questa soluzione saranno presenti le (0,3 M * 0,034 L) = 0,016 mol della prima soluzione (ricordiamo che la molarità sono mol / L, quindi moltiplicandola per il volume in litri si hanno le moli) e le (8,00 / 17,00) = 0,047 mol della seconda soluzione (abbiamo diviso i grammi per la massa molare dell’ammoniaca). Il totale sarà dunque di (0,016 + 0,047) = 0,063 mol di NH3.
La concentrazione molare sarà quindi (0,063 mol / 0,090 L) = 0,7 M