I chimici eseguono abitualmente calcoli della quantità di sostanze necessarie per eseguire una reazione chimica. I libri di testo si riferiscono a questo argomento come "stechiometria". I chimici basano tutti i calcoli stechiometrici sulle talpe. Una talpa rappresenta 6,022 x 10^23 unità di formula di una sostanza e questo numero corrisponde al numero di formula unità di sostanza necessarie affinché il campione mostri un peso uguale al suo peso formula in grammi. Il peso della formula, a sua volta, rappresenta la somma dei pesi atomici, come si trova sulla tavola periodica degli elementi, di tutti gli atomi nella formula. Il sale da cucina, noto anche come cloruro di sodio o NaCl, ad esempio, presenta un peso della formula di 58,44, il che significa che 58,44 grammi di cloruro di sodio rappresenterebbero 1 mole, o 6,022 x 10^23 unità di formula di NaCl.
Scrivi un'equazione chimica bilanciata per la reazione in esame. Una reazione bilanciata contiene lo stesso numero di ciascun tipo di atomo su entrambi i lati della freccia di reazione. Ad esempio, la reazione tra idrossido di calcio, o Ca (OH)2, e acido cloridrico, o HCl, è rappresentata da Ca (OH)2 + HCl → CaCl2 + H2O. Questa reazione non è però bilanciata, perché il lato sinistro contiene due atomi di ossigeno e un atomo di cloro, mentre il lato destro contiene due atomi di cloro e un atomo di ossigeno. La forma bilanciata di questa equazione sarebbe Ca (OH)2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, che contiene lo stesso numero di atomi su ciascun lato della freccia.
Calcolare i pesi formula di tutti i composti coinvolti nella reazione. Il peso formula, o peso molecolare, rappresenta i pesi atomici, come si trova sulla tavola periodica degli elementi, di tutti gli atomi in una formula chimica. Ad esempio, CaCl2 contiene un atomo di calcio e due di cloro, che presentano pesi atomici rispettivamente di 40,08 e 35,45. Il peso della formula di CaCl2 è quindi (1 x 40,08) + (2 x 35,45) = 100,98.
Calcola il numero di moli per qualsiasi composto nell'equazione bilanciata di cui conosci la massa. Le masse di tutte le altre sostanze possono essere calcolate dalla massa di un solo prodotto o reagente. Nel caso della reazione bilanciata Ca (OH)2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, per calcolare le moli di HCl necessarie per reagire con 10 grammi di idrossido di calcio, Ca (OH)2, il numero di moli è dato dividendo la massa della sostanza per la formula peso. In questo caso, la formula del peso di Ca (OH)2 è 74,10, e quindi 10 grammi di Ca (OH)2 rappresentano 10 / 74,10 = 0,13 moli.
Determinare il numero di moli necessarie per reagire moltiplicando per moli della sostanza nota per il rapporto stechiometrico della sostanza sconosciuta rispetto alla sostanza nota. Ad esempio, in Ca (OH)2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, il rapporto stechiometrico tra HCl e Ca (OH)2 è 2:1 perché i coefficienti davanti alle formule nell'equazione bilanciata sono 2 e 1, rispettivamente. Continuando l'esempio del passaggio precedente, 0,13 moli di Ca (OH)2 corrispondono a 0,13 x 2/1 = 0,26 moli di HCl. Rappresenta le moli di HCl necessarie per reagire con 10 grammi di Ca (OH)2.
Cose di cui avrai bisogno
- Tavola periodica degli elementi
- Calcolatrice scientifica