I calcoli stechiometrici

 

La stechiometria è quella parte della chimica che si occupa delle relazioni quantitative esistenti tra reagenti e prodotti. Per esempio se consideriamo la reazione :

3H_{{2}} + N_{{2}} → 2NH_{{3}}

Questa relazione con i relativi coefficienti stechiometrici ci mostra la relazione esistente tra i vari atomi. Infatti l’idrogeno e l’azoto  sono nel rapporto di 3: 1. Quindi se mettiamo in relazione 3 moli di idrogeno con 1 mole di azoto.

I coefficienti di una reazione bilanciata indicano sia il numero di molecole delle sostanze coinvolte, sia il loro numero di moli.

Quindi conoscendo la reazione bilanciata di una reazione chimica ci permette di fare previsioni quantitative e calcolare sia la massa molare delle sostanze , sia la massa di un qualsiasi numero di moli.

Facciamo egli esempi.

Esercizio n° 1

Quanti grammi di ossigeno sono necessari per formare 144 g di acqua?

Consideriamo la reazione per formare l’acqua.

H_{{2}} + O_{{2}} → H_{{2}}O

bilanciamola

2H_{{2}} + O_{{2}} → 2 H_{{2}}O

Dall’equazione bilanciata osserviamo che per ottenere 2 moli di H_{{2}}O è necessaria una mole di O_{{2}}. Quindi ossigeno  e acqua sono nel rapporto stechiometrico di 1:2.

Sappiamo che la massa molare dell’acqua, andandola a vedere sulla tavola periodica è 18 g/mol.

 

Inoltre n = \frac{m}{MM} = \frac{144g}{18g/mol} = 18 mol di acqua

Poichè il rapporto tra O_{{2}} e H_{{2}}O è 1 : 2, possiamo ricavare una proporzione 1 : 2 =x(moli di 0ssigeno): 8

x = \frac{8 \cdot 1}{2} = 4 (moli di ossigeno)

A questo punto sappiamo che m= n •MM ⇒  m = 4mol • 2(16g/mol) =  128 g

Esercizio n° 2

L’equazione chimica non bilanciata della reazione che porta alla formazione dell’ammoniaca è:

H_{{2}} + N_{{2}} → NH_{{3}}

Se reagiscono 1,80 mol di H_{{2}}, quanti grammi di NH_{{3}}, si possono ottenere?

Prima di tutto bilanciamo la reazione

3H_{{2}} + N_{{2}} → 2NH_{{3}}

Notiamo che l’idrogeno e l’ammoniaca sono nel rapporto di 3:2. Visto che abbiamo già le moli possiamo scrivere la proporzione 3: 2 = 1,80 : x (mol di ammoniaca)

quindi x= \frac{1,80 \cdot 2}{3}   ⇒ x = 1,20 mol di NH_{{3}}

La massa molare dell’ammoniaca è 17

Per calcolare i grammi di ammoniaca usiamo la formula g= n • MM = 1,20 mol • 17 g/mol= 20,4 g

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