Quesiti di Chimica

[Fenrir]

Purtroppo anche io sono un organico per lo più ma non è detto che non si riescano a sistemare le cose. Visti i temi mi sembra roba abbastanza basilare, ma non è detto...
Posta, posta!

[sgama]

Ecchime!

Incominciamo dal primo:
" Calcolare il volume di O2 (g) in condizioni normali che si ottiene dalla reazione tra 0,4 moli di permanganato di potassio e 2500 ml di una soluzione acquosa di acqua ossigenata al 3,3% in peso (d=1,03 g/ml), in presenza di acido solforico acquoso."

Essendo il peso della soluzione in questione 2575 g, si trova che in tutto vi sono disciolte 2,5 moli di H202.
La reazione citata dovrebbe essere:

2KMnO4 + H2O2 + H2SO4 ------> K2SO4 + 2H2MnO4 + O2

Il permanganato di potassio è dunque il reagente limitante, e, facendo le dovute proporzioni (2:1=0,4: x), dovrebbero essere consumate 0,2 moli di acqua ossigenata, da cui si ottengono 0,2 moli di O2, corrispondenti a 0,2 x 22,414 litri visto che ci troviamo in condizioni normali. Il risultato dovrebbe essere pertanto 4,48 litri, mentre invece è 22,4 litri.



Ecco il secondo, sempre riguardante lo stato gassoso:
“In un volume di 80 l sono introdotti 1,5 l di perossido di idrogeno al 12% in peso e densità 1,04 g/ml. Calcolare la pressione totale finale a 100°C una volta avvenuta la reazione:

2H2O2---à 2H2O + O2


Si ricava che i grammi di acqua ossigenata sono 187,2 , corrispondenti a 5,51 moli. Si otterranno pertanto 5,51 moli di acqua e 2,76 moli di ossigeno (8,27 moli totali). Applicando l’equazione di stato dei gas perfetti PV=nRT, la pressione mi risulta essere 3,16 atmosfere, mentre il risultato corretto dovrebbe essere 32,2 atm.


Cambiamo argomento: le soluzioni elettrolitiche.
“Calcolare la frazione molare del soluto in una soluzione 0,25 M di nitrato di sodio di densità 1,15 g/cm3.”

Essendo 21,25 i g di NaNO3 (soluto) disciolti in un litro di soluzione, i grammi di acqua (solvente) saranno 1150-21,25, corrispondenti a 62,71 moli di acqua. Il coefficiente di van’t Hoff (i) risulta essere 2, per cui la frazione molare del soluto per la legge di Raoult dovrebbe essere ni/ni + N, dove n sono le moli di soluto e N sono le moli di solvente. Il risultato ottenuto è 0,0079, mentre quello corretto dovrebbe essere 0,0040.


L’ultimo esercizio riguarda invece l’equilibrio chimico.
“ In un volume di 10 l a 600°C vengono introdotti 10 g di idrogeno e 129,9 g di cloruro di cobalto.

CoCl2(s) + H2(g)---à Co(s) + 2HCl (g)

Se la costante Kp per l’equilibrio sopra riportato vale 0,465 atm, calcolare la concentrazione molare dell’acido cloridrico all’equilibrio.”

Passiamo dalla costante Kp alla costante Kc, corrispondente a 0,0065 moli/litro.
Poiché per ipotesi le moli iniziali sono 5 per l’idrogeno, le moli all’equilibrio saranno 5-x per l’idrogeno e 2x per l’acido cloridrico. Attraverso la formula della Kc, si ricava che:


0,0065= (2x/10)2 / 5-x/10, da cui x=0,008. Pertanto la soluzione richiesta dovrebbe essere 2x0,08 / 10= 0,016, mentre il dato corretto è 0,055.

Finito.

Un grazie a tutti in anticipo.

[Hydraulics]

Incominciamo dal primo:
" Calcolare il volume di O2 (g) in condizioni normali che si ottiene dalla reazione tra 0,4 moli di permanganato di potassio e 2500 ml di una soluzione acquosa di acqua ossigenata al 3,3% in peso (d=1,03 g/ml), in presenza di acido solforico acquoso."

Essendo il peso della soluzione in questione 2575 g, si trova che in tutto vi sono disciolte 2,5 moli di H202.
La reazione citata dovrebbe essere:

2KMnO4 + H2O2 + H2SO4 ------> K2SO4 + 2H2MnO4 + O2

La reazione è questa:

2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 --> K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 5O2

per cui il risultato è effettivamente 22.4 l.

[sgama]

La reazione è questa:

2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 --> K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 5O2

per cui il risultato è effettivamente 22.4 l.

Grazie mille!
Sospettavo che la reazione fosse sbagliata...

Ma in reazioni di questo tipo (sale + acido) ottengo sempre due sali?

[leccese_a_pavia]

Grazie mille!
Sospettavo che la reazione fosse sbagliata...

Ma in reazioni di questo tipo (sale + acido) ottengo sempre due sali?

Infatti viene 1 mole di O2, quindi proprio 22.414 litri

Queste sono rezioni redox...non acido + sale!!!

Qui abbiamo due ossidanti, quindi in realtà bisogna vedere chi è il pù forte (in questo caso il permanganato), che si riduce in amb. acido a +2
Invece l'acqua ossigenata fa (eccezionalmente) da riducente! E quindi si ossida a 0...

[leccese_a_pavia]

Cambiamo argomento: le soluzioni elettrolitiche.
“Calcolare la frazione molare del soluto in una soluzione 0,25 M di nitrato di sodio di densità 1,15 g/cm3.”

Essendo 21,25 i g di NaNO3 (soluto) disciolti in un litro di soluzione, i grammi di acqua (solvente) saranno 1150-21,25, corrispondenti a 62,71 moli di acqua. Il coefficiente di van’t Hoff (i) risulta essere 2, per cui la frazione molare del soluto per la legge di Raoult dovrebbe essere ni/ni + N, dove n sono le moli di soluto e N sono le moli di solvente. Il risultato ottenuto è 0,0079, mentre quello corretto dovrebbe essere 0,0040.

Qui hai fatto tutto giusto...tranne quando hai messo dentro il coefficiente di vant'hoff...che c'entra in questo problema???
la frazione molare è mol soluto/mol tot, cioè 0.25/62.96 che è proprio 0.40

[sgama]

Qui hai fatto tutto giusto...tranne quando hai messo dentro il coefficiente di vant'hoff...che c'entra in questo problema???
la frazione molare è mol soluto/mol tot, cioè 0.25/62.96 che è proprio 0.40

Ma NaNO3 è un elettrolita, non si dovrebbe considerare i?

Più che altro perchè nella legge di Raoult la diminuzione della tensione di vapore di una soluzione (che comunque qui non c'entra nulla) è direttamente proporzionale alla frazione molare del soluto, che è espressa proprio come ni/ni+N.

[sgama]

Infatti viene 1 mole di O2, quindi proprio 22.414 litri

Queste sono rezioni redox...non acido + sale!!!

Qui abbiamo due ossidanti, quindi in realtà bisogna vedere chi è il pù forte (in questo caso il permanganato), che si riduce in amb. acido a +2
Invece l'acqua ossigenata fa (eccezionalmente) da riducente! E quindi si ossida a 0...

Lo so che è una redox... intendevo dire se il prodotto di una reazione tra un sale e un acido (come in questo caso il permanganato di potassio e l'acido solforico) è sempre rappresentato da due sali (il solfato di potassio e il solfato manganoso in questo caso).

[Hydraulics]

Ecco il secondo, sempre riguardante lo stato gassoso:
“In un volume di 80 l sono introdotti 1,5 l di perossido di idrogeno al 12% in peso e densità 1,04 g/ml. Calcolare la pressione totale finale a 100°C una volta avvenuta la reazione:

2H2O2---à 2H2O + O2


Si ricava che i grammi di acqua ossigenata sono 187,2 , corrispondenti a 5,51 moli. Si otterranno pertanto 5,51 moli di acqua e 2,76 moli di ossigeno (8,27 moli totali). Applicando l’equazione di stato dei gas perfetti PV=nRT, la pressione mi risulta essere 3,16 atmosfere, mentre il risultato corretto dovrebbe essere 32,2 atm.

Visto che non ha risposto nessuno...

Il risultato corretto è quello corretto.

Ti stai semplicemente dimenticando di qualcosa.

[Non voglio darti subito la soluzione perché è una cosa ovvia, ti mangerai le dita quando lo capisci. Rileggi con attenzione la prima frase, è tutto lì il problema.]

[mr. tornado]

Grazie mille!
Sospettavo che la reazione fosse sbagliata...

Ma in reazioni di questo tipo (sale + acido) ottengo sempre due sali?

no... se fai reagire ad esempio HClO4 con K2S2O3 ottieni H2S2O3 (acido tiosolforico) e KClO4 (perclorato di potassio).
Due sali li puoi ottenere dalla reazione per esempio NH4Cl+Mg2Cr2O7 dove ottieni MgCl2 (cloruro di magnesio) e (NH4)2Cr2O7 (bicromato d'ammonio), schema sale1+sale 2 ---> sale 3+sale4