QUIZ DI "STECHIOMETRIA E BILANCIAMENTO DI REAZIONI" - NAZIONALI CATEGORIA A

Per stabilire la formula dell'ossido di cobalto che si è formato, seguiamo questi passaggi:

1. Calcoliamo il numero di moli di cobalto (Co) iniziale:

La massa del cobalto metallico è 0,861 g, e la massa atomica del cobalto è di circa 58,93 g/mol.

Moli di Co = Massa / Massa atomica = 0,861 g / 58,93 g/mol ≈ 0,01461 mol.

2. Calcoliamo la massa extra di ossigeno presente nell'ossido di cobalto:

La massa totale dell'ossido di cobalto ottenuta è 1,211 g.

Massa extra di ossigeno = Massa totale dell'ossido - Massa iniziale del cobalto

Massa extra di ossigeno = 1,211 g - 0,861 g = 0,35 g.

3. Calcoliamo il numero di moli di ossigeno (O) in base alla massa extra di ossigeno:

Moli di O = Massa / Massa atomica = 0,35 g / 16 g/mol ≈ 21,875 mmol (mille-moli).

4. Determiniamo il rapporto di moli tra il cobalto e l'ossigeno:

Dividiamo il numero di moli di ossigeno per il numero di moli di cobalto:

21,875 mmol / 14,61 mmol ≈ 1,5.

Quindi, il rapporto di moli tra il cobalto e l'ossigeno è di 1:1,5, che può essere semplificato dividendo entrambi i valori per il loro comune denominatore di 0,5. Ciò ci porta a una proporzione di 2:3.

Quindi, la formula dell'ossido di cobalto che si è formato è Co₂O₃.

La risposta corretta è la D), cioè Na₃AsO₄. Per spiegare meglio come si arriva a questa conclusione, consideriamo la percentuale in peso di sodio (Na) nel composto.

La percentuale in peso di sodio è data come 33,18%. Questo significa che, in un campione di questa sostanza, il 33,18% della massa totale è attribuita al sodio, mentre il restante 66,82% è attribuito agli altri atomi nel composto.

Ora, consideriamo ciascuna delle opzioni:

A) Na₂P₂O₇: Contiene due atomi di sodio. La massa dei due atomi di sodio è 2 * 23 = 46 g/mol. Se il sodio rappresenta il 33,18% della massa, la massa degli altri atomi dovrebbe essere (46 / 33,18) * 66,82 ≈ 92,6 g/mol, ma la massa molare di P2O7 è molto maggiore di 92,6 g/mol. Quindi, questa opzione è esclusa.

B) Na₃AsO₃: Contiene tre atomi di sodio. La massa dei tre atomi di sodio è 3 * 23 = 69 g/mol. Se il sodio rappresenta il 33,18% della massa, la massa degli altri atomi dovrebbe essere (69 / 33,18) * 66,82 ≈ 139 g/mol.

C) Na₃PO₄: Contiene tre atomi di sodio. La massa dei tre atomi di sodio è 3 * 23 = 69 g/mol. Tuttavia, la massa degli altri atomi in PO4 è minore di 139 g/mol.

D) Na₃AsO₄: Contiene tre atomi di sodio. La massa dei tre atomi di sodio è 3 * 23 = 69 g/mol. Se il sodio rappresenta il 33,18% della massa, la massa degli altri atomi dovrebbe essere (69 / 33,18) * 66,82 ≈ 139 g/mol. Questo corrisponde alla massa molare di Na3AsO4.

Pertanto, la risposta corretta è la D), Na₃AsO₄, poiché è l'unico composto che soddisfa la percentuale in peso di sodio e la massa degli altri atomi nel composto.

Per calcolare quanti grammi di ossigeno (O₂) si ottengono decomponendo 90,0 g di glucosio (C₆H₁₂O₆), dobbiamo considerare la composizione chimica del glucosio e utilizzare il concetto di stechiometria.

La formula chimica del glucosio è C₆H₁₂O₆. Per calcolare la massa molare del glucosio, sommiamo le masse atomiche di tutti gli atomi nella formula:

- 6 atomi di carbonio (C) con una massa atomica di 12 g/mol ciascuno: 6 × 12 = 72 g/mol

- 12 atomi di idrogeno (H) con una massa atomica di 1 g/mol ciascuno: 12 × 1 = 12 g/mol

- 6 atomi di ossigeno (O) con una massa atomica di 16 g/mol ciascuno: 6 × 16 = 96 g/mol

La massa molare del glucosio è quindi:

Massa molare del glucosio (C₆H₁₂O₆) = 72 g/mol + 12 g/mol + 96 g/mol = 180 g/mol

Ora possiamo calcolare quante moli di glucosio sono presenti in 90,0 g di glucosio utilizzando la formula:

Moli di glucosio = Massa / Massa molare = 90,0 g / 180 g/mol = 0,5 mol

Ogni molecola di glucosio (C₆H₁₂O₆) contiene 6 atomi di ossigeno (O). Quindi, la quantità di ossigeno ottenuta dalla decomposizione di 0,5 mol di glucosio è:

Moli di ossigeno = Moli di glucosio × 6 = 0,5 mol × 6 = 3 mol

Ora, calcoliamo la massa di 3 moli di ossigeno utilizzando la massa molare dell'ossigeno (O₂), che è di 32 g/mol:

Massa di ossigeno = Moli di ossigeno × Massa molare dell'ossigeno = 3 mol × 32 g/mol = 96 g

Quindi, 90,0 g di glucosio si decompongono in modo quantitativo producendo 96 g di ossigeno. La risposta corretta è D) 48,0 g.