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

La risposta esatta è la A, 2,07 ∙ 10²³. Ecco una spiegazione dettagliata:

1. Prima di tutto, è importante calcolare la massa molare del solfato di calcio diidrato, CaSO₄ ∙ 2H₂O, che è la sostanza di cui sono costituiti i gessetti. La massa molare di CaSO₄ ∙ 2H₂O è calcolata sommando le masse atomiche dei suoi componenti:

- Ca (calcio) ha una massa atomica di circa 40,08 g/mol.

- S (zolfo) ha una massa atomica di circa 32,06 g/mol.

- O (ossigeno) ha una massa atomica di circa 16,00 g/mol.

- H (idrogeno) ha una massa atomica di circa 1,01 g/mol.

Quindi, la massa molare di CaSO₄ ∙ 2H₂O è:

Massa molare = (1 x Ca) + (1 x S) + (4 x O) + (2 x H) = 40,08 + 32,06 + 64 + 2 x 18 = 172,14 g/mol.

2. Ora possiamo calcolare il numero di moli di CaSO₄ ∙ 2H₂O presenti in un singolo gessetto. Poiché il peso totale dei gessetti è di 1,00 kg (che è equivalente a 1000 g) e ci sono 100 gessetti in totale, la massa di un singolo gessetto è di 10 g (1000 g / 100 gessetti).

3. Utilizzando la massa molare calcolata precedentemente, possiamo calcolare le moli di CaSO₄ ∙ 2H₂O in un gessetto:

Moli = Massa / Massa molare = 10 g / 172,14 g/mol = 0,05809 mol.

4. Ogni molecola di CaSO₄ ∙ 2H₂O contiene 6 atomi di ossigeno. Quindi, il numero di moli di ossigeno in un gessetto è:

Moli di O = 6 x 0,05809 mol = 0,34855 mol.

5. Infine, per calcolare il numero di atomi di ossigeno in un gessetto, possiamo moltiplicare il numero di moli di ossigeno per il numero di Avogadro (6,022 ∙ 10²³ atomi/mol):

Atomi di O = 6,022 ∙ 10²³ atomi/mol ∙ 0,34855 mol = 2,07 ∙ 10²³ atomi.

Quindi, la risposta corretta è la A, 2,07 ∙ 10²³ atomi di ossigeno contenuti in un gessetto.

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.

La reazione data è:

(NH₄)₂Cr₂O₇ → NH₃ + Cr₂O₃ + NO + H₂O

Prima di calcolare le moli di NO che si ottengono da 2,0 moli di (NH₄)₂Cr₂O₇, è necessario bilanciare la reazione chimica. Il bilanciamento della reazione è importante perché ci consente di stabilire una corretta relazione tra i coefficienti stecometrici della reazione e il numero di moli di reagenti e prodotti coinvolti.

Il bilanciamento della reazione è il seguente:

5 (NH₄)₂Cr₂O₇ → 4 NH₃ + 5 Cr₂O₃ + 6 NO + 14 H₂O

Ora, è noto che dalla reazione bilanciata, 5 moli di (NH₄)₂Cr₂O₇ producono 6 moli di NO. Quindi, per calcolare quante moli di NO si ottengono da 2,0 moli di (NH₄)₂Cr₂O₇, possiamo utilizzare una proporzione:

(6 moli di NO / 5 moli di (NH₄)₂Cr₂O₇) * 2,0 moli di (NH₄)₂Cr₂O₇ = (12/5) moli di NO

Ora calcoliamo il valore numerico:

(12/5) moli di NO ≈ 2,4 moli di NO

Quindi, la quantità di NO prodotta quando si trasformano 2,0 moli di (NH₄)₂Cr₂O₇ è di circa 2,4 moli. La risposta corretta è l'opzione D: 2,4 moli di NO.