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

La reazione chimica data è:

2 AgNO₃ + CaCl₂ → Ca(NO₃)₂ + 2 AgCl

In questa reazione, il nitrato d'argento (AgNO₃) reagisce con il cloruro di calcio (CaCl₂) per formare nitrato di calcio (Ca(NO₃)₂) e cloruro d'argento (AgCl). Il cloruro d'argento è insolubile in acqua e forma un precipitato bianco.

Per risolvere il problema, dobbiamo calcolare quante moli di AgNO₃ e CaCl₂ sono presenti nei campioni forniti e quindi determinare quale di essi è il reagente limitante (cioè quale si esaurisce per primo nella reazione).

1. Calcoliamo le moli di AgNO₃:
Massa molare di AgNO₃ = 107,9 (Ag) + 14 (N) + 48 (O) = 169,9 g/mol
Moli di AgNO₃ = Massa (g) / Massa molare = 9,45 g / 169,9 g/mol = 0,0556 mol

2. Calcoliamo le moli di CaCl₂:
Massa molare di CaCl₂ = 40,1 (Ca) + 2 * 35,45 (Cl) = 111 g/mol
Moli di CaCl₂ = Massa (g) / Massa molare = 6,30 g / 111 g/mol = 0,0568 mol

Ora notiamo che la proporzione tra AgNO₃ e CaCl₂ nella reazione è 2:1. Poiché le moli di AgNO₃ sono inferiori a quelle di CaCl₂, le moli di AgNO₃ determineranno quante moli di AgCl si formeranno. Quindi, ci sono 0,0556 mol di AgCl che si formeranno.

3. Calcoliamo la massa di AgCl formati:
Massa molare di AgCl = 107,9 (Ag) + 35,45 (Cl) = 143,35 g/mol
Massa di AgCl = Moli di AgCl * Massa molare di AgCl = 0,0556 mol * 143,35 g/mol = 7,97 g

Quindi, la risposta corretta è A) 7,97 g. La massa di cloruro d'argento (AgCl) che si forma nella reazione è di 7,97 grammi.

La quantità chimica di una sostanza, espressa in moli, può essere calcolata dividendo il numero di entità (in questo caso, atomi di ferro) per il numero di Avogadro, che è una costante fondamentale nella chimica.

La costante di Avogadro è approssimativamente 6,02 x 10²³ entità/mol. Quindi, per calcolare le moli di atomi di ferro in base al numero fornito (9,55 x 10²⁵ atomi di ferro), si utilizza la seguente formula:

Moli di Fe = Numero di atomi di Fe / Numero di Avogadro

Sostituendo i valori dati:

Moli di Fe = (9,55 x 10²⁵ atomi) / (6,02 x 10²³ atomi/mol)

Questo calcolo fornisce il risultato in moli di ferro. Pertanto, la risposta corretta è la scelta A: 9,55 x 10²⁵ atomi / (6,02 x 10²³ atomi/mol).

Per calcolare la massa iniziale del composto MgSO₄ ∙ 7 H₂O, dobbiamo innanzitutto determinare quante moli di acqua sono evaporate durante il riscaldamento e quindi utilizzare la formula della massa molecolare per trovare la massa del composto.

1. Calcolo delle moli di acqua evaporata:
Utilizziamo l'equazione dei gas ideali per calcolare le moli di acqua evaporata. L'equazione è: PV = nRT, dove
- P è la pressione in pascal (Pa).
- V è il volume in litri (L).
- n è il numero di moli.
- R è la costante dei gas ideali (0,0821 L∙atm/mol∙K).
- T è la temperatura assoluta in kelvin (K).

In questo caso, abbiamo il volume V = 5,40 L, la pressione P = 1,01 x 10⁵ Pa, e la temperatura T = 273,15 K (dato che si tratta di condizioni normali).

Quindi, calcoliamo il numero di moli di acqua evaporata:
n = PV / RT = (1,01 x 10⁵ Pa * 5,40 L) / (0,0821 L∙atm/mol∙K * 273,15 K) ≈ 0,2409 mol

2. Calcolo delle moli del composto MgSO₄ ∙ 7 H₂O:
Dato che MgSO₄ ∙ 7 H₂O contiene 7 molecole d'acqua per ogni molecola di composto, possiamo calcolare le moli del composto come segue:
Moli del composto = (Moli di acqua evaporata) / 7 = 0,2409 mol / 7 ≈ 0,0344 mol

3. Calcolo della massa del composto:
Ora possiamo calcolare la massa del composto utilizzando la massa molecolare (PM) del composto fornita (PM = 246,50 g/mol):
Massa del composto = (Moli del composto) * (PM) = 0,0344 mol * 246,50 g/mol ≈ 8,48 g

Quindi, la massa iniziale del composto MgSO₄ ∙ 7 H₂O è di circa 8,48 grammi. La risposta corretta è A) 8,48 g.