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

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.

L'equazione chimica data è la seguente:

MnO₄^-(aq) + H₂C₂O₄(aq) + H⁺ → Mn²⁺(aq) + CO₂(g) + H₂O(l)

Per bilanciare questa equazione chimica, iniziamo separando la reazione in due semireazioni, una di ossidazione (ossidazione) e una di riduzione (riduzione):

Semireazione di ossidazione (ossidazione):

2C³⁺ → 2 C⁴⁺ + 2 e^-

Semireazione di riduzione (riduzione):

Mn⁷⁺ + 5 e^-  → Mn²⁺

Adesso, per bilanciare il numero di elettroni coinvolti in entrambe le semireazioni, dovremmo moltiplicare la semireazione di ossidazione per 5 e la semireazione di riduzione per 2, in modo che il numero di elettroni coinvolti sia lo stesso:

Semireazione di ossidazione (ossidazione) (moltiplicata per 5):

10 C³⁺ → 10 C⁴⁺ + 10 e^-

Semireazione di riduzione (riduzione) (moltiplicata per 2):

2 Mn⁷⁺ + 10 e^-  → 2 Mn²⁺

Ora, possiamo sommare queste due semireazioni, assicurandoci che il numero di elettroni coinvolti si cancelli:

5 H₂C₂O₄(aq) + 2 MnO₄^-(aq) + H⁺ → 10 CO₂(g) + 2 Mn²⁺(aq) + H₂O(l)

Ora, per completare il bilanciamento, dovremmo uguagliare il numero di atomi per ogni elemento in entrambi i lati dell'equazione. Ad esempio, in questo caso dovresti aggiungere 8 molecole di H₂O sul lato sinistro dell'equazione. Quindi, l'equazione chimica bilanciata sarà:

5 H₂C₂O₄(aq) + 2 MnO₄^-(aq) + 6 H⁺ → 10 CO₂(g) + 2 Mn²⁺(aq) + 8 H₂O(l)

La risposta corretta è la D) 2, 5, 6, 2, 10, 8.

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.