Quiz di “Stechiometria e bilanciamento di reazioni” – Nazionali Categoria A

Quando il metallo Zinco (Zn) viene immerso in una soluzione acquosa concentrata di acido cloridrico (HCl), si verifica una reazione chimica. In questa reazione, gli ioni idrogeno (H⁺) dell’acido cloridrico reagiscono con il metallo Zinco (Zn) per formare ioni Zinco (Zn²⁺) e idrogeno gassoso (H₂).

L’equazione chimica bilanciata per questa reazione è:

Zn + 2 H⁺ → Zn²⁺ + H₂

Quindi, il prodotto gassoso che si libera in questa reazione è l’idrogeno (H₂). La risposta corretta è quindi l’opzione B.

La risposta corretta è B) 5.

Per spiegare meglio:

La reazione chimica equilibrata per la formazione di Fe₂O₃ (ossido di ferro(III), noto come ematite) a partire dal ferro (Fe) è la seguente:

4 Fe + 3 O₂ -> 2 Fe₂O₃

Da questa equazione, possiamo vedere che ogni 4 moli di ferro (Fe) reagiscono con 3 moli di ossigeno (O₂) per produrre 2 moli di Fe₂O₃. Quindi, per ottenere 2 moli di Fe₂O₃, è necessario avere 4 moli di ferro.

Ora, dato che hai a disposizione 10 moli di ferro (Fe), puoi calcolare quante moli di Fe₂O₃ puoi ottenere utilizzando una semplice proporzione:

(10 moli Fe) / (4 moli Fe per 2 moli Fe₂O₃) = (10 * 2) / 4 = 20 / 4 = 5 moli di Fe₂O₃

Quindi, con 10 moli di ferro, puoi ottenere 5 moli di Fe₂O₃. La risposta corretta è B) 5.

Dato che il campione incognito contiene il 48,41% in massa di fosforo e l’ossigeno è l’altro elemento principale nei composti di fosforo, possiamo considerare il rapporto tra i due elementi. Nel fosforo, il rapporto tra il peso atomico del fosforo (P) e dell’ossigeno (O) è circa 31:16. Questo significa che il fosforo pesa circa il doppio dell’ossigeno. Pertanto, se il campione contiene il 48,41% in massa di fosforo, l’ossigeno costituirà il restante 100% – 48,41% = 51,59% in massa. Dato che P pesa circa il doppio di O, le molecole che contengono un rapporto 1:2 tra P e O possono essere considerate le più probabili. Ora esaminiamo le opzioni:

A) P₂O₃: Qui, il rapporto tra P e O è 2:3, quindi non soddisfa il nostro criterio di 1:2.

B) H₃PO₄: Questo è un acido fosforico e contiene anche idrogeno (H). Il rapporto tra P, O e H non è 1:2, quindi possiamo escluderlo.

C) PH₃: Questo è il fosfina, ma il rapporto tra P e H è 1:3, quindi non è in linea con la nostra analisi.

D) HPO₂: Questa è la fosforina, con un rapporto tra P e O di 1:2. La massa molare di HPO₂ è: 1 (H) + 31 (P) + 32 (O) = 64.

Ora calcoliamo la percentuale di fosforo in HPO₂: Percentuale di fosforo = (Peso atomico del fosforo / Peso molecolare di HPO₂) * 100% Percentuale di fosforo = (31 / 64) * 100% ≈ 48,4%

Quindi, la percentuale di fosforo in HPO₂ è molto vicina al 48,41% indicato nel campione incognito. Questo giustifica la scelta della risposta D) HPO₂ come il composto più probabile presente nel campione.