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

Per calcolare la quantità di cromato di piombo (PbCrO₄) che si ottiene dalla reazione tra nitrato di piombo (Pb(NO₃)₂) e cromato di potassio (K₂CrO₄), seguiamo questi passaggi:

1. Scriviamo e bilanciamo l'equazione chimica della reazione:

Pb(NO₃)₂ (aq) + K₂CrO₄ (aq) → 2 KNO₃ (aq) + PbCrO₄ (s)

2. Calcoliamo le moli di Pb(NO₃)₂ e K₂CrO₄ utilizzando le rispettive masse date.

3. Determiniamo quale dei reagenti sarà esaurito (in questo caso, Pb(NO₃)₂) e utilizziamo le moli di Pb(NO₃)₂ per calcolare le moli di PbCrO₄.

4. Infine, calcoliamo la massa di PbCrO₄ utilizzando le moli e la massa molare di PbCrO₄.

Ecco come eseguire i calcoli:

1. Moli di Pb(NO₃)₂:

Massa di Pb(NO₃)₂ = 8,85 g

Massa molare di Pb(NO₃)₂ = 331,2 g/mol

Moli di Pb(NO₃)₂ = 8,85 g / 331,2 g/mol ≈ 0,0267 mol

2. Moli di K₂CrO₄:

Massa di K₂CrO₄ = 11,77 g

Massa molare di K₂CrO₄ = 194,2 g/mol

Moli di K₂CrO₄ = 11,77 g / 194,2 g/mol ≈ 0,0607 mol

3. Poiché le moli di Pb(NO₃)₂ sono in difetto e determinano la reazione, calcoliamo le moli di PbCrO₄ utilizzando il rapporto 1:1 tra Pb(NO₃)₂ e PbCrO₄:

Moli di PbCrO₄ = 0,0267 mol

4. Ora calcoliamo la massa di PbCrO₄ utilizzando le moli e la massa molare di PbCrO₄:

Massa di PbCrO₄ = 0,0267 mol × 323,2 g/mol ≈ 8,63 g

La massa di PbCrO₄ ottenuta dalla reazione è di circa 8,63 grammi. Pertanto, la risposta corretta è A) 8,63 g.

La domanda riguarda la quantità chimica e la massa di CuSO₄·5H₂O necessaria per formare una soluzione di CuSO₄ 0,100 M con un volume di 100 cm³.

La formula per la molarità (M) è: M = n/V, dove:

• n rappresenta la quantità di sostanza (in moli)
• V è il volume della soluzione in litri.

Risolvendo per la quantità di sostanza (n): n = M × V. Sostituendo i valori noti, con una molarità di 0,100 M e un volume di 100 cm³ (equivalente a 0,1 L), otteniamo n = 0,1 × 0,1 = 1,0 · 10^-2 moli.

Successivamente, calcoliamo la massa di CuSO₄·5H₂O utilizzando la sua massa molare. La massa molare del composto è la somma delle masse atomiche dei suoi costituenti: Cu (63,55 g/mol), S (32,07 g/mol), O (16,00 g/mol per l'ossigeno), e 10 atomi di H (1,01 g/mol per ciascun atomo) per un totale di 5 molecole di H₂O (18,02 g/mol per molecola). Quindi, la massa molare è 63,55 + 32,07 + 64,00 + 5 × 18,02 = 249,6 g/mol.

Infine, per trovare la massa da utilizzare, moltiplichiamo la quantità di sostanza (n) per la massa molare del composto: m = n × MM = 1,0 · 10^-2 × 249,6 = 2,50 g.

Quindi, la risposta corretta è l'opzione C: "1,00 ·10^-2 mol; 2,50 g". La spiegazione si basa sui calcoli della quantità di sostanza necessaria per la molarità data e sulla successiva conversione di questa quantità in massa utilizzando la massa molare del composto.

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.