Relazioni Ponderali

Relazioni Ponderali
Es. 1 Data la reazione da bilanciare:
0 +1 -1 0 +3 -1
Al + HCl → H 2
+ AlCl 3
calcolare quanti grammi di H 2 si ottengono da 235g di Al con eccesso di
HCl.
Al 0 → +3 +3
H 0 →-1 -1
1
3
2Al + 6HCl → 3H 2
+ 2AlCl 3
moli Al = 235/26.98=8.71 moli
2Al : 3H 2 = 8,71 moli Al : moli H 2
moli H 2 = (8.71×3)/2 = 13.06 moli
grammi H 2 = moli×PM=13.06×2 = 26.12 g
Es. 2 Data la reazione da bilanciare:
-8/3 0 +4-2
C 3
H 8
+ O 2
→ CO 2
+ H 2
O
determinare la quantità in grammi di O 2 necessaria per ossidare 0.82g
di C 3 H 8 .

C 3
H 8
+ 6H 2
O→ 3CO 2
+ 20e- + 20H + (-8/3 + x = 4; x=20/3 ×3=20)
O 2
+ 4e- + 4H + →2H 2
O ×5
C 3
H 8
+ 6H 2
O→ 3CO 2
+ 20e- + 20H +
5O 2
+ 20e- + 20H + →10H 2
O
C 3
H 8
+ 5O 2
→ 3CO 2
+ 4H 2
O
4
moli C 3 H 8 = 0.82/44.03 = 0.0186 moli
moli O 2 = 0.0186×5 = 0.093 moli
grammi O 2 = 0.093×32 = 2.98 g
Es. 3 Data la reazione:
N 2 + O 2 → 2NO
calcolare la massima quantità (in grammi) di NO che si può formare
da 6.03g di N 2 e 0.191 moli di O 2 .
Moli N 2 = 6.03/28= 0.214 moli
Moli O 2 = 0.191
→ reagente in difetto
Moli NO = 0.191×2= 0.382 moli
Grammi NO = 0.382×30.067 = 11.48g
Es. 4 Data la reazione:

Bi + 4HNO 3
→ Bi(NO 3
) 3
+ NO + 2H 2
O
determinare le quantità massime di Bi(NO 3 ) 3 e di NO che si possono
ottenere da 59.3 g di HNO 3 e 99.5 g di Bi.
Moli HNO3 = 59.3/63.067 = 0.94 / 4 = 0.235 → difetto
Moli Bi = 99.5/208.98 = 0.48
Moli Bi(NO 3 ) 3 = 0.235
Moli NO = 0.235
Grammi Bi(NO 3 ) 3 = 0.235×395.18 = 92.86 g
Grammi NO = 0.235×30.67 = 7.06 g
Es. 5 Data la reazione:
TiO 2
+ 2C + 2Cl 2
→ TiCl 4
+ 2CO
calcolare quanti grammi di TiO 2 sono necessari per formare 0.54 g di CO.
Moli CO = 0.54/28 = 0.0193 moli
Moli TiO 2 = 0.0193/2 = 9.64×10 -3 moli
Grammi TiO 2 = 9.64×10 -3 × 79.88 = 0.77 g
RESA DI REAZIONI NON QUANTITATIVE
g di prodotto OTTENUTI
g di prodotto ATTESI
×100

Resa percentuale =
Es. 1: calcolare la resa percentuale della reazione:
3Cl 2
+ 6NaOH→ NaClO 3
+ 5NaCl + 3H 2
O
sapendo che 30.8g di NaOH con eccesso di Cl 2 danno origine a 30.15g di
NaCl.
Moli NaOH = 30.8/39.98 = 0.77 moli
Moli NaCl attese = 0.77/6×5 = 0.642 moi
Grammi NaCl attesi = 0.642 ×58.43 =37.51g
Resa = (30.15/37.51)×100= 80.37%
Es. 2: calcolare la quantità in grammi di MgBr 2 necessaria per ottenere (in
eccesso di Cl 2 ) 2.54g di MgCl 2 , sapendo che la resa percentuale della
reazione è dell’ 88%.
MgBr 2
+ Cl 2
→ MgCl 2
+ Br 2
grammi MgCl 2 attesi = (2.54/88)×100 = 2.89g
moli MgCl 2 attese = 2.89/95.2 = 0.03 moli
moli MgBr 2 = 0.03
grammi MgBr 2 = 0.03×184.1 = 5.52g
Es. 3: data la reazione:

3HgS + 6HCl + 2HNO 3
→ 3HgCl 2
+ 3S + 2NO + 4H 2
O
calcolare quanti grammi di HgCl 2 si formano a partire da 5.31g di HgS,
0.25g di HCl e 1.23g di HNO 3 (reazione quantitativa).
Quando una reazione è quantitativa la resa è del 100%
Moli HgS = 5.31/232.65 = 0.0228 / 3 = 7.6×10 -3
Moli HCl = 0.25/36.45 = 6.86×10 -3 / 6 = 1.4×10 -3 → difetto
Moli HNO 3 = 1.23/63.07 = 0.0195 / 2 = 9.75×10 -3
Moli HgCl 2 = 1.4×10 -3 × 3 = 3.43×10 -3
Grammi HgCl 2 = 3.43×10 -3 ×271.49 = 0.93g
EQUIVALENTI (o GRAMMO-EQUIVALENTI)

Equivalente di un ossidante (riducente) = quantità in grammi di ossidante
(riducente) che acquista (cede) un Numero di Avogadro di elettroni
Equivalente di un acido (base) = quantità in grammi di acido (base) che cede
un Numero di Avogadro di H + (OH - ).
Equivalente di un sale = quantità in grammi di sale che per dissociazione
completa forma un numero di ioni negativi la cui carica complessiva è uguale a
quella di una mole di elettroni.
Peso equivalente (PE) = peso in grammi di un equivalente
In un processo redox ossidante e riducente reagiscono in quantità espresse in
equivalenti uguali.
In una reazione acido-base l’acido e la base reagiscono tra loro in quantità espresse in
equivalenti uguali.
N° eq = moli×
N° e-
N° H + /OH -
N° cariche anione
PE = PM/n dove n=
N° e-
N° H + /OH -
N° cariche anione
Esempi:

+5 +2
HNO 3
→ NO OSSIDANTE
+5 + 3e- → +2 1 mole di HNO 3 = 3 eq di HNO 3
PM=63.067
PE = 63.067/3=21 g/eq
+5 +4
HNO 3
→ NO 2
OSSIDANTE
+5 +1e- → +4 1 mole HNO 3 = 1 eq di HNO 3
PE=PM
H 2
SO 4
→ HSO 4-
+ H +
ACIDO
1 mole = 1 eq PE=PM
H 2
SO 4
→ SO 4
2-
+ 2H +
ACIDO
1 mole = 2 eq PE=PM/2 = 49.039 g/eq
Ca 3 (PO 4 ) 2
SALE
1 mole = 6 eq PE=PM/6=51.697 /eq
Es. 1
Calcolare la quantità in grammi di H 2 SO 4 che reagisce completamente con 0.4 eq
di NaOH in una reazione in cui si forma NaHSO 4 .

NaOH + H 2 SO 4 → NaHSO 4 + H 2 O
1H +
0.4 eq NaOH = 0.4 eq H 2 SO 4
moli = eq
grammi= moli×PM = 0.4× 98.08 = 39.2g
Es. 2
Calcolare la quantità in grammi di H 2 SO 4 che reagisce completamente con 0.4 eq
di NaOH in una reazione in cui si forma Na 2 SO 4 .
NaOH + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + H 2 O
2H +
0.4 eq NaOH = 0.4 eq H 2 SO 4
moli = eq/2
moli = 0.4/2= 0.2
grammi = 0.2× 98.08 = 19.61g
Oppure:
PE = PM/2 = 98.08/2 = 49.03
Grammi = eq×PE = 0.4×49.03 = 19.61g
Es. 3
Calcolare la quantità in grammi di FeSO 4 che sono necessari per ridurre, in
ambiente acido, 0.0638 moli di K 2 Cr 2 O 7 a sale di Cr(III). FeSO 4 si ossida a
Fe 2 (SO 4 ) 3 .

K 2 Cr 2 O 7 → Cr 3+
+6 + 3e- → +3 In K 2 Cr 2 O 7 ci sono due atomi di Cr quindi: 3×2=6
eq K 2 Cr 2 O 7 = moli×6 = 0.0638×6= 0.383 eq = eq FeSO 4
+2 - 1e- → +3
FeSO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3
eq FeSO 4 = moli FeSO 4
grammi = 0.383 × 151.91 = 58.2 g
Es. 4
Calcolare la quantità in grammi di FeS 2 che viene completamente ossidata a
Na 2 FeO 4 e Na 2 SO 4 da 298.35g di Na 2 O 2 che si riduce a Na 2 O.
-1 + 1e- → -2 1×2=2
moli Na 2 O 2 = 298.35/78 = 3.82
Na 2 O 2 → Na 2 O
eq Na 2 O 2 = 3.82×2 = 7.65 = eq FeS 2
+4 -2 +6 +6
FeS 2 → Na 2 FeO 4 + Na 2 SO 4
+2e-
-8e- × 2=16
In totale vengono scambiati 18 elettroni:
moli FeS 2 = eq/18 = 7.65/18 = 0.425
grammi = 0.425×119.8 = 50.9 g

Es. 5
In un processo di ossidoriduzione 0.827g di KMnO 4 ossidano completamente
0.111g di PH 3 a H 3 PO 4 . Determinare la variazione del numero di ossidazione di
Mn.
-3 - 8e- → +5
moli PH 3 = 0.111/ 33.99 = 0.00326
PH 3 → H 3 PO 4
eq PH 3 = 0.00326×8= 0.0261 = eq KMnO 4
moli KMnO 4 = 0.827/157.9= 0.0052
n° elettroni scambati = eq/moli = 0.0261/0.0052 = 5
+7
KMnO 4 + 5e- → Mn 2+
Es. 6
E’ data una soluzione di H 2 O 2 che trattata con KI libera I 2 . Lo Iodio così formato
ossida 0.958g di Na 2 S 2 O 3 a Na 2 S 4 O 6 riducendosi a NaI. Calcolare la quantità in
grammi di H 2 O 2 presente nella soluzione iniziale.
+2 +5/2
Na 2 S 2 O 3 → Na 2 S 4 O 6
+2 - 1/2e- → +5/2 1/2×2=1
moli Na 2 S 2 O 3 = 0.958/158.1 = 0.00606 moli
eq Na 2 S 2 O 3 = moli = 0.00606 = eq I 2
I 2 → NaI

0 + 1e- → -1 1×2=2
moli I 2 = 0.00606/2 = 0.00303
H 2 O 2 + 2KI → I 2 + 2KOH
moli I 2 = moli H 2 O 2
grammi H 2 O 2 = 0.00303×34 = 0.103g
oppure:
H 2 O 2 → KOH
-1 - 1e- → -2 1×2=2
eq I 2 = eq H 2 O 2
moli H 2 O 2 = 0.00607/2= 0.00303
grammi H 2 O 2 = 0.00303×34 = 0.103g