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Alcuni calcoli con le pressioni parziali

Alcuni calcoli con le pressioni parziali

Disciplina: Chimica 
di Tiziana Fiorani, 29 Marzo 2010

Marco ha scritto:

Salve professoressa, le volevo chiedere se mi poteva dare una mano con dei problemi che ho su alcuni esercizi che riguardano le pressioni parziali.
 
1. La reazione tra ossido rameico ed ammoniaca avviene come segue:
 
3CuO(s) + 2NH3(g) → 3Cu(s) + N2(g) + 3 H2O(g)
 
In un esperimento g di CuO furono fatti reagire con 4 L di NH3 a c.n. Calcolare: a) quale specie è in eccesso e in quale quantità; b) i litri a 130 °C e 1,2 atm di N2 e H20 prodotti; c) le pressioni parziali del miscuglio gassoso alla pressione di 42 atm.
 
2. In un recipiente di 2,5 L a 120 °C vengono introdotti 1,8×1023 molecole di H2 e 48 mg di H20. Calcolare: a) le pressioni parziali di H2 e O2; b) la pressione totale, dopo aver fatto avvenire la reazione:
2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)
 
3. In un recipiente del volume di 50 mL furono introdotti a 25 °C e 471 torr di xenon e fluoro alla pressione di 5,05 atm. Fatta avvenire la reazione in opportune condizioni, si è trovato un eccesso di F2 pari ad una pressione di 3,81 atm, misurati sempre a 25°C. Calcolare la formula del composto tra Xe e F2.
 
Svolgimento:
1. Per quanto riguarda il primo esercizio ho risolto i punti a) e b) e vengono rispettivamente:
a) NH3 in eccesso di 0,085 moli pari a 2,9 L a c.n.
b) 1,28 L di N2 e 3,84 L di H20.
Non riesco a risolvere il punto c) può aiutarmi?
Risultato: P di NH3 = 0,38 atm; P di N2 = 0,20 atm; P di H20 = 0,62 atm.
 
2. Per quanto riguarda questo secondo esercizio ho risolto il punto a) che viene: P di H2 = 0,038 atm; P di O2 = 0,019 atm.
Non riesco a risolvere il punto b) può aiutarmi?
Risultato: P tot= 0,038.
 
3.Questo terzo esercizio non riesco a capirlo.. può darmi una mano?
Risultato: XeF4
 
Grazie anticipatamente per la sua disponibilità.
 
Ecco l’aiuto:
Per il primo esercizio non posso aiutarti perché manca il dato relativo alla massa di CuO.
Per il secondo, ammettendo che i risultati che mi hai proposto siano corretti, ho dovuto prima individuare gli errori nel testo e poi risolverlo! Credo proprio che le molecole di H2 siano 1,8×1021, e non 1,8×1023, e che i 48 mg siano di ossigeno e non di H2O. In tal caso le pressioni parziali sono effettivamente quelle attese. La seconda parte dell’esercizio è molto semplice perché basta considerare che
  • per ogni mole di H2 che reagisce, e quindi scompare, se ne forma una di acqua gas
  • il numero di moli di O2 è la metà esatta del numero di moli di H2, quindi l’ossigeno reagisce completamente e non ne rimane nel recipiente di reazione.
  •  

In conclusione, a fine reazione nel recipiente c’è soltanto acqua gas e il suo numero di moli corrisponde al numero di moli di H2 presente prima della reazione. La pressione totale è quindi uguale alla pressione parziale dell’idrogeno, cioè 0,038 atm.
Anche il testo del terzo esercizio non è chiarissimo. La corretta stesura dovrebbe essere la seguente: “In un recipiente del volume di 50 mL furono introdotti a 25 °C  una quantità di xenon pari a 471 torr e una quantità di fluoro pari a 5,05 atm….”.
Per calcolare la formula del composto dobbiamo determinare il numero di moli di Xe e quello di F2 che reagiscono. Poiché a fine reazione rimane del fluoro, il numero di moli di F2 che effettivamente reagisce si calcola sottraendo le moli rimaste a quelle iniziali. In tutti i casi il numero di moli di gas si determina a partire dall’equazione di stato dei gas ideali. I risultati sono i seguenti:
n Xe = 0,00127 mol
n F2 iniziali = 0,0103 mol      n F2 rimastei = 0,0078 mol
n F2 reagite = (0,0103 – 0,0078) mol = 0,0025 mol
Poiché il numero di moli di F2 che reagisce è il doppio del numero di moli di Xe, l’equazione della reazione deve essere:
Xe + 2F2 → XeF4
È tutto chiaro? Lo spero, ma ti dò un consiglio: leggi bene il testo e… trascrivilo ancor meglio! Buon lavoro!
Tag: equazione di stato dei gas ideali, pressione parziale, rapporto di reazione


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