Esercizio di chimica sul reagente in eccesso (Università di Biologia)

Reading Time: 2 minutes

In collaborazione con: Francesco Atzeni

Testo

Data la seguente reazione chimica:

$Al + Cl_{2} \rightarrow Al_{2}Cl_{6}$

Bilanciare la reazione e determinare il numero di moli in eccesso di Alluminio supponendo di avere $5.40g$ di $Al$ e $8.10g$ di $Cl_{2}$ .

Risoluzione

Bilanciando la reazione si ottiene:

$2Al + 3Cl_{2} \rightarrow Al_{2}Cl_{6}$

Da cui si evince che per ottenere una molecola di $Al_{2}Cl_{6}$ sono necessari 2 atomi di $Al$ e 3 molecole di $Cl_{2}$ .

Per scoprire il numero di moli in eccesso di Alluminio è necessario, come prima cosa, rapportare i coefficienti stechiometrici dei reagenti con il numero di moli che si possiedono.

Per calcolare il numero di moli possedute dei reagenti si procede come segue:

Si legge dalla tavola periodica il peso atomico di dell’alluminio e del cloro, essi sono:
- Peso atomico per il Cl $35.45 U.M.A$
- Peso atomico per l’ Al $26.98 U.M.A$
Si calcola la massa molare:
- La massa molare dell’alluminio è $26.98 g/mol$ , ovvero ci sono $26.98$ grammi ogni mole di alluminio. Detta in un altro modo ancora una mole di alluminio ha massa pari a $26.98g$ o ancora possiamo dire che $6.022 \cdot 10^{23}$ atomi di alluminio hanno massa pari a $26.98g$
- La massa molare del $Cl_{2}$ è $2\cdot 35.45 g/mol = 70.9 g/mol$ , ovvero ci sono $70.9$ grammi ogni mole di $Cl_{2}$ . Detta in un altro modo ancora una mole di $Cl_{2}$ ha massa pari a $70.9g$ o ancora possiamo dire che $6.022 \cdot 10^{23}$ molecole di $Cl_{2}$ hanno massa pari a $70.9g$
Si conclude calcolando il numero di moli:
- per l’alluminio il numero di moli è dato da $\frac{5.40g}{26.98 g/mol} \approx 0.2mol$
- il numero di moli delle molecole di $Cl_{2}$ è $\frac{8.10g}{70.9g/mol}\approx 0.114 mol$

Ora che abbiamo il numero di moli vale la pena farne il rapporto e paragonarlo con il rapporto dei corrispondenti coefficienti stechiometrici.

il rapporto tra le moli di $Al$ e le moli di $Cl_{2}$ è dato da $\frac{0.114 mol}{0.2mol} = 0.57$
il rapporto dei coefficienti stechiometrici di $Al$ e di $Cl_{2}$ è dato da $\frac{3}{2} =1,5$

Essendo che $0.057 < 1,5$ è evidente che l’ $Al$ è in eccesso e il $Cl_{2}$ è il reagente limitante. Infatti con un rapporto pari a 1,5 la richiesta è che nei reagenti ci debba essere il 50% in più di $Cl_{2}$ rispetto all’alluminio, in modo che la reazione avvenga senza avanzi.

Alla luce di queste considerazioni si suppone dunque che tra i due reagenti sia solo il $Cl_{2}$ a reagire tutto, e perciò si può affermare che verranno prodotte $\frac{0.114}{3} mol = 0.038 mol$ di $Al_{2}Cl_{6}$ . Di conseguenza l’Alluminio che viene consumato nella reazione è pari a $2 \cdot 0.038 mol = 0.076 mol$

A questo punto possiamo affermare che il numero di moli in eccesso di $Al$ è pari al numero di moli di Alluminio che si possedevano prima delle reazione meno quelle reagite, cioè:

$0.2mol - 0.076 mol = 0.124 mol$

Quindi in definitiva, per rispondere alla domanda del problema, il numero di moli di Alluminio in eccesso è pari a $0.124 mol$ .

Donazione

Ciao 🙂 ti è piaciuto il contenuto di questo post? Se la risposta è sì e/o vorresti vedere più contenuti effettua una donazione a tua scelta. Ricorda che in questo sito risolvo esercizi e se vuoi posso farlo per te. Potrai chiedermi la risoluzione di uno qualunque degli esercizi del tuo libro, a patto che questi siano di campi che posso trattare. Manda pure una mail a andrea.zedda@outlook.it. Ti aspetto, a presto!

€1,00

Testo

Risoluzione

Condividi:

Correlati

Di Andrea