Determinazione della formula empirica tramite analisi per combustione
Uno dei metodi classici per determinare la formula empirica dei composti sfrutta la loro combustione. Durante il processo di combustione, alcuni elementi come carbonio, idrogeno, azoto o zolfo producono i rispettivi ossidi, i quali possono essere determinati quantitativamente per stabilire le percentuali in massa degli elementi presenti nel composto. Conoscendo la massa molare del composto ottenibile, è possibile determinare anche la formula molecolare.
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Esercizi di calcolo della formula minima tramite analisi per combustione
Uno dei metodi utilizzati per calcolare la formula minima di un composto tramite analisi per combustione consiste nel valutare la quantità di ossidi formati durante la reazione. Qui di seguito sono riportati diversi esercizi svolti per determinare la formula minima di vari composti mediante l’analisi per combustione.
Esercizio 1
La combustione di un composto contenente carbonio, idrogeno, cloro e ossigeno ha prodotto 58.57 g di CO2 e 14.98 g di H2. La determinazione sperimentale ha rilevato che un’aliquota di 75.00 g del composto contiene 22.06 g di cloro. Utilizzando questi dati, è possibile determinare la formula minima del composto.
Le moli di CO2 risultano essere 1.331, mentre le moli di H2 sono 1.664. Successivamente, calcolando le moli di cloro e ossigeno, è possibile determinare il rapporto molare di ciascun elemento e quindi la formula minima del composto, che risulta essere C4H5ClO2.
Esercizio 2
Altra soluzione per determinare la formula minima di un composto, consiste nell’analisi dei prodotti ottenuti tramite la combustione di un campione. In questo caso, è stato utilizzato un campione contenente carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto. Dopo la combustione, sono stati ottenuti 4.36 g di CO2 e 0.892 g di H2. Inoltre, da altri campioni sono stati ottenuti 2.60 g di SO3 e 2.80 g di HNO3. Utilizzando questi dati, è stata determinata la formula minima del composto, che risulta essere C5H5SNO.
Esercizio 3
Nell’ultimo esercizio, è stata fornita la massa di ossidi formati dalla combustione di un composto contenente solo azoto e idrogeno. Dopo aver determinato le moli di tali ossidi, è stato possibile calcolare la formula minima e molecolare del composto che corrisponde a NH2 e N2H4 rispettivamente.
Concludendo, l’analisi per combustione rappresenta un metodo fondamentale per determinare la composizione dei composti, calcolarne la formula minima e molecolare, e comprendere la proporzione degli elementi presenti all’interno delle molecole.
