Composizione delle miscele: esercizi e calcoli

Gli esercizi che riguardano la composizione di una miscela sono comunemente affrontati durante lo studio della stechiometria. Nel contesto di tali esercizi, non esiste un metodo universalmente applicabile, ma possono essere risolti adoperando strategie specifiche. Questi esercizi consentono di determinare la percentuale di un componente all’interno di una miscela, come ad esempio la percentuale di un metallo in una lega.

Calcolo del peso atomico

Si consideri un campione di massa 1.000 g contenente il 75,0 % di solfato di potassio e il 25 % di un sale generico MSO₄. Dopo la solubilizzazione del campione, il solfato è stato precipitato come BaSO₄, ottenendo una massa di solfato di bario pari a 1.490 g. L’obiettivo è calcolare il peso atomico di M presente in MSO₄ e individuare il metallo.

Provvediamo al calcolo della massa dei costituenti del campione:

– Massa di K₂SO₄ = 1.000 g * 75.0/100 = 0.7500 g
– Massa di MSO₄ = 1.000 g * 25.0/100 = 0.2500 g

Successivamente, le moli di K₂SO₄ corrispondono a 0.004304, mentre per il solfato di bario sono pari a 0.006384.

Calcolando la differenza tra le moli di solfato di bario e quelle della miscela, otteniamo le moli di MSO₄. Conoscendo la massa e le moli di MSO₄, è possibile calcolarne il peso molecolare: 120.19. Infine, applicando una serie di operazioni, è possibile determinare il peso atomico di M, ottenendo un risultato di 24.12 g/mol, che corrisponde al peso atomico del magnesio.

Calcolo della composizione percentuale della miscela

Consideriamo una miscela di cloruro di mercurio (I) e bromuro di mercurio (I) con una massa di 2.00 g. L’ione di mercurio presente nella miscela è stato ridotto quantitativamente a mercurio metallico, ottenendo una massa di 1.50 g. Lo scopo è calcolare la composizione percentuale della miscela.

Denotando con x la massa di Hg₂Cl₂ e con y quella di Hg₂Br₂, si ha:
x + y = 2.00

Le moli di mercurio metallico ottenute corrispondono a 0.00748, e sono ottenute dalla somma delle moli di Hg₂Cl₂ e di Hg₂Br₂. Ricaviamo le moli di Hg₂Cl₂ come rapporto tra la sua massa e il peso molecolare. Allo stesso modo, calcoliamo le moli di Hg₂Br₂.

Dopo una serie di operazioni, troviamo che la % di Hg₂Cl₂ presente nella miscela è del 26.05 %, mentre la % di Hg₂Br₂ risulta essere il 73.95 %.

Determinazione della percentuale di magnesio in una lega

Infine, consideriamo una lega metallica composta da alluminio e magnesio con una massa di 0.155 g. Dopo una reazione con HCl, si ottengono 0.0163 grammi di H₂. Lo scopo è determinare la percentuale di magnesio presente nella lega.

Denotando con x la massa di Al e con y la massa di Mg, otteniamo x + y = 0.155. Successivamente, applicando specifiche operazioni, si giunge alla conclusione che la percentuale di Mg nella lega è del 23.8 %.

In conclusione, gli esercizi sulla composizione di miscele risultano una parte essenziale nello studio della stechiometria e forniscono importanti nozioni sulla determinazione percentuale dei componenti all’interno di una miscela.