Composizione percentuale: esercizi svolti e formule di composti chimici
La composizione percentuale di un elemento in una molecola è una tematica centrale nello studio della chimica. Le sue applicazioni spaziano dai calcoli stechiometrici alla pratica di laboratorio. La conoscenza della composizione percentuale permette di determinare la presenza di elementi in composti idrati, la perdita percentuale di un sale durante il riscaldamento e quantità di una specie in un minerale. Inoltre, è possibile determinare la formula minima del composto. Di seguito riportiamo esempi di esercizi svolti sulla composizione percentuale.
Esercizio 1: Calcolo della composizione percentuale di CaO in CaCO3
Per trovare la composizione percentuale di CaO in CaCO3 calcoliamo i pesi molecolari:
– Peso molecolare di CaO = 56.08 g/mol
– Peso molecolare di CaCO3 = 100.09 g/mol
Ciò significa che ogni 100.09 g di CaCO3 contengono 56.08 g di CaO. Pertanto, la percentuale di CaO è uguale al 56.0%.
Esercizio 2: Calcolo della composizione percentuale nel composto MgCl2 * 6 H2O
Creiamo una tabella con i pesi atomici e calcoliamo le percentuali per Mg, Cl, H e O. Otteniamo i seguenti risultati:
– Mg = 11.96%
– Cl = 34.88%
– H = 5.95%
– O = 47.22%
La somma delle percentuali è pari a 100.
Esercizio 3: Calcolo della quantità di pirite in un minerale
Utilizzando una proporzione, possiamo determinare che nel minerale sono contenuti 22.5 grammi di pirite.
Altri esempi di calcolo della composizione percentuale includono il calcolo della formula empirica di un composto di potassio, cromo e ossigeno. In questo caso, le masse degli elementi sono convertite in moli e successivamente è trovato il rapporto semplice tra le moli degli elementi, ottenendo la formula empirica KCrO3.
Inoltre, il metodo per calcolare la formula di composti contenenti acqua di cristallizzazione, come nel caso del solfato di calcio CaSO4 x H2O, è stato esaminato. Durante la disidratazione di un solfato idrato è possibile determinare la formula del sale stabilendo il rapporto tra le moli di acqua e le moli del sale.
Infine, sono state presentate direttive per calcolare il peso atomico di un metallo in un solfato e per determinare la formula empirica di un composto di vanadio e zolfo.
Risolvendo esercizi sul calcolo della composizione percentuale e sulla determinazione delle formule dei composti chimici, è possibile acquisire una comprensione più approfondita dei principi chimici e delle loro applicazioni pratiche.Come determinare la formula dei composti chimici attraverso il calcolo stechiometrico
Quando si cerca di determinare la formula dei composti chimici, è fondamentale eseguire il calcolo stechiometrico per trovare le proporzioni esatte in cui gli elementi si combinano. Questo processo è cruciale per capire la composizione e interpretare i risultati delle reazioni chimiche. Vediamo insieme come eseguire questo calcolo con due diversi esempi.
Nel primo caso, prendiamo in considerazione un minerale con i seguenti composti:
– Na2O 21,8%
– Al2O3 35,9%
– SiO2 42,3%
Iniziamo calcolando le masse di ciascun composto:
• 21,8 g di Na2O
• 35,9 g di Al2O3
• 42,3 g di SiO2
Successivamente calcoliamo le moli di ciascun composto dividendo per i loro pesi molecolari:
• Na2O: 0,352 moli
• Al2O3: 0,352 moli
• SiO2: 0,704 moli
Dopo di che, per determinare la formula empirica, dividiamo questi numeri per il numero più piccolo:
• Na2O: 1
• Al2O3: 1
• SiO2: 2
Quindi, la formula empirica del minerale risulta essere Na2O Al2O3 2 SiO2.
In un secondo esempio, supponiamo che 10,0 g di fosforo e 7,75 g di zolfo reagiscano completamente. Dopo aver calcolato le moli di fosforo e zolfo e diviso per il numero più piccolo, otteniamo che la formula del composto è P1.33S1.
In sintesi, il calcolo stechiometrico e la determinazione delle formule di composti chimici sono procedure essenziali per comprendere le proporzione con cui gli elementi si combinano per formare i composti. Questi calcoli sono cruciali per interpretare le reazioni chimiche e comprendere la composizione dei composti.