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Un semplice calcolo stechiometrico

Maria Claudia vuole sapere come si calcola il volume in mL di acido fosforico 0,20 M necessario a reagire con 2,0 grammi di idrossido di calcio e a formare la sola specie Ca3(PO4)2.
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Maria Claudia ha scritto: Salve Professoressa, avrei bisogno di aiuto per risolvere questo problema. In una reazione di neutralizzazione tra idrossido di calcio e acido fosforico si forma la sola specie Ca3(PO4)2. Determinare i mL di acido fosforico 0,20 M necessari a reagire con 2,0 grammi di base. Inoltre ho un dubbio su un'altra questione. Studiando l'aufbau delle molecole, in quelle biatomiche omonucleari del secondo periodo c'è un'inversione di energia degli stati 2p dall'azoto all'ossigeno. Nel caso di molecole biatomiche eteronucleari ho visto che non succede (es.CO), perché? Data una molecola qualsiasi come faccio a capire se devo scrivere in un ordine o in un altro? La ringrazio molto.   Ecco l’aiuto: Il problema si risolve procedendo così:
  • scrivere la reazione di neutralizzazione tra idrossido di calcio, Ca(OH)2, e acido fosforico, H3PO4;
  • calcolare la quantità in moli di base, cioè di idrossido di calcio;
  • determinare la quantità in moli di acido fosforico necessaria per la neutralizzazione sulla base del rapporto molare di reazione;
  • calcolare il volume di acido a partire dalla definizione di molarità, M = n/V .
Reazioni e calcoli sono questi:

3 Ca(OH)2 +  2 H3PO4 →  Ca3(PO4)2 + 6 H2O

n Ca(OH)2 = m/mmolare = 2,0 g/74,093 g/mol = 2,7·10-2 mol

n H3PO4 = n Ca(OH)2 · 2 mol H3PO4 / 3 mol Ca(OH)2

n H3PO4 = 2,7·10-2 mol Ca(OH)2 · 2 mol H3PO4 / 3 mol Ca(OH)2 = 1,8·10-2 mol

V H3PO4 = n/M = 1,8·10-2 mol / 0,20 mol/L = 9,0·10-2 L = 90 mL

In conclusione, per neutralizzare 2,0 grammi di idrossido di calcio servono 90 mL di acido fosforico 0,20 M. Per quanto riguarda l’altro dubbio, suppongo che tu ti riferisca agli orbitali molecolari σ2p e π2p, e al fatto che le molecole biatomiche eteronucleari, come CO e NO, presentano un diagramma del livello energetico degli orbitali molecolari simile a quello dell’ossigeno. In linea di massima, dato che in una molecola biatomica eteronucleare non c’è un’equa condivisione degli elettroni di legame, è possibile affermare che l'elemento più elettronegativo contribuisce maggiormente agli orbitali di legame mentre l'elemento meno elettronegativo contribuisce maggiormente agli orbitali di antilegame. In molecole come CO e NO l’elemento più elettronegativo è l’ossigeno per cui il diagramma dei livelli energetici degli orbitali di legame ha un andamento simile a quello dell’ossigeno. Non esiste però una regola generale al riguardo; proprio perché gli orbitali atomici contribuiscono in modo diverso alla formazione dell’orbitale molecolare, tali diagrammi sono molto più difficili da prevedere e possono essere costruiti con certezza soltanto sulla base di calcoli specifici per ciascuna molecola.

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