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Un calcolo stechiometrico

Ilaria mi chiede come si fa a calcolare la massa di eptano sapendo che nella reazione C7H16 + 11 O2 → 7 CO2 + 8 H2O si producono 115 g di anidride carbonica.
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Ilaria ha scritto:
 
Buonasera Professoressa, avrei bisogno del suo aiuto in quanto non ho le idee chiare riguardo il calcolo con le masse nelle equazioni chimiche. Per esempio, come faccio a calcolare la massa di eptano sapendo che si producono 115 g di anidride carbonica nella seguente reazione:   C7H16 + 11 O 7 CO+ 8 H2O?
La ringrazio anticipatamente!
 
Rispondo così:
 
L’equazione di reazione, attraverso i coefficienti stechiometrici anteposti alle formule dei reagenti e dei prodotti, ci fornisce i rapporti molari di reazione che ci consentono poi di stabilire le masse di ciascuna delle specie che partecipa alla reazione. Nel tuo caso specifico l’equazione ti informa che, se metti a reagire una mole di eptano con undici moli di ossigeno gassoso, ottieni sette moli di anidride carbonica e otto moli di acqua; più in particolare, ciò che ti interessa per risolvere il problema è che si producono sette moli di CO2 a partire da una sola mole di C7H16 che reagisce. Pertanto, se conosci la quantità in moli di eptano messa a reagire, sai che la quantità in moli di anidride carbonica che si produce è sette volte più grande; se, invece, conosci la quantità in moli di anidride carbonica che si è formata, sai che la quantità in moli di eptano che ha reagito deve essere sette volte più piccola. Con un linguaggio più tecnico, possiamo dire che in questa reazione il rapporto molare tra anidride carbonica ed eptano è 7, cioè n CO2/n C7H16 = 7 (n è il simbolo della quantità in moli di sostanza). Da questa stessa relazione puoi ricavare la quantità in moli di eptano se conosci n CO2 o, viceversa, la quantità in moli di anidride carbonica se conosci n C7H16.
A questo punto non resta che calcolare la quantità in moli corrispondente a 115 g di anidride carbonica, ricavare tramite il rapporto molare di reazione la quantità in moli di eptano e trasformare tale quantità in massa. Dando per scontato che tu sappia calcolare la massa molare delle sostanze e trasformare la massa di una sostanza in moli e viceversa, ti propongo quanto segue:
 
n CO2 = m/mmolare = 115 g/44,01 g/mol = 2,61 mol
 
n CO2/n C7H16 = 7           n CO2 = 7×n C7H16          n C7H16 = n CO2/7 = 2,61 mol/7 = 0,373 mol
 
m C7H16 = n×mmolare = 0,373 mol×100,21 g/mol = 37,4 g
 
In conclusione, se dalla tua reazione si sono prodotti 115 di anidride carbonica, devono aver reagito 37,4 di eptano.
1 Commenti
B

Beatrice

23 ottobre 2023 alle 07:02

Calcolo spechionetrico

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