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La formula minima di un idrocarburo

Efrem mi chiede di determinare la formula minima di un idrocarburo sapendo che dalla sua combustione completa si formano 85,9 g di CO2 e 35,5 g di H2O.
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Efrem ha scritto:
 
Gentilmente, sono alle prime armi; se possibile vorrei i calcoli in modo semplice. Grazie mille.
 
Un ricercatore prende 27,65 g di un certo composto contenente solo carbonio e idrogeno e lo brucia completamente con ossigeno. Tutto il carbonio dà luogo a 85,9 g di CO2 e l'idrogeno dà luogo a 35,5 g di H2O. Calcola la formula minima del composto di partenza.
 
 
Ecco i calcoli…semplici:
 
Dalla massa di CO2 puoi calcolare la quantità in moli di CO2 che si è formata dalla combustione; se tieni presente che ogni atomo di carbonio del composto si è trasformato in una molecola di CO2 durante la combustione, puoi affermare che la quantità in moli di atomi C presenti nel composto è uguale alla quantità in moli di molecole di CO2 prodotte dalla combustione. Nel caso dell’acqua si ripete lo stesso percorso ma, dato che la formazione di una molecola di acqua durante la combustione richiede due atomi di idrogeno, la quantità in moli di atomi H presenti nel composto deve essere uguale al doppio della quantità in moli di molecole di H2O prodotte dalla combustione.
Poiché la formula minima mostra i rapporti numerici tra gli atomi dei vari elementi nel composto, puoi determinarla dividendo la quantità in moli di atomi H contenuti nel composto per la quantità in moli di atomi C contenuti nello stesso composto. I calcoli sono questi:
 
moli di molecole CO2 = n CO2 = m/mmolare = 85,9 g/44,01 g/mol = 1,95 mol
 
moli di atomi C = n C = n CO2 = 1,95 mol
 
moli di molecole H2O = n H2O = m/mmolare = 35,5 g/18,015 g/mol = 1,97 mol
 
moli di atomi H = n H = 2×n H2O = 2×1,97 mol = 3,94 mol
 
n H / n C = 3,94 mol / 1,95 mol = 2,02
 
In conclusione, il tuo composto contiene un numero di atomi H circa doppio del numero di atomi C; l'indice numerico di C, pertanto, deve essere 1 e quello di H deve essere 2. La formula minima del composto è quindi CH2.
Spero che tu abbia capito….i calcoli non sono difficili ma ho dato per scontato che tu sappia utilizzare il concetto di mole e di massa molare.

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