Pb(NO3)2 + 2 KI → PbI2 + 2 KNO3
con PbI2 precipitato, e avendo questi dati a) quantità di Pb(NO3)2 = 0,002 mol b) quantità di KI = 0,02 mol c) massa della carta da filtro = 2,6 g d) massa della carta da filtro + massa precipitato = 3,6 g e) massa del precipitato = 1,0 g la domanda è: usando il rapporto delle moli, indica le moli di precipitato PbI2 che si formano tenendo conto del reagente limitante. La risposta è questa: Nell’equazione di reazione i coefficienti di Pb(NO3)2 e KI sono, rispettivamente, 1 (sottinteso) e 2; ciò comporta che per ogni mole di Pb(NO3)2 che reagisce ne occorrono due di KI. In altre parole, la quantità in moli di KI deve essere doppia di quella di Pb(NO3)2 se si vuole che essi si trasformino completamente in prodotti. Per far reagire completamente 0,002 mol di Pb(NO3)2 servono quindi 2×0,002 = 0,004 mol di KI; poiché la quantità di KI a disposizione (0,02 mol) è molto più grande del necessario, KI è il reagente in eccesso e Pb(NO3)2 il reagente in difetto. Quando l’ultima porzione di Pb(NO3)2 ha reagito, la reazione non può più procedere dato che viene a mancare uno degli “ingredienti” indispensabili per la trasformazione; il Pb(NO3)2 è quindi il reagente limitante perché limita la quantità di prodotto che può effettivamente formarsi dalla reazione. La quantità in moli di PbI2 che si produce è pertanto determinata dalla quantità in moli di Pb(NO3)2 che reagisce; poiché si forma una mole di PbI2 per ogni mole di Pb(NO3)2 presente in soluzione (più propriamente si dice che il loro rapporto molare di reazione è di 1 a 1), la quantità attesa di PbI2 è pari a 0,002 mol. La massa di precipitato che si dovrebbe ottenere dalla reazione in questione è quindi pari am = n×mmolare PbI2 = 0,002 mol×461,01 g/mol = 0,922 g
La massa di 1,0 g di precipitato ottenuta nell’esperienza a cui i dati si riferiscono è, nel limite delle incertezze di misura, perfettamente in linea con il risultato atteso.