I rapporti stechiometrici

Misha ha scritto:

Che differenza c’è tra un rapporto stechiometrico numerico e uno ponderale? Per esempio nella reazione NH3 + HCl → NH4Cl quali sono i rapporti stechiometrici numerali e ponderali? Non mi è ancora chiaro.

 

Rispondo così:

Il rapporto stechiometrico numerico indica il rapporto tra il numero di moli delle varie specie che partecipano a una reazione chimica e si determina a partire dai coefficienti di reazione presenti nell’equazione chimica della reazione stessa. Nella tua reazione, per esempio, i coefficienti stechiometrici di reagenti e prodotti sono tutti uguali a 1; il rapporto stechiometrico numerico tra NH3 e HCl è pertanto 1/1, che si scrive spesso anche con la notazione 1 : 1, e indica che una quantità x in moli di NH3 deve reagire con una pari quantità in moli di HCl, cioè con x moli di HCl. Così facendo, infatti, il rapporto x mol  NH3 / x mol HCl corrisponde a 1/1. Lo stesso rapporto numerico di 1/1 c’è anche tra NH3 e NH4Cl, così come tra HCl e NH4Cl.

Il rapporto stechiometrico ponderale, invece, indica il rapporto tra le masse delle specie che partecipano alla reazione chimica e si determina a partire dal rapporto stechiometrico numerico moltiplicando ciascun numero del rapporto per la massa molare, mmolare, della specie a cui è riferito. Nella tua reazione, per esempio, il rapporto stechiometrico ponderale tra NH3 e HCl è

1 (mol NH3) · mmolare NH3 / 1 (mol HCl) · mmolare HCl = 17 g NH3 / 35,5 g HCl

mentre quello tra NH3 e NH4Cl, e quello tra HCl e NH4Cl sono

1 (mol NH3) · mmolare NH3 / 1 (mol NH4Cl) · mmolare NH4Cl = 17 g NH3 / 53,5 g NH4Cl

1 (mol HCl) · mmolare HCl / 1 (mol NH4Cl) · mmolare NH4Cl = 35,5 g HCl / 53,5 g NH4Cl

Tali rapporti possono essere espressi anche prendendo come riferimento 1 g di una delle due specie; per esempio, il rapporto 17 g NH3 / 35,5 g HCl indica che con 1 g di HCl reagiscono 0,48 g circa di NH3, e anche che 1 g di NH3 reagisce con 2,09 g di HCl. Lascio a te gli altri calcoli…

Va meglio ora? Mi auguro di sì…

 

Per la lezione