Di Kylene Arnold – Aggiornato il 30 agosto 2022

TL;DR

Per determinare le moli in una reazione, convertire tutte le masse dei reagenti in grammi, calcolare la massa molare di ciascun composto, dividere i grammi per la massa molare e utilizzare i coefficienti stechiometrici per trovare le rese limite del reagente e del prodotto.

1. Converti le masse dei reagenti in grammi

Inizia esprimendo la massa di ogni reagente in grammi. Ad esempio, 0,05 kg di sodio (Na) equivalgono a 50,0 g (0,05 kg×1000 g/kg). Nell'esempio del cloro di sodio abbiamo 50,0 gNa e 25.000 gCl₂.

2. Determinare i pesi atomici

Recupera il peso atomico di ciascun elemento dalla tavola periodica (espresso in unità di massa atomica, amu). Na = 22.990 amu, Cl = 35.453 amu.

3. Calcola le masse molari di reagenti e prodotti

Somma i pesi atomici di tutti gli atomi di ciascun composto per ottenere la sua massa molare (gmol⁻¹). Ad esempio:

• Na:22.990 gmol⁻¹
• Cl₂:2×35.453 = 70.506 gmol⁻¹
• NaCl:22.990 + 35.453 = 58.443 gmol⁻¹

4. Converti grammi in moli

Dividi la massa di ciascun reagente per la sua massa molare:

• Na:50,0 g÷22,990 gmol⁻¹ = 2,1749 mol
• Cl₂:25.000 g÷70.506 gmol⁻¹ = 0.3546 mol

5. Ispezionare i coefficienti di reazione

L'equazione bilanciata è 2 Na + Cl₂ → 2 NaCl. I coefficienti indicano il rapporto molare:2Na:1Cl₂:2NaCl.

6. Identificare il reagente limitante

Calcola quante moli di prodotto può generare ciascun reagente utilizzando il rapporto stechiometrico.

• Na → 2,1749 molNa ×(2NaCl/2Na) = 2,1749 molNaCl
• Cl₂ → 0,3546 molCl₂ ×(2NaCl/1Cl₂) = 0,7092 molNaCl

Il valore più piccolo (0,7092 molNaCl) indica che Cl₂ è il reagente limitante.

7. Calcola la massa massima del prodotto

Moltiplicare le moli di prodotto per la sua massa molare:

• 0,7092 molNaCl × 58,443 gmol⁻¹ = 41,4 gNaCl

8. Verifica il risultato

Controllo incrociato calcolando la massa in base al limite di Na:2,1749 molNaCl × 58,443 gmol⁻¹ = 127,0 gNaCl. Poiché la quantità derivata da Cl₂ è inferiore, la reazione produrrà solo ~41,4 g di NaCl.

9. Calcola le moli finali del prodotto

Dividere la massa del prodotto per la sua massa molare per confermare le moli:

• 41,4 g÷58,443 gmol⁻¹ = 0,709 molNaCl

Nota sulla sicurezza

Il sodio è altamente reattivo; questo esperimento dovrebbe essere eseguito solo in un ambiente di laboratorio controllato da professionisti qualificati.

Per dati autorevoli sui calcoli della costante e della massa molare di Avogadro, vedere IUPAC e Wikipedia:costante di Avogadro .