Di Chris Deziel | Aggiornato il 24 marzo 2022

Nel regno della stechiometria, dove i chimici confrontano le quantità relative di sostanze nelle reazioni, sapere come determinare il rapporto molare è essenziale. Che tu stia elaborando la formula empirica di un composto sconosciuto o calcolando le quantità precise di reagenti e prodotti in una reazione, i principi sono gli stessi:identifica la relazione numerica intera più semplice tra le specie coinvolte.

Determinazione di una formula empirica

Quando un composto misterioso viene analizzato per la sua composizione elementare, solitamente si misura la massa di ciascun elemento presente. Convertire quelle masse in moli (massa ÷ peso atomico) rivela quante moli esistono di ciascun elemento. Da lì puoi dedurre il rapporto tra numeri interi più semplice:la formula empirica.

1. Calcola le moli di ciascun elemento. Dividi la massa misurata per il peso atomico dell'elemento. Ad esempio, un composto contenente 0,675 g di H, 10,8 g di O e 13,5 g di Ca produce:
   • H:0,675 g ÷ 1,01 gmol⁻¹ =0,675 mol
   • O:10,8 g ÷ 16,00 gmol⁻¹ =0,675 mol
   • Ca:13,5 g ÷ 40,08 gmol⁻¹ =0,337 mol
2. Dividi per il valore molare più piccolo. Qui, Ca (0,337 mol) è il più piccolo. Dividendo ogni valore molare per 0,337 si ottiene:
   • H:0,675 ÷ 0,337 ≈ 2
   • O:0,675 ÷ 0,337 ≈ 2
   • Ca:0,337 ÷ 0,337 =1
3. Scrivi la formula empirica. I rapporti di numeri interi risultanti diventano pedici:CaO₂H₂, tipicamente espresso come Ca(OH)₂.

Bilanciare un'equazione di reazione

Quando si conoscono i reagenti e i prodotti di una reazione, è possibile scrivere un'equazione sbilanciata e quindi bilanciarla modificando i coefficienti stechiometrici. Questi coefficienti sono, infatti, i rapporti molari che soddisfano la legge di conservazione della massa.

1. Inizia con l'equazione sbilanciata. Ad esempio:H₂ + O₂ → H₂O.
2. Bilancia gli atomi. Moltiplica ciascun lato per il più piccolo insieme di numeri interi che eguaglia il numero di atomi per ogni elemento. L'equazione bilanciata diventa:2H₂ + O₂ → 2H₂O.
3. Interpreta i rapporti molari. Dai coefficienti:
   • Idrogeno in ossigeno:2molH₂ :1molO₂ → 2:1
   • Ossigeno in acqua:1molO₂ :2molH₂O → 1:2
   • Acqua a idrogeno:2molH₂O :4molH₂ → 1:2 (semplificato)

Questi coefficienti non solo bilanciano l'equazione ma dicono anche quante moli di ciascuna specie partecipano alla reazione. Padroneggiare questa tecnica garantisce calcoli stechiometrici accurati per qualsiasi processo chimico.