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Corso Chimica Falgnico...

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Analisi di misce ele di composti I problemi sulla composizione percentuale o in peso di miscele di composti si risolvono sfruttando gli indizi che ci vengono forniti su uno o più dei d componenti.

Rientrano in due categorie: a) l’indizio è relativo ad un componente presente in uno solo dei composti; (caso piiù semplice )

b) L’indizio riguarda un com mponente che è in relazione contemporanea con più componenti; (la soluzione

richiede il ricorso ad un u sistema di equazioni di I grado).

Esempio di ana alisi di miscele

Es. 1

Calcolare la percentuale di fluoro in n una miscela di bromuro di sodio e floruro di calcio al 27.51 % del primo o. (PM: F 18.9984; CaF2 78.08; NaBr 102.899) [35.28 %]

1) Indichiamo i componenti della a miscela parentesi graffe.

con le formule e tra

{NaBr, CaF2} 2) Se non è indicata la quantità della miscela possiamo riferirci a 100 g, per cui: 27.51 % → 27.51 g NaBr (100-27.51) % → 72.49 7 g CaF2 3) L’elemento richiesto, il fluoro, è contenuto solo in uno dei due composti quindi possiamo metterlii direttamente in relazione. n F = 2 × n CaF2 8.08 g mol-1 = 0.9284 mol n CaF2 = 72.49 g /78 n F = 0.9284 × 2 = 1.857 mol g F = 1.857 mol × 18.9 9984 g mol-1 = 35.28 g Essendoci riferiti a 100 g, 35.28 8 g equivalgono a 35.28%.

Esempio di ana alisi di miscele

Es. 2

Calcolare quanto bromo è contenuto in 9.481 g di una miscela di bromuro 7 % del secondo. (PM: Br 79.909; di argento e cloruro di argento al 77.9 AgBr 187.779; AgCl 143.323) [0.8916 g]

1) Indichiamo i componenti della a miscela parentesi graffe.

con le formule e tra

{AgBr, AgCl}

2) Essendo indicati i grammi totali della miscela, dobbiamo usare le percentuali per conoscere la masssa di ciascun componente. 77.9 % AgCl

(100-77..9) = 22.1 % AgBr

g AgCl = gtot × %/100 = 9.481 × 0.779 = 7.386 g g AgBr = gtot × %/100 = 9.481 × 0.221 = 2.095 g

3) L’elemento richiesto, il bromo o, è contenuto solo in uno dei due composti quindi possiamo metterlii direttamente in relazione. n Br = n AgBr 79 g mol-1 = 0.01112 mol n AgBr = 2.095 g /187.77 g Br = 0.1112 mol × 79.909 g mol-1 = 0.8916 g

Esempio di ana alisi di miscele

Es. 3

Un campione di 42.90 g di una misce ela di KCl e NaCl contiene 7.893 g di sodio. Calcolare le quantità dei due composti nel campione. (PM: KCl 74.555; NaCl 58.443; Na 22.99) [R. 20.06g NaCl; 22.84g KCl]

1) Indichiamo i componenti della a miscela parentesi graffe. {KCl, NaCl} N

con le formule e tra

2) L’indizio fornito è la massa di sodio, che è contenuto solo in uno dei due composti quindi posssiamo metterli direttamente in relazione. n Na = n NaCl n Na = 7.893 g /22.99 g mol-1 = 0.3433 mol g NaCl = 0.3433 mol × 5 58.443 g mol-1 = 20.06 g

3) La massa dell’altro componente e la ricaviamo per differenza dalla massa totale. g KCl = (42.90 - 20.06) g = 22.84 g

Esempio di ana alisi di miscele Una miscela di PbO e PbO2 contiene il 90.7 % in peso di piombo. Trovare la composizione percentuale della miscela. (PM: PbO 223.199; PbO2 239.198; Pb 207.2) [66.5% PbO; 33.5% PbO2]

1) Indichiamo i componenti della a miscela parentesi graffe. {PbO, PbO2}

con le formule e tra

2) Se non è indicata la quantità della miscela possiamo riferirci a 100 g, per cui: 90.7 % → 90.7 g Pb n Pb = 90.7 g /207.2 2 g mol-1 = 0.438 mol 3) L’elemento indicato, il piom mbo, è contenuto in entrambi i composti quindi dobbiamo usare una doppia relazione: una per le moli e una per la massa. n Pb = n PbO + n PbO2

equaz. moli

100 g = g PbO + g PbO O2

equaz. massa

4) La massa (g) può essere espre essa come moli (n) x PM (gmol-1) g PbO = nPbO × 223.199 gmo ol-1 g PbO2 = nPbO2 × 239.198 gm mol-1 Andiamo a sostituire nel sistem ma al punto 3) n Pb = n PbO + n PbO2 100 = nPbO × 223.199 + nPbO 2 × 239.198 1/3

Esempio di ana alisi di miscele Una miscela di PbO e PbO2 contiene il 90.7 % in peso di piombo. Trovare la composizione percentuale della miscela. (PM: PbO 223.199; PbO2 239.198; Pb 207.2) [66.5% PbO; 33.5% PbO2]

5) Indichiamo per facilità nPb bO come x e nPbO2 come y e riscriviamo il sistema nPbO = x; n nPbO2 = y n Pb = 0.438 = n PbO + n PbO O2 100 = nPbO × 223.199 + nPb bO2 × 239.198 0.438 = x + y

Sistema di equazioni

100 = 223.199 x + 239.198 y

lineari in due incognite

Risolvibile con diversi metodi, ad es. c con quello di sostituzione. Ricavo x dalla prima equazione come:

x = 0.4 438 - y E sostituisco nella seconda equazione e:

98 y = 97.76 – 223.199y + 239.198y; 100 = 223.199(0.438-y) + 239.19 Separo i termini noti a sinistra e quellli con y a destra e faccio le somme;

100 - 97.76 = –223.199y + 239..198y; 2.24 = 15.999 y; ucsia, ricavo x; Ricavo y e quindi, dalla relazione in fu

999 = 0.140 Y = 2.24 / 15.9 x = 0.438 – 0.1140 = 0.298 2/3

Esempio di ana alisi di miscele Una miscela di PbO e PbO2 contiene il 90.7 % in peso di piombo. Trovare la composizione percentuale della miscela. (PM: PbO 223.199; PbO2 239.198; Pb 207.2) [66.5% PbO; 33.5% PbO2]

6) Ricordando l’annotazione al pu nto 5) possiamo dire: nPbO = x = 0 0.298 mol nPbO2 = y = 0.140 mol 7) Possiamo calcolare la massa moltiplicando moli (n) x PM (gmol-1) g PbO = 0.298 mol × 223.199 gmol-1 = 66.5 g g PbO2 = 0.140 × 239.198 gmol-1 = 33.5 g

Essendoci riferiti a 100 g, i valori in g equivalgono alle percentuali in peso %.

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