Problema con chimica di base
Ciao a tutti
Non essendo ancora molto pratico di esercizi di chimica, mi rivolgo a voi sperando in aiuto:
Perdonate la mia estrema ignoranza in materia.
Ho un esercizio in cui mi viene chiesto di bilanciare una reazione e successivamente calcolare la massa di uno dei due reagenti per far avvenire una reazione completa
Il carbonio reagisce con l’ossido ferrico, Fe2O3 dando ferro e biossido di carbonio, CO2. Scrivi e bilancia la reazione.
Determina quindi quanto carbone è necessario per far reagire completamente 1.00t di ossido ferrico e quanto ferro si produce così, supponendo che il carbone sia fatto di carbonio puro.
Ora, ho bilanciato la reazione come segue
\(\displaystyle Fe_{2} \)\(\displaystyle O_{3} \) + \(\displaystyle C_{} \) \(\displaystyle \rightarrow \) \(\displaystyle Fe_{} \) + \(\displaystyle CO_{2} \)
\(\displaystyle 2Fe_{2} \)\(\displaystyle O_{3} \) + \(\displaystyle 3C_{} \) \(\displaystyle \rightarrow \) \(\displaystyle 4Fe_{} \) + \(\displaystyle 3CO_{2} \)
Dopo aver ricavato i pesi atomici e molecolari attraverso la tavola periodica, ho calcolato il numero di moli di \(\displaystyle Fe_{2}O_{3} \) dividendo la massa in grammi per il suo peso molecolare
\(\displaystyle \frac{nFe_{2}O_{3}}{pmFe_{2}O_{3}} = \frac{1000000}{159.69} = 6262.13 mol \)
E adesso viene il bello. Difatti, io credo di aver combinato una stupidata, ma non ho trovato altro modo di risolvere l'esercizio.
Guardando la reazione bilanciata ho un rapporto di 2:3 fra \(\displaystyle Fe_{2}O_{3} \) e \(\displaystyle C \), ho quindi calcolato le moli di \(\displaystyle C \) così
\(\displaystyle nC = nFe_{2}O_{3} \cdot 3 = 6262.13 \cdot 3 = 18786.39mol \)
Allo stesso modo, per le moli di Ferro
\(\displaystyle nFe = nFe_{2}O_{3} \cdot 4 = 6262.13 \cdot 4 = 25048.52mol \)
Successivamente ho calcolato la massa di Carbonio e quella del Ferro moltiplicando le moli per i rispettivi pesi atomici
\(\displaystyle mC = nC \cdot pAC = 18786.39 \cdot 12.011 = 225643.33g \)
\(\displaystyle mFe = nFe \cdot pAFe = 25048.52 \cdot 55.845 = 139894.6 \)
Ora, il mio dubbio è: l'esecuzione dell'esercizio è giusta o sto solo scrivendo delle stupidate?
Grazie
Non essendo ancora molto pratico di esercizi di chimica, mi rivolgo a voi sperando in aiuto:
Perdonate la mia estrema ignoranza in materia.
Ho un esercizio in cui mi viene chiesto di bilanciare una reazione e successivamente calcolare la massa di uno dei due reagenti per far avvenire una reazione completa
Il carbonio reagisce con l’ossido ferrico, Fe2O3 dando ferro e biossido di carbonio, CO2. Scrivi e bilancia la reazione.
Determina quindi quanto carbone è necessario per far reagire completamente 1.00t di ossido ferrico e quanto ferro si produce così, supponendo che il carbone sia fatto di carbonio puro.
Ora, ho bilanciato la reazione come segue
\(\displaystyle Fe_{2} \)\(\displaystyle O_{3} \) + \(\displaystyle C_{} \) \(\displaystyle \rightarrow \) \(\displaystyle Fe_{} \) + \(\displaystyle CO_{2} \)
\(\displaystyle 2Fe_{2} \)\(\displaystyle O_{3} \) + \(\displaystyle 3C_{} \) \(\displaystyle \rightarrow \) \(\displaystyle 4Fe_{} \) + \(\displaystyle 3CO_{2} \)
Dopo aver ricavato i pesi atomici e molecolari attraverso la tavola periodica, ho calcolato il numero di moli di \(\displaystyle Fe_{2}O_{3} \) dividendo la massa in grammi per il suo peso molecolare
\(\displaystyle \frac{nFe_{2}O_{3}}{pmFe_{2}O_{3}} = \frac{1000000}{159.69} = 6262.13 mol \)
E adesso viene il bello. Difatti, io credo di aver combinato una stupidata, ma non ho trovato altro modo di risolvere l'esercizio.
Guardando la reazione bilanciata ho un rapporto di 2:3 fra \(\displaystyle Fe_{2}O_{3} \) e \(\displaystyle C \), ho quindi calcolato le moli di \(\displaystyle C \) così
\(\displaystyle nC = nFe_{2}O_{3} \cdot 3 = 6262.13 \cdot 3 = 18786.39mol \)
Allo stesso modo, per le moli di Ferro
\(\displaystyle nFe = nFe_{2}O_{3} \cdot 4 = 6262.13 \cdot 4 = 25048.52mol \)
Successivamente ho calcolato la massa di Carbonio e quella del Ferro moltiplicando le moli per i rispettivi pesi atomici
\(\displaystyle mC = nC \cdot pAC = 18786.39 \cdot 12.011 = 225643.33g \)
\(\displaystyle mFe = nFe \cdot pAFe = 25048.52 \cdot 55.845 = 139894.6 \)
Ora, il mio dubbio è: l'esecuzione dell'esercizio è giusta o sto solo scrivendo delle stupidate?
Grazie
Risposte
Io non faccio queste cose da un po' ma mi sembra che la tua idea sia giusta ma applicata male. Il numero di moli di ossido ferrico sono fissate e sai che ogni 3 moli di ossido ferrico e due di carbonio hai 4 moli di ferro. Quindi se \(k\) è il numero di moli per l'ossido ferrico, hai bisogno di \(\frac23 k\) moli di carbone e produci \(\frac43 k\) di ferro.
"sciumbasci":
Il carbonio reagisce con l’ossido ferrico, Fe2O3 dando ferro e biossido di carbonio, CO2. Scrivi e bilancia la reazione.
Determina quindi quanto carbone è necessario per far reagire completamente 1.00t di ossido ferrico e quanto ferro si produce così, supponendo che il carbone sia fatto di carbonio puro.
Ora, ho bilanciato la reazione come segue
\(\displaystyle Fe_{2} \)\(\displaystyle O_{3} \) + \(\displaystyle C_{} \) \(\displaystyle \rightarrow \) \(\displaystyle Fe_{} \) + \(\displaystyle CO_{2} \)
\(\displaystyle 2Fe_{2} \)\(\displaystyle O_{3} \) + \(\displaystyle 3C_{} \) \(\displaystyle \rightarrow \) \(\displaystyle 4Fe_{} \) + \(\displaystyle 3CO_{2} \)
Dopo aver ricavato i pesi atomici e molecolari attraverso la tavola periodica, ho calcolato il numero di moli di \(\displaystyle Fe_{2}O_{3} \) dividendo la massa in grammi per il suo peso molecolare
\(\displaystyle \frac{nFe_{2}O_{3}}{pmFe_{2}O_{3}} = \frac{1000000}{159.69} = 6262.13 mol \)
Fino a qui va bene. Il resto, va diviso per 2 (le moli dell'ossido ferrico che reagiscono)
In pratica:
g carbonio necessario (stechiometrico) = $ 1000000*(3*12,011)/(2*159,69) = 112822 $
g ferro che si forma = $ 1000000*(4*55,845)/(2*159,69) = 699418 $
g anidride carbonica che si liberano = $ 1000000*(3*44,011)/(2*159,69) = 413304 $
Come puoi vedere la quantità dei reagenti (1000000+112822 g) è uguale a quella dei prodotti (699418+413404 g)
Scusate la risposta non proprio tempestiva, sono pieno di laboratori ultimamente ed ho avuto veramente poco tempo
Grazie ad entrambi! Effettivamente adesso tutto quadra!
Se mi permettete di sfruttare nuovamente questo thread, mi sono, purtroppo, affossato su altri esercizi
ho un esercizio che mi chiede di calcolare il rapporto e l'espressione fra forza elettrostatica Fe e la forza gravitazionale Fg esercitate fra un protone ed un elettrone
Spulciando Wikipedia ed alcuni siti che si occupano di Chimica online, ecco quello che sono riuscito a produrre (costanti, masse e raggi atomici sono tutti presi da Wikipedia)
Ho calcolato la Costante di Coulomb k
\(\displaystyle k = \frac{1}{4\pi\varepsilon0} = \frac{1}{4\pi8.8\cdot10^{-12}} = 9.043\cdot10^{9} \)
dove ε0 è la costante dielettrica nel vuoto
Calcolo la Fe
\(\displaystyle Fe = k\cdot\frac{q1q2}{d^{2}} = 9.043 \cdot 10 ^{9} \cdot \frac{10.602^{-19}\cdot -1.602\cdot 10^{-19}}{\mid1.535\cdot10^{-15} - 2.8179 \cdot 10^{-15}\mid} = 4.41 \cdot 10 ^{-8}\)
Dove d^2 indica la distanza fra le cariche, che può essere espressa anche con |r1-r2| (r indica il raggio atomico)
Calcolo la Fg
\(\displaystyle Fg = G\cdot\frac{m1m2}{d^{2}} = 6.7 \cdot 10^{-11} \cdot \frac{9.103^{-31}\cdot 1.672\cdot 10^{-27}}{\mid1.535\cdot10^{-15} - 2.8179 \cdot 10^{-15}\mid} = 7.96 \cdot10^{-53}\)
Dove G è la costante di Gravità
Suggessivamente ho diviso \(\displaystyle \frac{Fe}{Fg} = \frac{4.41\cdot10^{-8}}{7.96\cdot10^-53} = 5.54 \cdot 10^{44} \)
(che è un risultato sbagliato. Dovrebbe essere \(\displaystyle 10\cdot10^{41} \))
Grazie ad entrambi! Effettivamente adesso tutto quadra!
Se mi permettete di sfruttare nuovamente questo thread, mi sono, purtroppo, affossato su altri esercizi
ho un esercizio che mi chiede di calcolare il rapporto e l'espressione fra forza elettrostatica Fe e la forza gravitazionale Fg esercitate fra un protone ed un elettrone
Spulciando Wikipedia ed alcuni siti che si occupano di Chimica online, ecco quello che sono riuscito a produrre (costanti, masse e raggi atomici sono tutti presi da Wikipedia)
Ho calcolato la Costante di Coulomb k
\(\displaystyle k = \frac{1}{4\pi\varepsilon0} = \frac{1}{4\pi8.8\cdot10^{-12}} = 9.043\cdot10^{9} \)
dove ε0 è la costante dielettrica nel vuoto
Calcolo la Fe
\(\displaystyle Fe = k\cdot\frac{q1q2}{d^{2}} = 9.043 \cdot 10 ^{9} \cdot \frac{10.602^{-19}\cdot -1.602\cdot 10^{-19}}{\mid1.535\cdot10^{-15} - 2.8179 \cdot 10^{-15}\mid} = 4.41 \cdot 10 ^{-8}\)
Dove d^2 indica la distanza fra le cariche, che può essere espressa anche con |r1-r2| (r indica il raggio atomico)
Calcolo la Fg
\(\displaystyle Fg = G\cdot\frac{m1m2}{d^{2}} = 6.7 \cdot 10^{-11} \cdot \frac{9.103^{-31}\cdot 1.672\cdot 10^{-27}}{\mid1.535\cdot10^{-15} - 2.8179 \cdot 10^{-15}\mid} = 7.96 \cdot10^{-53}\)
Dove G è la costante di Gravità
Suggessivamente ho diviso \(\displaystyle \frac{Fe}{Fg} = \frac{4.41\cdot10^{-8}}{7.96\cdot10^-53} = 5.54 \cdot 10^{44} \)
(che è un risultato sbagliato. Dovrebbe essere \(\displaystyle 10\cdot10^{41} \))
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