Leggi ponderali: esercizi III




leggi ponderali
Questo il compito assegnato:

8 ) Attraverso esperimenti di laboratorio 15,5 gr di rame si combinano esattamente con 8 gr di zolfo per dare luogo a un composto denominato solfuro di rame (CuS). Stabilisci:
a. quanto solfuro di rame si è formato;
b. quanti grammi di rame e quanti grammi di zolfo occorrono per preparare 500 g di solfuro di rame;
c. quanto solfuro di rame si formerà se si mettono a reagire 15,5 g di rame con 15,5 g di zolfo.

E’ dunque data la reazione:

$ \sf \moveright{5em}{Cu + S \to CuS} $

Per il punto a. si applica la prima legge ponderale:

$ \sf m_{CuS} = (15.5 + 8.0)\ g\ = 23.5\ g $

Per il punto b. si applicano la seconda e la prima legge ponderale. Si organizzano i dati:

$ \sf m_{Cu}\ (g)$ $ \sf m_{S}\ (g)$ $ \sf m_{CuS}\ (g) $
$ \sf 15.5 $ $ \sf 8.0 $ $ \sf 23.5 $
$ \sf x $ $ \sf y $ $ \sf 500\ g $

8.0 : y = 23.5 : 500

$ \sf y = \fraz{8.0 \cdot 500}{23.5} = 170.2\ g $ massa di zolfo necessaria (2^ legge)

x = (500 – 170.2) g = 329,8 g massa di rame necessaria (1^ legge)

Per il punto c., bisogna tener conto che se la quantità di rame è di 15.5 g, necessariamente la quantità di zolfo è 8.0 g e la quantità di solfuro di rame prodotta è 23.5 g (2^ legge). Lo zolfo in eccesso:

(15.5 – 8.0) g = 7.5 g

rimane invariato, avanza dopo la reazione.

9) Il rapporto di combinazione calcio/ossigeno nell’ossido di calcio è 2.5 Determina la quantità di ossido di calcio prodotta a partire da 4.0 g di calcio (l’ossigeno atmosferico è ovviamente in eccesso).

Trasformando il numero decimale in frazione si ottiene un rapporto di combinazione di 5:2; ma si poteva anche considerare il rapporto 2.5:1. Nella soluzione del problema userò quest’ultima opzione.

$ \sf \moveright{5em}{\compound{2 Ca}{2.5}{4.0\ g} + \compound{O_2}{1}{} \to \compound{2CaO}{3.5}{x}} $

2.5 : 3.5 = 4.0 : x

$ \sf x = \fraz{3.5 \cdot 4.0}{2.5} = 5.6\ g $

10) Zolfo e ossigeno reagiscono per dare due composti differenti: anidride solforosa e anidride solforica.
Sapendo che 50 g di zolfo reagiscono con 50 g di ossigeno per dare anidride solforosa e che 200 g di zolfo reagiscono con 300 g di ossigeno per dare anidride solforica, dimostra che questi dati sono in accordo con la terza legge ponderale.

Dato che il rapporto S/O nella prima reazione è 1:1, se se i grammi di zolfo fossero 200 (per comodità) allora i grammi di ossigeno sarebbero 200.

A parità di massa di zolfo il rapporto fra le masse dell’ossigeno è 200/300 e cioè 2:3, che sono numeri interi e piccoli, in accordo con la terza legge.

E ora un compito.

21 g di ferro reagiscono con 12 g di zolfo per dare un composto. 3.5 g di ferro reagiscono con 3.0 g di zolfo per dare un altro composto. Fissata la massa del ferro, qual è il rapporto fra le masse dello zolfo nei due composti?

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