ChemLore
2021-05-08 07:15
salve a tutti
ancora una volta ho riscontrato un problema nel calcolo della stechiometria di una reazione necessaria per una sintesi che ho in programma.
Cu(OH)2CO3 + 4HCl + H2O --> CuCl2 * 2H2O + CO2 + 2H2O
pesi:
Cu(OH)2CO3= 5,53 g (221,20 g/mol)
4HCl= 3,65 g (36,46 g/mol)
H2O= 0,45 g (18,01 g/mol)
CuCl2 * 2H2O= 8,52 g (170,48 g/mol)
CO2= 1,1 g (44,01 g/mol)
2H2O= 0,90 g (18,01 g/mol)
la somma dei reagenti non corrisponde a quella dei prodotti ma la reazione sembra corretta, potreste aiutarmi?
grazie e buona giornata!
La reazione è sbagliata per due motivi:
- la formula del carbonato basico di rame(II) è sbagliata;
- non è bilanciata: a sinistra ci sono 4 ioni Cl- e a destra ce ne sono solo 2.
Cu2(OH)2CO3(s) + 4 HCl(aq) + H2O --> 2 CuCl2·2H2O(aq) + CO2(g)
1 mol di Cu2(OH)2CO3 = 221,116 g
4 mol di HCl = 36,461 g · 4 = 145,844 g
1 mol di H2O = 18,015 g
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massa reagenti = 384,98 g
2 mol di CuCl2·2H2O = 170,483 g · 2 = 340,966 g
1 mol di CO2 = 44,010 g
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massa prodotti = 384,98 g
Se dividi tutte le moli per 40 ottieni:
0,025 mol = 5,53 g di Cu2(OH)2CO3
0,10 mol = 3,65 g di HCl
0,025 mol = 0,450 g di H2O
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massa reagenti = 9,62 g
0,050 mol = 8,52 g di CuCl2·2H2O
0,025 mol = 1,10 g di CO2
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massa prodotti = 9,62 g
Sai fare i calcoli per prelevare la massa di HCl che ti occorre da una soluzione con % in peso e densità note???
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ChemLore
2021-05-08 11:56
Correggo parzialmente la reazione che ho scritto prima.
La reazione avviene in soluzione acquosa, perciò l'acqua di cristallizzazione del prodotto non va scritta nella sua formula, in quanto si disperde nel solvente acqua, da cui il pedice (aq):
Cu2(OH)2CO3(s) + 4 HCl(aq) --> 2 CuCl2(aq) + CO2(g) + 3 H2O(l)
Durante la cristallizzazione, facendo evaporare parzialmente il solvente, la solubilità del cloruro rameico diminuisce e cristallizza includendo due molecole di acqua di cristallizzazione:
CuCl2(s) + 2 H2O(l) --> CuCl2·2H2O(s)
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Passiamo ai calcoli.
Ammettiamo tu abbia a disposizione una soluzione di HCl al 20% in peso con densità pari a 1,10 g/mL.
20% in peso significa che 100 g di soluzione (soluto + solvente) contengono 20 g di HCl (soluto).
La densità ci dice che 1 mL di soluzione ha una massa di 1,10 g.
Se per la sintesi ti occorrono 3,65 g di HCl puro, la massa di soluzione che dovrai pesare sarà maggiore di questa:
20 g HCl : 100 g slz = 3,65 g HCl : x
x = massa soluzione = 100 g slz · 3,65 g HCl / 20 g HCl = 18,25 g slz
volume soluzione = 18,25 g slz / 1,10 g slz / mL slz = 16,6 mL slz
Per la buona riuscita di una sintesi occorre conoscere la purezza dei reagenti a disposizione.
Anche per il carbonato basico di rame(II) è buona norma conoscere la sua purezza%: anche in questo caso per avere le moli desiderate dovrai pesare una massa maggiore di 5,53 g.
I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: ChemLore
ChemLore
2021-05-08 15:56
Grazie mille Luisa, gentilissima 
Certo io non cerco la purezza massima ma faccio tutto quello che mi posso permettere nei limiti di un laboratorio casalingo
Il carbonato basico rameico usato é di autosintesi e l'acido che ho usato é al 30/33%
Comunque il CuCl2 é una tappa intermedia per una sintesi che farò a breve di un sale complesso
Avevo semplicemente sbagliato a bilanciare l'acqua, grazie per la correzione