esercizio di stechiometria
Ciao a tutti, vorrei chiedervi se ho svolto correttamente questo esercizio:

La fosfina può essere sintetizzata con la seguente reazione:
Ca3P2 + H2SO4 + H2O --->  PH3 + CaSO4*2H2O
Calcolare la massa in grammi di prodotti e reagenti inalterati ottenibili dalla reazione di 100,0 g di fosfuro di calcio e 0,500 dm^3 di H2SO4 acquoso di concentrazione pari al 95% in peso (densità 1,809 kg/dm^3).

Questa è il mio svolgimento.
Per prima cosa ho bilanciato la reazione.
Ca3P2 + 3H2SO4 + 6H2O --> 2PH3 + 3CaSO4*2H2O
Calcolo la massa di H2SO4
m[H2SO4]=1,809 kg/dm^3 * 0,500 dm^3= 904,5 g
calcolo la massa d'acqua sapendo che m[H2O]/m[H2SO4]=95/100, quindi m[H2O]=952,105 g

Calcolo le masse molari dei composti in gioco.
MM[Ca3P2]=182,18 g/mol
MM[H2SO4]=98,086 g/mol
MM[H2O]=18,016 g/mol
MM[PH3]=33,994 g/mol

Calcolo le moli iniziali.
N[Ca3P2]=0,549;   N[H2SO4]=9,221 mol     N[H2O]=52,848 mol

Dal bilanciamento calcolo il numero di moli di H2SO4 necessarie per reagire completamente con 0,549 moli di Ca3P2.
n[Ca3P2]/n[H2SO4]=1/3  da cui n[H2SO4]=1,647 mol
quindi H2SO4 è un reagente in eccesso. Un calcolo analogo fa vedere che il numero di moli d'acqua necessarie per reagire on 1,647 moli di H2SO4 è 3,294, quindi anche l'acqua è un reagente in eccesso.

Moli che non reagiscono di H2SO4:  9,221-1,647=7,574 mol
quindi la massa di H2SO4 inalterata, cioè che rimane a fine reazione, è m[H2SO4]=98,086 g/mol*7,574=742,903 g. Analogamente
la massa d'acqua che rimane è m[H2O]=49,554 mol *18,016 g/mol=892,765 g/mol.
Calcolo la massa di PH3 prodotta.
n[PH3]/n[H2O]=2/6 da cui n[PH3]=1,098 mol quindi m[PH3]=37,325 g.

Infine, imponendo la conservazione della massa:
904,500+952,105+100=37,325+742,903+892,765+x
da cui x=m[CaSO4*2H2O]=283,612 g.

Vorrei poi chiedervi quante cifre decimali bisogna tenere dopo la virgola, in quanto ho visto che se ne tengo un numero diverso i risultati cambiano leggermente.
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Hai sbagliato il calcolo delle moli iniziali di H2SO4 e di H2O:
95% in peso significa che in 100 g di soluzione ci sono 95 g di H2SO4.
Il reagente limitante è l'H2O.

   

Nei calcoli intermedi devi tenere tutte le cifre che ti fornisce la calcolatrice in modo che il valore numerico finale sia corretto; devi perciò usare le memorie della calcolatrice ;-)

La legge della conservazione della massa non deve essere imposta, ma verificata :-(
In base al reagente limitante si calcolano le massa dei due prodotti che si formano, poi si verifica che:
massa iniziale reagenti = massa prodotti formati + massa reagenti rimasti

   
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


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[-] I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo post:
ruben96, Rosa
Grazie mille davvero!
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