problema molalità molarità e resa

[claudia]

Salve, ho un problema abbastanza complesso, non capisco alcuni procedimenti.
Ecco il testo:

20.5 grammi di solfuro di arsenico vengono posti a reagire con 100.0 mL di una soluzione di acido clorico 0.110 molale ( densità della soluzione 1.29 g/mL). Calcolare la molarità dell’acido arsenico nella soluzione finale, ovvero a reazione avvenuta (considerando che il volume della soluzione rimanga invariato in seguito all’aggiunta del solfuro) e che la reazione proceda con una resa del 91%

Parto con il bilanciamento: 
9H20 + 3As2S3 + 5HClO3---- 6H3AsO4 + 9S + 5HCl.

Parto con il calcolo delle moli di AsS3= 0.0833 mol.


Poi da qui non capisco come trovare le moli di HClO3 a partire dalla molalità, potreste aiutarmi a proseguire? Non capisco come andare avanti, grazie

[LuiCap]

Solfuro di arsenico è un nome ambiguo perché non si capisce bene se c'è la desinenza -ico nell'arsenico.
As2S3 = solfuro arsenioso o trisolfuro di diarsenico
As2S5 = solfuro arsenico o pentasolfuro di diarsenico
In ogni caso la formula AsS3 non esiste.

0,110 molale significa che 0,110 mol di HClO3 sono disciolte in 1 kg di solvente.
A quanti g di HClO3 corrispondono???
Quale è la massa di soluzione???
Quale è il volume di soluzione???
Adesso ai tutti i dati per calcolare la molarità.

[claudia]

9.24 grammi di HClO3
7.16 mL di soluzione.
M = 15.3 mol/L.
Giusto, fino a qui?

Ora dalla molarità mi calcolo le moli e da qui calcolo il reagente limitante. Ottengo il prodotto e divido per il volume finale, ottenendo la molarità, giusto?

[LuiCap]

No, è sbagliato, la molarità è sempre dello stesso ordine di grandezza della molalità.
Tu hai diviso la massa di soluto per la densità della soluzione, il che è sbagliato. Una densità di 1,29 g/mL significa che 1 mL di soluzione ha una massa di 1,29 g.

m HClO3 = 0,110 mol · 84,46 g/mol = 9,29 g
m slz = 1000 g slv + 9,29 g slt = 1009 g
V slz = 1009 g / 1,29 g/mL = 782 mL = 0,782 L
0,110 mol slt : 0,782 L slz = x : 1 L slz
x = M HClO3 = 0,141 mol/L

Se non stabilisci se il solfuro è As2S3 o As2S5 non puoi calcolare le moli e proseguire con l'esercizio.

[claudia]

Correggo, il reagent As2S3. Calcolo le moli di HClO3= 0.14 mol/L* 0.1L= 0.014 mol.
Il reagente limitante mi risulta HClO3. Giusto?

[LuiCap]

Giusto!!!
Ora mostra il procedimento fino alla fine.

[claudia]

Calcolo le moli ottenute teoriche = 0.017 moli di H3AsO4.
Con una resa del 91% ottengo 2.19 grammi di H3AsO4.
Molarità= 0.15 mol/L

[LuiCap]

È corretto!!!

[claudia]

grazie