Come calcolare i grammi di prodotto in una reazione

La chimica risulta essere spesso una materia un po' difficoltosa per gli studenti ma, con una buona dose di studio ed esercizio, ci si può anche appassionare parecchio. Essa è fondamentale negli studi scientifici. Uno tra i tanti esercizi più richiesti è quello del calcolo della massa di prodotto di una reazione chimica, conoscendo le masse dei reagenti. Vediamo, con un pratico esercizio svolto, come calcolare i grammi di prodotto di una reazione.

• Saper bilanciare una reazione.
• Calcolatrice
• Tavola periodica

Considerate il caso in cui avete la seguente reazione chimica: Fe (2) BrO3(-) <=> Fe (3) Br (-). Per prima cosa verificate che essa sia bilanciata ed eventualmente procedete bilanciando i coefficienti. Sapendo poi che [HBrO3]= 0.01; m (FeCl2)= 7.87g e che il volume V= 0.05 litri, vediamo come calcolare i grammi di NaBr che si formano. Dal bilanciamento della reazione otterrete i seguenti coefficienti: : 6H 6Fe (2) BrO3(-) <=> 6Fe (3) Br (-) 3H2O. Calcolate successivamente il numero di moli reali, teoriche, il reagente limitante ed infine le moli di NaBr, grazie alle quali potrete calcolare i grammi di prodotto. Con l'ausilio della calcolatrice iniziate a calcolare le moli reali (indicate con nr) di HBrO3 e di FeCl2.

Dato che [HBrO3]= nr/ V, avete che: nr (HBrO3) = [HBrO3]*V, ossia: nr (HBrO3)= 0.01*0.05= 0.0005 moli. Riguardo a FeCl2, invece, conoscete la massa (in grammi) ed è quindi possibile ricavare il peso molecolare avendo a disposizione i soli dati della tavola periodica. La formula da applicare è quindi nr=massa (g)/ P. M. Considerando i valori dell'esercizio: nr (FeCl2)= 7.87/126.74= 0.062 moli. Calcolate a questo punto le moli teoriche, cioè quelle necessarie in teoria a completare la reazione. Le moli teoriche (indicate con nt) di un reagente sono costituite dal prodotto delle moli reali dell'altro reagente per il rapporto dei coefficienti stechiometrici.

Otterrete quindi nt (HBrO3)= nr (FeCl2)* 1/6 (perché HBrO3 è in rapporto 1:6 con FeCl2). Inoltre nt (HBrO3)=0.062/6=0.01 moli; nt (FeCl2)= nr (HBrO3)* 6, perché FeCl2 è in rapporto 6:1 con HBrO3. Quindi nt (FeCl2)=0.0005*6=0.003 moli. In questo caso il reagente limitante è HBrO3, poiché le moli reali sono minori di quelle teoriche. Il composto di cui vi vengono richiesti i grammi è NaBr, il quale è in rapporto stechiometrico 1:1 con il reagente limitante. Perciò, nr (NaBr)=nr (HBrO3)= 0.0005. Potete così calcolare la massa in grammi di NaBr: m (NaBr)= nr (NaBr)* PM (NaBr). Utilizzando la tavola periodica ricavate il peso molecolare di NaBr che è circa 103 g/moli. Quindi m (NaBr)=0.0005 moli * 103 g/moli= 0.0515 g. 

• È importante ricontrollare bene i calcoli svolti e svolgere parecchi esercizi per acquisire scioltezza.

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