Prima di partire con gli esercizi schematizziamo quali sono i punti per poter calcolare la formula minima di un composto.
- Prima di tutto scriviamo la massa in grammi di ciascun elemento, spesso negli esercizi ci viene dato in percentuale, quindi prendiamo quel valore che corrisponde a quanti grammi di quell’elemento sono presenti in 100 g di composto;
- calcoliamo, poi il numero di moli n di ciascun elemento dividendo il valore della massa , espresso in grammi, per il valore della massa molare (o peso molecolare) espresso in g\mol;
- Tra i valori ottenuti si vede quale sia il valore di moli più piccolo e quindi si dividono tutti gli altri valori tale numero, per ottenere valori interi. I numeri che si ottengono rappresentano gli indici di ogni elemento.
Per determinare la formula molecolare è uguale a quella minima o diversa, bisogna conoscere la massa molecolare, stabilita sperimentalmente . Si procede poi nel seguente modo:
- si calcola la massa molecolare della formula minima;
- si esegue il rapporto tra la massa molecolare trovata sperimentalmente e quella della formula minima;
- se il rapporto è 1 allora le due formule sono identiche altrimenti il valore trovato verrà moltiplicato per gli indici della formula minima.
Esercizio n° 1
Un composto ha la seguente composizione percentuale: H=3,1%; P= 31,5% e O= 65,4%. Determina la formula minima del composto.
Esercizio n° 2
Dall’analisi di un composto si ricava la seguente composizione percentuale : C= 92,2% e H= 7,8%. Dopo aver trovato la formula minima, individua la formula molecolare, sapendo che la massa molecolare trovata sperimentalmente è di 78,12.
Esercizio n° 3
Determina la formula minima e molecolare di un composto, sapendo che è costituito per il 5,9% di idrogeno e per il 94,1% di ossigeno. La massa molecolare trovata sperimentalmente è 34.
Esercizio n° 4
Un composto ha dato i seguenti risultati di analisi: C=40%, H= 6,6%, O= 53%.
Inoltre sperimentalmente è stata calcolata la sua massa molecolare che risulta uguale a 180 u. Quali sono la formula minima e molecolare?
Esercizio n° 5
Un composto risulta costituito dal 40,37% di zinco, 19,87% di zolfo e 39,75% di ossigeno. Calcola la sua formula minima.
Esercizio n°6
Lo spettrometro ha dato i seguenti dati di un campione: 71,65% di cloro; 24,7% di carbonio; 4,07% di idrogeno e una massa molare di 98,96. Determina la formula minima e molecolare.
SVOLGIMENTO
Esercizio n° 1
Un composto ha la seguente composizione percentuale: H=3,1%; P= 31,5% e O= 65,4%. Determina la formula minima del composto.
Visto che l’esercizio si riferisce a 100 g di prodotto allora le percentuali le possiamo considerare come grammi.
La MM dell’idrogeno è 1,008 g\mol; la MM del fosforo è 31 g\mol; la MM dell’ossigeno è 16 g\mol
Calcoliamo le moli di ogni elemento, per poi scegliere quello più piccolo.
A quest punto per ricavare gli indici numeri per ottenere la formula minima dobbiamo dividere tutti i valori delle moli trovati per il numero di moli più basso e cioè 1,02.
Quindi gli indici saranno 3 per l’idrogeni, 1 per il fosforo e 4 per l’ossigeno. La formula minima è
Esercizio n° 2
Dall’analisi di un composto si ricava la seguente composizione percentuale : C= 92,2% e H= 7,8%. Dopo aver trovato la formula minima, individua la formula molecolare, sapendo che la massa molecolare trovata sperimentalmente è di 78,12.
La MM del carbonio è 12,01 g\mol; la MM dell’idrogeno è 1,008 g\mol
I valori sono gli stessi quindi andando a dividerli fra di loro si otterrà 1, La formula minima è CH.
La MM della formula minima è CH = 1 + 12 = 13 u
Non equivale al dato sperimentale quindi la formula molecolare sarà diversa.
Dividiamo il dato della MM sperimentale con quello della formula minima.
Gli indici della formula minima dovranno essere moltiplicati per 6. Otterremo
Esercizio n° 3
Determina la formula minima e molecolare di un composto, sapendo che è costituito per il 5,9% di idrogeno e per il 94,1% di ossigeno. La massa molecolare trovata sperimentalmente è 34.
La MM dell’H è 1 , invece quella dell’ossigeno è 16. Quindi
Gli indici della formula minima si ottengono facendo il rapporto tra le quantità delle moli, essendo le stesse il risultato sarà 1. Quindi la formula minima è HO.
Per determinare la formula molecolare calcoliamo la massa molecolare della formula minima:
HO= 1+16=17 u
Si fa ora il rapporto tra il valore della MM del valore sperimentale e quello della formula minima:
L’indice da moltiplicare per ottenere la formula molecolare è 2: .
Esercizio n° 4
Un composto ha dato i seguenti risultati di analisi: C=40%, H= 6,6%, O= 53%.
Inoltre sperimentalmente è stata calcolata la sua massa molecolare che risulta uguale a 180 u. Quali sono la formula minima e molecolare?
La MM del carbonio è 12 g\mol, dell’H è 1 g\mol e dell’O 16 g\mol
Il valore più basso è 3,3 quindi dividiamo questo valore per tutte le moli trovate.
La formula minima sarà .
La MM della formula minima è = 12+ 1 + 1 +16= 30 u
La MM molare della formula minima non coincide con quella sperimentale, quindi facciamo il rapporto tra le due:
La formula molecolare sarà .
Esercizio n° 5
Un composto risulta costituito dal 40,37% di zinco, 19,87% di zolfo e 39,75% di ossigeno. Calcola la sua formula minima.
MM dello Zn è 65,39 g\mol; MM dello S è 32 g\mol; MM dell’O è 16 g\mol
Il valore più piccolo è 0,62 che dividiamo per tutti i valori delle moli trovati.
La formula minima è
Esercizio n°6
Lo spettrometro ha dato i seguenti dati di un campione: 71,65% di cloro; 24,7% di carbonio; 4,07% di idrogeno e una massa molare di 98,96. Determina la formula minima e molecolare.
La MM del Cl è 35,45 g\mol ; la MM del C è 12 g\mol; la MM dell’H è 1 g\mol
Il valore di moli più basso è 2.
Dividendo otterremo un rapporto di combinazione di 1: 1: 2 . Quindi la formula minima è .
La MM della formula minima è = 35,45 + 12 + 1+ 1= 49,46 u
Dividendo la MM sperimentale per quella della formula minima abbiamo:
Moltiplichiamo gli indici della formula minima e otteniamo la formula molecolare che è .
Vedi programma di chimica
