L’EQUIVALENTE CHIMICO

In chimica vengono usate diverse unità di misura : la percentuale (%) , la mole ( 6.02 x 10²³ unità), la frazione molare ( per 2 composti A e B la frazione molare di A è moli di A/moli di A + moli di B e la frazione molare di B è moli B / moli A + moli B)) e l’equivalente.

DEFINIZIONE DI EQUIVALENTE 

Un equivalente o peso equivalente di una molecola non è altro che il peso molecolare diviso

a)il numero di cariche se si tratta di uno ione molecolare o del numero di atomi di H o di OH presenti nella molecola,

  (per un elemento con carica +n l’equivalente è dato dal peso atomico diviso n ).

b)il numero di elettroni che il composto scambia nella reazione.

(Nel caso in cui  un composto subisce una ossidazione o una riduzione)

c) la valenza se si tratta di un atomo  ad es Al (III)   Ca(2) Na(1) ecc.

Facciamo alcuni esempi:

CO₃^-2        1 equivalente = PM /2   (la carica dello ione è 2)

in questo caso 1 equivalente vale 1/2 di una mole

H2CO3      1 equivalente = PM/2 ( 2 è il numero di atomi di H)

in questo caso 1 equivalente vale 1/2 di una mole

H3PO4      1 equivalente = PM/3 (3 è il numero di atomi di H)

in questo caso 1 equivalente è 1/3 di una mole

Ca(OH)2   1 equivalente = PM/2 ( 2 è il numero di OH)     i

n questo caso 1 equivalente vale 1/2 di una mole

HCl           1 equivalente = PM/1  (1 è il numero di atomi di H)

In questo caso 1 equivalente equivale a 1 mole

Al+3          1 equivalente di Al+3 = PAtomico / 3

Ca+2         1 equivalente = Patomico/2

vediamo qualche esempio

1- Il peso molecolare dell’ H2SO4 = 98 g (1 mole) :da quanti equivalenti è costituito?

risposta

1 equivalente di H2SO4 = PM / 2 = 98 /2 = 49 g    quindi 1 Mole = 2 equivalenti  infatti Equiv.= Moli/2    quindi Moli = equiv. x 2 

ciò significa che una mole di H2SO4 è costituita da 2 equivalenti

2- il PM di NaOH = 40 g (1 mole) :a quanti equivalenti corrisponde?

risposta

per NaOH sappiamo che equiv. = PM/ 1 quindi    1 equivalente corrisponde ad 1 mole pertanto 1 equiv. di NaOH = 40 g

3- quanti equivalenti sono necessari per costituire 1 mole di Al(OH)3 il PM= 78 g?

risposta

equiv.= PM/3 quindi  3 equiv = PM

1 equiv.= 78/3 = 26 g      quindi 1 Mole (PM) = 3 equiv

4- il PA dell’Ossigeno è 16 : a quanti equivalenti corrisponde e quante moli sono?

risposta

essendo l’ossigeno normalmente con carica-2    allora 1 equivalente = PA/2  quindi  1 peso atomico /16 g) corrisponde a 2 equivalenti (cioè 2 x 8).

1 mole di ossigeno corrisponde al Peso molecolare, ma la molecola di O è biatomica ( O2 come anche N2, Cl2,Br2,H2 ) pertanto 1 mole corrisponde al doppio del peso atomico quindi PM=32

Per conoscere immediatamente a quanto corrisponde 1 equivalente  di una molecola semplice basta dividere il PM per l’indice presente nella molecola .Ad esempio 1 equiv H2 = PM /2   = 2,016/2=1,008

1 equivalente di Zolfo la cui molecola è costituita da 8 atomi  ( S₈)  è PM/ 8

5- il permanganato di potassio KMnO4 (PM= 158 g)  in ambiente acido si riduce ad Mn+2  secondo la reazione:

MnO4-    + 8H+ + 5e → Mn+2 + 4H2O 

qual è il peso equivalente ?

risposta

sappiamo che per una sostanza che si ossida o si riduce

1 equiv,= PM/ numero elettroni scambiati 

quindi in questo caso:

1 equiv = PM/5     1equiv KMnO4 = peso molecolare/5         1 equiv.= 158/5 = 31,6  g

Nel caso il KMnO4 si riduca in ambiente acido una mole è costituita da 5 equivalenti

5–il permanganato di potassio KMnO4 (PM= 158 g)  in ambiente basico si riduce ad MnO2  secondo la reazione:

MnO4-    + 2 H2O  + 3e → MnO2  + 4 OH-

qual è il peso equivalente ?

risposta

1 equiv,= PM/ numero elettroni scambiati       quindi  1 equiv,= 158/3 =5,6 g

Come puoi notare, pur trattandosi della stessa sostanza (KMnO4) i pesi equivalenti sono diversi a seconda della reazione cui il permanganato va incontro.

METODO SEMPLICE PER SAPERE DA QUANTI EQUIVALENTI

E’ COMPOSTA UNA MOLECOLA

E’sufficiente guardare il numero di atomi di H o di OH che sono presenti

oppure nel caso di uno ione basta vedere la carica

per es

H3PO4  1 PM = 3 equiv         peso equiv=PM/3

Al(OH)3  1 PM = 3 equiv.       peso equiv,=PM/3

Ca+2  1 PAt= 2 equiv             Peso equiv.= Patomico/2

Per sostanze che si ossidano o si riducono prima bisogna scrivere la reazione ed il numero di elettroni scambiati quindi si divide il PM per il numero di elettroni e si ottiene il peso equivalente

Perchè i chimici hanno introdotto nell’uso l’equivalente? non era sufficiente la Mole?

Il motivo è molto semplice. Infatti una sostanza chimica non sempre reagisce

1 mole con 1 mole di un’altra sostanza

le sostanze reagiscono attraverso gli equivalenti

1 equivalente di A reagisce sempre con un equivalente di B

facciamo qualche esempio

Nella reazione HCl + NaOH → NaCl + H2O

1 mole di HCl (36,45 g) reagisce con 1 mole di NaOH (40 g)

in questo caso sappiamo che le moli = equivalenti  perchè per ambedue i composti  si ha  1 equiv.= 1mole

Consideriamo adesso la reazione 

HCl + Ca(OH)2 → ?

come sappiamo 1 equivalente di Ca(OH)2  è 1 equiv= PM/2  quindi  1 equiv=74/2=37 g

una quantità pari al  PM di  Ca(OH)2 (74 g)  è costituito da 2 equivalenti di 37 g.

In questo caso non reagiscono 1 mole con 1 mole 

poichè 1 equivalente può reagire solo con 1 equivalente in questo caso  sono necessari 2 equivalenti di HCl per far reagire  i 2 equiv di Ca(OH)2

quindi 2HCl  reagiscono con Ca(OH)2 → CaCl2 +2H2O

vediamo un altro caso:

se  devo far reagire Al(OH)3 PM= 78 g con HCl ricordando  che

il PM di Al(OH)3 è costituito da 3 equivalenti infatti  1 equiv= PM/3 = 78/3 = 36 g

quindi non è sufficiente 1 equivalente di HCl ma ce ne vogliono 3 HCl per far reagire

Al(OH)3

3HCl+Al(OH)3 →     AlCl3 + 3 H2O

Facciamo alcuni esercizi

1- Un composto di vanadio è costituito dal 56 % di questo metallo e da ossigeno. Qual è il peso equivalente del vanadio in questo composto?

risposta

Se il  Vanadio è 56%  allora l’ossigeno è 100-56 =44 %

Dividiamo le percentuali  per il Peso atomico ed otteniamo   V= 56/51 = 1,098       O = 44 / 16 =2,75

dividendo per 1,098 si  ha     V= 1     O = 2,5

Per la legge di Dlton che dice che gli atomi si uniscono secondo rapporti costituiti da numeri interi troviamo che la formula dell’ossido è V2O5     da questa formula si evince che 1 equivalente (peso equivalente) di Vanadio deve essere PA/5 = 51/5 = 10,2 

2- Un ossido di Mg contiene 0,833 g di Ossigeno ed 1,266 di Mg . Calcolare il peso  equivalente del Mg .

risposta

Calcoliamo la formula dell’ossid

O =0,833 /16 = 0,052        Mg = 1,266 / 24,3 = 0,052

Si deduce che la formula dell’ossido è MgO

Troviamo che la carica del Mg in questo composto è 2 quindi  1 equivalente di Mg corrisponde a PA /2 =  24,305 / 2 = 12,152 g  se ne deduce che 1 equiv corrisponde a 12,15 g 

3- In laboratorio si brucia Mg in presenza di ossigeno e si ottengono 1,2096 g di Ossido in cui il Mg è contenuto in una quantità pari a 0,7296 g. Calcolare l’equivalente del Mg in questa reazione.

risposta

La % di Mg è    1,2096 g : 0,7296 g = 100 g : X     X= % Mg = 60,32 %     quindi O = 100 – 60,32 = 39,68 %

calcoliamo la formula      Mg = 60,32 / 24,305 = 2,48      O = 39,68/16 = 2,48

La formula è MgO quindi  1 equivalente è 24,305 /2 = 12,152

4- per ossidazione di VO con Fe2O3 si formano V2O5 ed FeO : indicare il peso equivalente di VO e di Fe2O3 .

risposta

Questa è un’ossidoriduzione in cui V da  +2 si ossida a V+5  ed Fe si riduce fa +3 a +2   le due semi reazioni

nep rimo caso quindi V perde 3 elettroni e pertanto 1 equivalente di VO è 1 equiv.= PM VO / 3  = 66,94 /3 = 22,31 g

mentre in  Fe2O3 ognuno degli atomi di Fee acquista 1 elettrone quindi  ed in totale acquista 2 elettroni

se ne deduce che 1 equivalente di fe2O3 =PM/2 = 159,7 /2 = 79,95 g

5- 16 g di un agente riducente M nel ridurre una sostanza produce 2,25 x 1O²³ eletrroni: indicare il peso equivalente del metallo M

risposta

in questo caso dobbiamo prima conoscere a quanti equivalenti corrisponde il numero di di elettroni  pari a  2,25 x 1O²³ elettroni

Per  ottenerlo bisogna ricordare che 1 equivalente di elettroni corrisponde a 6,02 x 1O²³  elettroni quindi  X equivalenti corrispondono a 2,25 x 1O²³ elettroni  cioè  X = equiv elettroni = 2,25 x 1O²³ elettroni / 6,02 x 1O²³  elettroni = 0,374 equivalenti di elettroni

Si deduce che 16 g di M producono 0,374 equivalenti di elettroni  pertanto

se 16 g producono 0,374 equiv allora X g ne producono 1

16 : 0,374 = X : 1    da cui X = 1 equiv M = 16 / 0,374 = 42,78 g

6-  Da 10.844 g di Ferro si ottengono per trattamento con cloro 31,470 g di FeCl3   calcolare il peso equivalente del ferro in questo composto

risposta

1 equivalente reagisce con 1 equivalente quindi

EQUIVALENTI DI Cl = EQUIVALENTI DI Fe

equivalenti = grammi / Peso equivalente

calcoliamo i grammi di cloro in 31,47 g di FeCl3

se in FeCl3 162,2  vi sono 3 x 35,45g = 106,35 g  in 31, 47 : X X = 106,35 x 31,47/ 162,2= 20 ,63 g di Cloro e poichè

EQUIVALENTI DI Cl = EQUIVALENTI DI Fe

20,63g  /35,45 peq Cl       = 10,844 g/ Peq Fe

7- 0,535 g di Zn con H2SO4 diluito formano 182 ml a condizioni normali. Calcolare il peso equivalente dello Zn

risposta

siccome a cond.norm 1 mole di H occupa 22,414 litri allora 0,182 litri costituiscono X  moli

1:22,414 =X : 0,182  X = 0,00812 moli  cioè 0,01642g di H2 che corrispondono a 0,01642 equivalenti  ( grammi /Pequiv H cioè g/1,008 )

gli equiv di H2  sono  0,01642

quindi 0,01642 eq = 0,535 /Peq Zn      Peq Zn= 0,535/ 0,01642= 32,58

8- Senza usare l’equazione di reazione, indicare quanti grammi di Ca3(PO4)2 si ottengono da 20 g di Ca(NO3)2   

risposta

equivalenti di Ca(NO3)2 = 20 / Peq Ca(NO3)2  = 20 / PM/2 = 20 / 164/2 = 0,244 equiv

poichè equiv Ca(NO3)2 = equiv Ca3(PO4)2

0,244 = grammi / Peso equiv Ca3(PO4)2

Il peso equivalente di  Ca3(PO4)2  è dato dal PM/ 6 (essendo è 2 la carica di Ca quindi 3 x 2 =6) pertanto

0,244 = grammi / 51,6  da cui   Grammi di Ca3(PO4)2 = 51,6 x 0,244 = 12,58 g

9- 0,3806 g del carbonato di un metallo trattati con H2SO4 formano 0,5176 g di solfato metallico calcolare il peso equivalente del metallo,

risposta

indicando con M il metallo

0,3806/ Peq MCO3   = 0,5186 / Peq MeSO4   e siccome gli equiv di CO3 sono CO3/2 = 60/2 = 30 e quelli di SO4  96/2 =48

possiamo scrivere

0,3806 / x +30   = 0,5176 / x+ 48

0,3806 ( x+ 48) = 0,5176 (x+ 30)

0,3806X + 18,27 = 0,5176X + 15,528

18,27 – 15,528= 0,5176X -0,3806X

0,137X = 2,742

X= 2,742/0,137 = 20,01

Il Peso equivalente del metallo è 20,01 g

10-Qual è il Peso equivalente dei seguenti composti?

1. a. C₆H₅COOH    b. Na₂CO₃       c. H₃PO₄

a PM CH3COOH/1 = 122.13 g/eq     b PM Na2CO3/2 = 105.99/2 = 52.99 g/eq     c H3PO4/3 = 98 /3 = 32.67 g/eq

LA NORMALITA’ 

Ci sono circostanze specifiche in cui è preferibile usare la normalità piuttosto che la molarità o altra unità di concentrazione di una soluzione. Dal momento che nelle reazioni chimiche reagisce 1 equivalente di sostanza con 1 equivalente di un’altra sostanza, spesso nelle titolazioni volumetriche cioè le titolazioni che utilizzano volumi di liquidi per determinare la quantità di sostanza in un volume di soluzione, si prefe- risce utilizzare la Normalità anziché la Molarità.  Questa tipologia di analisi detta volumetria utilizza sia la molarità ma soprattutto la normalità ed è detta ANALISI QUANTITATIVA VOLUMETRICA ed utilizza sia reazioni di neutralizzazione acido base,sia la formazione di precipitati  (precipitometria o analisi gravimetrica, e se si usa l’Ag come agente precipitante si chiama Argentometria) sia le reazioni redox (ossidimetria).

La concentrazione delle soluzioni utilizzate in analisi volumetrica sono quindi :

Molarità = moli /1litro di soluzione  allora la

Normalità = equivalenti/ 1 litro di soluzione 

LA NORMALITÀ È QUINDI UN MODO DI ESPRIMERE LA CONCENTRAZIONE DI UNA SOLUZIONE.

Facciamo qualche esempio

1. 1-Qual è la Normalità dei seguenti composti?
2. a. 0.1381 M NaOH
3. b. 0.0521 M H₃PO₄
4. c. 0.5781 g di un acido (Peso equiv. = 187.3) in 250.0 mL of soluzione
5. d. 0.321 g sodio carbonato in 250.0 mL of soluzione
6. risposte
7. a   in questo caso per NaOH il Peso equivalente è uguale al peso molecolare/ 1  quindi la Normalità coincide con la Molarità

   0.1381 mol/L  = 0.1381 eq/L = 0.1381 N

8. b in questo caso 1 mole di sostanza è costituita da 3 equivalenti quindi la Normalità è data dalla Molarità x 3
9. 0.0521 mol/L  corrispondono a 3 x  0,0521  = 0.156 eq/L = 0.156 N
10. c   gli equivalenti dell’acido sono dati da grammi /Pequiv  quindi    equiv acido= 0,5781 / 187,3 = 0.003086 eq
11. questi equivalenti sono contenuti in 250 ml ma la Normalità è data dal numero di equivalenti in 1 litro(1000 ml) di soluzione quindi  se in 250 ml vi sono 0.003086 eq allora in 1000 ve ne sono X 
12. x = 0.01235 N
13. d   gli equivalenti contenuti in 250 ml di Na2CO3 sono   0,321 / 105,99 =  0.01886 eq contenuti i 250 ml 
14. La normalità è quindi  calcolata dalla proporzzione  se in 250 vi sono 0.01886 eq in 1000 ve ne saranno X 
15. X  = 0.0755 N

2-Calcolare la molarità di una soluzione di HCl , sapendo che 130 ml di soluzione contengono 30 g di HCl.

1. risposta

il numero di equivalenti è 30 /36,45 = 0,82 equiv

0,82 equiv sono contenuti in 130 ml di soluzione quindi  X saranno in 1000 X= 0,82 x 1000/ 130 =  5,84 N

3-Calcola i grammi di Na₂SO₄ necessari per preparare 0,5 litri di soluzione 0,2N

risposta

0,2N significa che vi sono 0,2 equivalenti in 1 litro di soluzione  ma noi dobbiamo preparane 0,5 litri quindi in 500 ml dobbiamo sciogliere 0,2/2 =0,1 equivalenti.

0,1 equivalenti corrispondono a grammi / peso equivalente quindi essendo il peso equiv Na2SO4 pari a Pmol/2 = 142/2= 71 g allora

essendo grammi = equivalenti x peso equivalente si ha   grammi = 0,1 x 71 = 7,1 g

Dobbiamo sciogliere in 500ml di H2O 7,1 g di Na2SO4

4-Calcola la Normalità della soluzione ottenuta quando 27ml di soluzione HCl 5M vengono diluiti con 33 ml di H₂O.

risposta

In questo caso la Molarità di HCl coincide con la Normalità quindi 5M è come scrivere 5N

pertanto in 1000 ml vi sono 5 equivalenti ed in 27 ml ve ne sono X

1000 : 5 = 27 :X    X = 0,135 equivalenti in 27 ml

5-

( Ti faccio notare che per avere gli equivalenti basta moltiplicare volume in litri x Normalità in questo caso 0,027 x 5))

diluendo la soluzione il volume finale è 27+ 33 =60 ml ed ovviamente varia il numero di equivalenti pertanto

nelle diluizioni di una sostanza basta applicare l’espressione

volume iniziale  x Normalità iniziale  = volume finale  x Normalità finale

27 x 5 = 60 x N

N= 27 x 5 /60= 2,25 N

5-Una soluzione al 40% in massa di NaOH ha una densità δ=1,4 g/cm³. Calcola la Normalità di questa soluzione e quanto NaOH vi è in un litro di essa.

risposta

1 ml di questa soluzione se fosse pura cioè al 100%  peserebbe 1,4 g  ciò vuol dire che in 1 ml vi sarebbero 1,4 g

Tuttavia la soluzione non è al 100 % bensì al 40% per cui in 1 ml vi sono  0,40 x 1,4 g= 0,56 g e non 1,4 g.

Quindi, se in 1 ml vi sono 0,56 g cioè 0,56 /40 = 0,014 equivalenti  (40 è il PM/1) in 1000 ve ne sono X

X= 14 N    quindi  essendo grammi= equivalenti x peso equivalente si ha :

14 x 40 = 560 g NaOH

6-Una soluzione di HCl al 20% in peso ha densità δ=1,545 g/ml, quale è la sua concentrazione espressa in Normalità?

risposta

1 ml con tiene 1,545 g di sostanza  quindi 1 litro ne contiene X

1: 1,545 = 1000 :X   X = 1545 g

Essendo tuttavia l’acido al 20 % i grammi effettivi in 1 litro sono 0,20 x 1545 = 309 g /l

essendo gli equivalenti = grammi / Peso equivalente

equivalenti = 309 / 36,45 = 8,47 equivalenti /litro = N

7- Quale è la concentrazione normale di una soluzione di acido solforico H₂SO₄ con concentrazione di 98 g/l ?

risposta

Essendo 98 g il PM di H2SO4 ne consegue che in 1 litro vi è 1 mole .

Poichè 1 mole è costituita da 2 equivalenti la soluzione è 2N

8-Una soluzione di NaOH allo 0,4% in peso ha una densità di 1,04 g/ml. Calcola la concentrazione espressa in  Normalità.

risposta

Dalla densità si vede che 1 ml contiene 1,04g ma siccome la soluzione è allo 0,4% allora i grammi effettivi in1 ml sono

0,004 x 1,04= 0,00416 g . In 1 litro vi saranno quindi 4,16 g

sapendo che N = grammi / Peso equivalente  ed essendo per NaOH Peso equivalente = peso molecolare

N= 4,16/40 = 0,104 N

9-Calcola quanti g di sostanza occorrono per preparare 1l di soluzione 0,25N di KOH

risposta

se avessimo dovuto preparare 1 litro di sostanza 1 N avremmo dovuto  pesare 56 g (PM di KOH)

la soluzione 0,25 N è 1/4 di 1 N quindi per preparare 1 litro di soluzione 0,25 N dobbiamo pesare 56 /4 = 14 g

10-In una reazione occorre usare 12 g di H2SO4 . Quanti ml di acido bisogna usare se la soluzione è 1,8 N

risposta

ricordando che N = grammi / peso equivalente    possiamo calcolare quanti grammi vi sono in 1 litro (Pequiv H2SO4= 98/2)

1,8 x 49= 88,2 g

se in 1000 ml vi sono  88,2 in X ml vi saranno 12 g

12000/88,2= 136 ml

Occorre prelevare 136 ml di acido solforico per avere 12 g da usare

11- l’NH3 (PM=17 g) concentrata è una soluzione al 26% di densità=0,904 g/ml. Calcolare la Normalità e la molarità.

risposta

Dai dati di densità 1 litro di soluzione contiene  904 g ma essendo al 26% i grammi sono in realtà 0,26 x 904 = 235,04 g

ne consegue che la Molarità = 235,04/ 17= 13,82 M

12-NH3  viene fatta gorgogliare in acqua e la soluzione risultante ha un peso specifico 0,93  e contiene il 18,6 % in peso di NH3 qual è il peso di  1 ml di NH3 di questa soluzione?

risposta

1 litro di soluzione pesa 930 g  ed essendo al 18,6 % effettivamente i grammi sono 0,186 x 930= 172,98  g

Pertanto se in 1000 vi sono 172,9 g in 1 ml ve ne sono X X=0,1729 g/ml

13- che volume di alcool al 95% in peso (d=  0,809 g/ml)  bisogna usare per ottenere 150 ml di alcool al 30% in peso di densità 0,957 g/ml)?

risposta

1 litro di alcool  al 30% e densità =0,957  g/ml contiene 957  g x 0,30=  287,1 g quindi in 150 ml devono esservi

1000 :287,1=150 : X X= 43,07 g di alcool

Abbiamo a disposizione alcool al 95% e densità = 0,809 g/ml quindi 1 litro di questa soluzione contiene 809 x 0,95 = 768,6 g

se prelevando 1000 ml prelevo 768,6 g quanti ml di questa soluzione mi daranno  43,07  g che devono essere contenuti in 150 ml della soluzione da preparare? cioè:

1000:768,6= X : 43,07  X = 43070/ 768,6 =56,04  ml

14- a che volume devo diluire 10 ml di HNO3 0,333 N in modo da avere una concentrazione di acido pari a 0,01 g /ml?

risposta

una soluzione di HNO3 0,01 g/ml equivale a dire che 1 litro deve contenere 10 g  e quindi la soluzione è 10/ 63(PM HNO3)= 0,159 N, Pertanto sapendo che V1 xN1 =V2xN2

V2= V1N1/N2   cioè V= 10 x 0,333 / 0,159 = 20,94 ml

15- che volume di H2SO4 conc d=1,84 g/ml si deve aggiungere a 100 ml di H2O per ottenere acido con densità 1,07 g/ml?

risposta

supponiamo di dover preparare 1 litro di soluzione d=1,07 g/ml allora dovranno esservi 1070 g di acido

Per preparare 1 litro occorre prelevare 1070 g di acido partendo da acido con densità 1,84 g/ml

1ml :1,84 = X :1,070  X = 0,581 ml di acido da aggiungere a 0,419  ml di acqua per avere 1 litro di soluzione d=1,07 g/ml

0,419 : 0,581 =100 : X  X= 1,40   quantità in ml da aggiungere ad

volume finale 100+140  = 240 ml

Infatti se in 240 ml vi sono 256,8 g in 1 ml vi sono 1,07 g

16- a quale  volume si devono diluire 10 ml di HNO3 0,333 N per ottenere HNO3 con una concentrazione pari a 0,01 g/ml ?

risposta

0,01 g /ml corrispondono a 10 g in 1000 ml  cioè a 10/ PMHNO3 equivalenti cioè 10/63 = 0,159 equivalenti in 1 litro. Questa è la Normalità che dobbiamo ottenere.

Ricordando che V1N1=V2N2 allora  V2= V1N1/N2  cioè 10 x 0,333 / 0,159 = 20,7 ml

17- che volume di acido H2SO4 (d=1,84 g/ml) è necessario per preparare 500 ml di acido solforico 0,426 N?

risposta

1 litro di acido a d=1,84 g/ml  contiene 1840 g di acido e la sua Normalità è N= g/PM/2    cioè N= 1840/ 98/2 = 1840/49= 37,55 N

ma l’acido è al 98% per cui la normalità effettiva è 0,98 x 37,55 = 36,8 N

dalla nota relazione V1 N1=V2N2   si ha  500ml x 0,426 = V2 x 36,8

V2= 500 x 0,426 / 36,8 = 5,8 ml

18- Quanto NaOH è necessario per preparare 300 ml di NaOH 0,037 N?

risposta

sappiamo che Volume in litri x Normalità = numero di equivalenti

0,3 x 0,037= 0,0111 equivalenti    ed essendo grammi = equivalenti x peso equivalente si ha

0,111 x 40 = 0,444 g di NaOH

19- qual è la composizione percentuale in peso di NaOH in una soluzione 4N che ha densità 1,16 g/ml?

risposta

una soluzione 4 N contiene 4 equivalenti in 1000 ml  cio+ 4 x 40 = 160 g  in 1 litro vi sono 1160g  quindi la percentuale si calcola dalla proporzione    160:1160 = X : 100    X= 13,9 %

20- a quale volume devono essere portati 500 ml di H2SO4 al 90%  d=1,81 g/ml  soluzione per  per ottenere una soluzione 10 N

Risposta

In 500 ml di H2SO4 90% d=1,81 g/ml   abbiamo 0,90 x 1,81 = 1,629 g /ml quindi in totale abbiamo 500 x 1,629 = 814,5 g di H2SO4 cioè 1629g/49=normalità N= 33,24

ricordiamo che V1N1=V2N2    V2 = 500 x 33,24 / 10

V2 = 1662 ml

21-Un metodo per la  standardizzare delle soluzioni di riducenti,ad esempio il tiosolfato è la titolazione con bicromato di potassio K2Cr2O7. Si pesa infatti esattamente una quantità di bicromato essiccata pari a 2,4907 g e si scioglie in un palloncino da 500 ml. Calcolare la normalità della soluzione ottenuta.

Risposta

Siccome il bicromato deve essere usato in una reazione redox dobbiamo prima di tutto conoscere la reazione del bicromato:

Cr2O7^-2  + 7H2O + 6e →  2Cr+3  + 14 H+

come possiamo vedere il bicromato scambia 6 elettroni quindi

peso equivalente = Peso Molecolare / 6   = 249,19/6 = 49,032 g/eq

Gli equivalenti in 500 ml risultano pertanto:

2,4907 / 49,032 = 0.050797

Poichè la normalità si riferisce al numero di equivalenti in 1 litro e non in 500 ml allora N=2 x 0.050797

N = 0,1016

22- quanti grammi di H2O occorre aggiungere a 10 ml di H2SO4 36 N (d=1,8 g/ml) per ottenere una soluzione al 5 %

risposta

una soluzione al 5% corrisponde a 50 g /1000 ml cioè 50/49=1,02 N

sappiamo che V1N1= V2N2      V1N1= 10 x 36 = 360 ma questa soluzione è d=1,8 e la soluzione da ottenere è invece d=1) quindi si può scrivere   V1N1/1,8 = V2 1,3

360 /1,8 = V2 1.2        V2= (360 /1,8 ) / 1,2 = 196,1

Il volume finale deve essere 196,1 ml  quindi il volume di H2O è 196,1 -10 = 186,1 ml

essendo la densità dell’H2O=1 allora occorre aggiungere 186,1 g di H2O

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