Stechiometria e calcoli con gli equivalenti

Esercizio di stechiometria svolto con gli equivalenti

Una soluzione di bicromato di potassio K₂Cr₂O₇ viene fatta reagire con un eccesso di KI secondo la seguente reazione:

Cr₂O₇²⁻ + 6 I⁻ + 14 H⁺ → 2 Cr³⁺ + 3 I₂ + 7 H₂O

Quanti grammi di bicromato di potassio devono essere fatti reagire affinché si formino 85,0 mL di una soluzione 0,0463 N di I₂?

Svolgimento dell'esercizio

Ricordiamo che la normalità N viene determinata dal seguente rapporto:

ovvero

Determiniamo il numeri di equivalenti di I₂:

n_eq (I₂) = N · V_soluzione = 0,0463 eq/L · 0,085 L = 0,00393 eq

Per ottenere 0,00393 eq di I₂ bisogna fare reagire 0,00393 eq di K₂Cr₂O₇.

Determiniamo a quanti grammi corrispondono 0,00393 eq di K₂Cr₂O₇.

Calcoliamo la massa molare di K₂Cr₂O₇:

M_m (K₂Cr₂O₇) = 294,189 g/mol

Determiniamo la massa equivalente di K₂Cr₂O₇. Nel caso di una reazione di ossido-riduzione la massa equivalente m_eq è data dal rapporto tra la massa molare M_m della sostanza che si riduce (o si ossida) e il numero di elettroni acquistati (o persi).

Nella semireazione:

Cr₂O₇²⁻ → 2 Cr³⁺

ogni atomo di Cr acquista 3 elettroni (nfatti Cr passa da un numero di ossidazione +6 a +3). In K₂Cr₂O₇ ci sono due atomi di Cr, quindi:

n_e- = 3 · 2 = 6

Pertanto:

m_eq = 294,189 / 6 = 49,03 g/eq

Risulta infine che:

m_g (K₂Cr₂O₇) = n_eq · m_eq = 0,00393 eq · 49,03 g/eq = 0,193 g

Quindi la massa di K₂Cr₂O₇ necessaria per ottenere gli 85,0 mL della soluzione 0,0463 N di I₂ è pari a 0,193 g.

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