Applicazione dell'equazione generale dei gas
Applicazione dell'equazione generale dei gas e reazione di un solfuro
1,00 g di un solfuro di un metallo la cui formula è MS sono completamente attaccati con un eccesso acido cloridrico.
Il solfuro di idrogeno (H2S) che si è sviluppato dalla reazione occupa un volume di 0,248 dm3 a 1,00 · 105 Pa e a 293 K.
Calcolare la massa atomica del metallo.
Svolgimento dell'esercizio
Applicando l'equazione generale dei gas è possibile determinare il numero di moli prodotte del solfuro di idrogeno .
L'equazione è la seguente:
in cui:
P = pressione in atm
V = volume in litri
n = numero moli
T = temperatura in Kelvin
Nel caso in cui la pressione P sia espressa in Pascal, il volume V in m3 e la temperatuta T in Kelvin, si ha che la costante universale dei gas R vale:
Dall'equazione estrapoliamo il numero di moli n:
n = (P · V) / (R · T)
Ricordando che 0,248 dm3 = 2,48 · 10-4 m3, ricaviamo il numero di moli di H2S prodotte dalla reazione:
n = (1,00 · 105 · 2,48 · 10-4) / (8,314 · 293) = 0,0102 mol
Le moli di H2S prodotte dalla reazione sono numericamente uguali al numero di moli del solfuro MS. Infatti dai coefficienti stechiometrici della reazione:
MS + 2 HCl → MCl2 + H2S
si nota che per ogni mole di MS reagita si forma una mole di H2S.
Di H2S conosciamo la massa in grammi e il numero di moli.
Sappiamo che:
n = m / Mm
in cui:
n = numero moli (mol)
m = massa in grammi (g)
Mm = massa molare (g/mol)
Tramite la formula inversa possiamo determinare la massa molare del solfuro MS:
Mm (MS) = m / n = 1 / 0,0102 = 98,04 g/mol
È possibile determinare la massa molare del metallo M sottraendo alla massa molare del solfuro MS la massa molare dello zolfo S (32,06 g/mol):
Mm (M) = 98,04 - 32,06 = 65,98 g/mol
La massa atomica del metallo M è quindi 65,98 uma - unità di massa atomica.
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