Formula minima e molecolare – Esercizi con soluzione

Sono forniti nel seguente articolo degli esercizi completi di soluzione sulla formula minima e molecolare dei composti chimici.

Per svolgere gli esercizi ti consigliamo di consultare la tavola periodica degli elementi.

Definizione di formula minima e molecolare a questo link.

Esercizi svolti sulla formula minima e molecolare a questo link.

 

1 – Un composto contiene il 2,49% di H, 59,27% di O, 38,24% di P ed ha peso molecolare pari a 161,97 uma. Calcolare la sua formula molecolare.

2 – Un composto avente peso molecolare pari a 98,96 uma è formato dal 71,0% in peso di Cl, 4,05% di H e 24,0% di C. Calcolare (a) la formula minima (b) la formula molecolare.

3 – Un acido organico contiene: 4,8% di H, 19,0% di C, 76,2% di O. La percentuale di acqua di cristallizzazione è 28,6% di H2O e il peso molecolare del composto è 126,07 uma. Trovare la formula molecolare del composto.

4 – Calcolare la formula minima di un composto formato da ferro ed ossigeno sapendo che 20,0 g di tale composto contiene 13,99 g di Fe.

5 – Un sale idrato il cui peso formula è 482,19 uma è composto in percentuale in peso dai seguenti elementi: 2,92% di N, 13,3% di S, 11,6% di Fe, 66,4% di O, 5,85% di H. La percentuale di acqua di cristallizzazione è 44,9%. Trovare la formula del sale.

6 – Reagiscono 6,194 g di P con 4,800 g di O per formare un composto puro. Trovare la formula minima del composto.

7 – Calcolare formula minima e formula molecolare di un composto che presenta la seguente composizione percentuale in peso: 40% di C, 6,67% di H, 53,33% di O sapendo che il suo peso molecolare è pari a 180 uma.

8 – La vitamina E è un antiossidante che gioca un ruolo molto importante nella protezione delle strutture cellulari dei polmoni. La combustione di un campione di 0,497 g di vitamina E ha prodotto 1,47 g di diossido di carbonio e 0,518 g di acqua. Determinare la formula empirica delle vitamina E.

9 – Un campione di 1 kg di alcool è stato bruciato in ossigeno producendo 1,913 g di CO2 e 1,174 g di H2O. L’alcool contiene solo C, H e O. Qual è la formula elementare dell’alcool?

10 – La combustione di 0,3710 mg di un idrocarburo produce 1.164 mg di CO2. Qual è la formula elementare dell’idrocarburo?

11 – Ogni anno negli Stati Uniti sono prodotti circa 453600 Kg di acido adipico (PM 146,1 g/mol). La maggior parte è usata per produrre tessuti sintetici. L’acido adipico contiene solo C, H ed O. La combustione di un campione di 1,6380 g di acido adipico da’ 2,960 g di CO2 e 1,010 g di H2O. (a) Qual è la formula minima dell’acido adipico? (b) Qual è la sua formula molecolare?

 

Soluzioni

1 – H4P2O6

2 – CH2Cl  (a);  C2H4Cl2(b)

3 – C2H2O4 • 2H2O

4 – Fe2O3

5 – FeH4NO8S2 • 12H2O

6 – P2O3

7 – Formula minima: CH2O; Formula molecolare: C6H12O6

8 – C14H24O

9 – C2H6O

10 – CH2

11 – C6H10O4 (a) = (b)

 

 

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12 CommentiLascia un commento

    • Ciao Stefania. No, la soluzione numero 1 è corretta. Potresti, almeno, argomentare questa tua affermazione? Saluti.

      • Vorrei sapere come mai la n°1 riporti H4P2O6 se la formula molecolare è P.M./somma P.A.= 161.97/48= 3……Quindi moltiplicando per 3 dovrebbe venire fuori= H6P3O9. Grazie in anticipo per i chiarimenti 😀

        • Ciao Carrie 🙂 Mi pare di capire che hai già calcolato il rapporto minimo di idrogeno: fosforo : ossigeno, vale a dire 2 : 1 : 3 e quindi sai che la formula minima è H2PO3.

          A questo punto bisogna calcolare il peso molecolare della formula minima, vale a dire:

          P.M. minima = 2 x 1 g/mol (per l’idrogeno) + 1 x 31 g/mol (per il fosforo) + 3 x 16 g/mol (per l’ossigeno) = 81 g/mol (o uma se lo indichiamo come massa molecolare)

          Probabilmente hai dimenticato di moltiplicare i pesi dei singoli elementi per il numero di atomi presenti!

          Quindi il coefficiente è:

          161,97 / 81 = 2

          ..e segue la soluzione. Tutto chiaro? Saluti! 🙂

  • Ciao Luigi ho rifatto i calcoli e ho sbagliato io. la tua soluzione è giusta perchè ho considerato la formula minima di ogni singolo elemento invece del risultato delle percentuali. Grazie. Saluti.

  • La soluzione 2 non mi torna la formula minima, a me viene CH2CL . Infatti dopo aver trovato le moli di cl,h e c, le ho divise per il numero più piccolo ( in questo c’erano 2). Per questo la formula molecolare mi viene il doppio rispetta alla formula minima.

    • Ciao Mario! Sì, la tua osservazione è giusta. La soluzione è stata riportata in questo modo perché, se ci fai caso, calcolate le moli di cloro, idrogeno e carbonio saresti già pervenuto alla soluzione senza dividere per il numero più piccolo trovato (non ci sono decimali a dare fastidio!). Ad ogni modo, visto che la soluzione così scritta potrebbe essere fraintesa e portare a credere che l’esercizio svolto sia stato sbagliato, accolgo con piacere questa considerazione. Ti ringrazio, buono studio!

  • Volevo avere un chiarimento riguardo l’esercizio 4.
    Dopo aver calcolato il numero di moli di Fe e O (rispettivamente 1 e 1,5 ), per calcolare la formula minima posso trasformare il numero di moli O in 3/4 e poi comporre la formula moltiplicando per due per togliere la frazione?

    • Ciao Raffaella, scusami se ti rispondo in ritardo. Fai attenzione: 1 e 1,5 non sono le moli di ferro ed ossigeno, ma il rapporto minimo di ferro e ossigeno nella formula minima del composto FeO. Ciò vuol dire che, nella formula minima, Fe ha pedice 1 e O ha pedice 1,5 (Fe1O1,5). A questo punto puoi moltiplicare per due in modo da eliminare la virgola al pedice dell’ossigeno, ottenendo il risultato. Tutto chiaro?

  • Ciao Luigi,

    vorrei un chiarimento riguardo l’esercizio 8. Non riesco a capire come faccia a uscire un solo atomo d’ossigeno nella formula molecolare. Provo a spiegarmi meglio: ho calcolato le moli rispettivamente di CO2 e H2O. Successivamente ho calcolato i rapporti minimi ed è uscita una molecola di CO2 e una molecola di H20. Ho sottratto dagli atomi di ossigeno totali 2 atomi di ossigeno (che immagino siano dovuti alla combustione. Non so se sia corretto questo passaggio) e quindi alla fine nella formula minima è rimasto un solo atomo d’ossigeno, 2 atomi di idrogeno e uno di carbonio. E ciò, poi, non mi porta alla formula molecolare della soluzione. Cosa sto sbagliando?

    Grazie

    • Ciao Stefania. Bene, hai trovato innanzitutto le moli di CO2 e H2O. Attenzione però: non devi calcolare i rapporti minimi tra queste due molecole. Devi invece trovare i rapporti minimi tra i singoli elementi chimici che formano la vitamina E, che sono anche gli elementi che compongono le molecole di CO2 e H2O. Bisogna valutare, allora, il rapporto minimo tra carbonio, ossigeno e idrogeno. Per farlo, devi necessariamente partire dal calcolare le moli di CO2 e H2O, come hai già fatto.
      A questo punto, cominciamo a trovare le moli di carbonio e idrogeno. Puoi partire da queste semplici considerazioni:
      a) 1C + 2O = 1CO2
      ovvero, 1 mole di carbonio più 2 moli di ossigeno formano 1 mole di CO2. Avendo già calcolato il numero di moli di CO2, in base a questa relazione sai che il numero di moli di C è lo stesso (ti ricordo che in una reazione è la massa che si conserva, non il numero di moli 😉 )
      b) 2H + 1/2O2 = H2O
      ovvero, 2 moli di idrogeno più mezza mole di ossigeno molecolare (1 atomo di ossigeno, in sostanza) formano 1 mole d’acqua. Ciò vuol dire che per ottenere il numero di moli di idrogeno devi moltiplicare per 2 il numero di moli di acqua, che hai calcolato prima.
      Ora ti resta da calcolare il numero di moli di ossigeno. Lo abbiamo lasciato da parte perchè, come avrai potuto notare, l’ossigeno compare sia nella molecola di H2O che di CO2. Quindi, l’ossigeno richiede un passaggio logico in più…
      Prova a terminare l’esercizio. Se vuoi una mano, al solito, puoi scrivermi a info@inparolechimiche.it
      Ciao!

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