	Le Reazioni Inorganiche: Formazione di Sali Ternari da un metallo e un non-Metallo
	Formazione del sale ternario Ipoclorito Aurico (Au(ClO)₃)

Si vogliano scrivere e bilanciare le reazioni necessarie per ottenere un sale ternario, partendo da un metallo e da un non-metallo.
Ammettiamo che il non-metallo sia Cloro ipocloroso (Cl⁺¹) e il metallo sia Oro aurico (Au⁺³).

L'esercizio va svolto facendo riferimento allo

che conducono alla formazione del sale ternario, partendo da metallo e non metallo;

il metallo dà, per reazione con Ossigeno, l'ossido: nel caso in esame Ossido Aurico;
l'ossido Aurico ottenuto vien fatto reagire con acqua, ottenendosi l'Idrossido Aurico;
analogamente il non metallo dà, per reazione con Ossigeno, l'anidride;
nel caso in esame Anidride Ipoclorosa;
l'Anidride Ipoclorosa ottenuta forma, fatta reagire con acqua, l'Acido Ipocloroso;
infine il sale, vale a dire il Ipoclorito Aurico si sintetizza per reazione diretta tra idrossido e ossiacido.

Nello schema a lato, qui a destra, è riportato quanto detto.

Oro

Cloro

+O₂

Ossido Aurico

Anidride Ipoclorosa

+H₂O

Idrossido Aurico

Acido Ipocloroso

Ipoclorito Aurico

Pareggiando le valenze tra Cloro ipocloroso (Cl⁺¹) e Ossigeno (O^-2) ricaviamo la formula dell'Anidride Ipoclorosa;
pareggiando le valenze tra Oro (Au⁺³) e Ossigeno (O^-2) ricaviamo la formula dell' Ossido Aurico;

il pareggiamento si raggiunge a +2 | -2 per l' Anidride Ipoclorosa e a +6 | -6 per l'Ossido Aurico.

Cl⁺¹	O^-2
Cl⁺¹
+2	-2

Au⁺³	O^-2
	O^-2
Au⁺³	O^-2
+6	-6

Per l'Anidride IpoClorosa si ottiene allora: Cl₂O; mentre per l'ossido Aurico si ha: Au₂O₃

A questo punto scriviamo e bilanciamo le reazioni di ottenimento dei 2 composti trovati, iniziando con l'Anidride Ipoclorosa:

2Cl₂ + O₂ 2 Cl₂O

e continuando con l'Ossido Aurico:

4Au + 3O₂ 2Au₂O₃

scriviamo la reazione di ottenimento dell'Acido Ipocloroso:

Cl₂O + H₂O 2HClO

e pareggiamo le valenze tra Au⁺³ e OH^- per ricavarci la formula dell'Idrossido Aurico:

Au⁺³	OH^-
	OH^-
	OH^-
+3	-3

ottenendosi la formula Au(OH)₃ mentre la corrispondente reazione, opportunamente bilanciata, è:

Au₂O₃ + 3H₂O 2Au(OH)₃

Abbiamo così sia la formula dell'Acido Ipocloroso, sia quella dell'Idrossido Aurico, e possiamo scrivere la reazione tra i due. Per potersi ricavare i prodotti di reazione e le loro formule, occorre tener presente come si "dissociano" l'acido Ipocloroso e l'idrossido Aurico:

il primo, cioè l'acido, libera ioni idrogeno H⁺

il secondo, cioè l'idrossido, libera ioni ossidrili OH^-,

e contemporaneamente si forma lo ione negativo IPOCLORITO ClO^-, che da' il nome al sale; per cui si può scrivere il seguente schema di dissociazione:

HClO + Au(OH)₃


H⁺	ClO^-	Au⁺³	OH^-
			OH^-
			OH^-


H₂O

e così si capisce facilmente che gli ioni idrogeno H⁺ si legano 1:1 agli ioni ossidrili OH^- per formare H₂O, cioè Acqua; e il catione Au⁺³ si lega all'anione IpoClorito ClO^- per dare il sale IpoClorito Aurico, pareggiando le valenze:

Au⁺³	ClO^-
	ClO^-
	ClO^-
+3	-3

Per l' IpoClorito Aurico Si ottiene allora la formula: Au(ClO)₃

e per finire, si ha la seguente reazione già opportunamente bilanciata:

3HClO + Au(OH)₃ Au(ClO)₃ + 3H₂O

A questo punto passiamo alla parte numerico-stechiometrica dell'esercizio, calcolando quanto sale si forma se è nota la quantità di acido o di idrossido messa a reagire.

Supponiamo di mettere a reagire 1,56 g di acido IpoCloroso con una quantità in eccesso di idrossido Aurico; calcolare la quantità in grammi di Ipoclorito Aurico che si forma se l'acido reagisce completamente.

Se sappiamo che l'acido messo a reagire ammonta a 1,56 g, ci deve essere un modo per calcolare la quantità di sale che si forma: è ragionevole pensare che le varie quantità reagiscano in modo proporzionale tra loro (ed è quello che afferma la legge empirica delle proporzioni definite e costanti di Proust).
Impostando quindi una proporzione è possibile passare dalla quantità di Acido messa a reagire, alla quantità di sale che si forma; una complicazione consiste nel fatto che le quantità devono essere espresse in MOLI e non in grammi.
Cosa si utilizza per impostare la proporzione? Si usano i

coefficienti stechiometrici di reazione

delle sostanze considerate, cioè i

coefficienti numerici che compaiono nella reazione bilanciata davanti alle sostanze coinvolte nel calcolo;

nel nostro caso le sostanze sono per ipotesi l'Acido IpoCloroso e l'IpoClorito Aurico e i coefficienti, intesi come quantità espresse in moli, sono 3 per l'acido e 1, sottinteso, per il l'IpoClorito Aurico.
In ragione di questo si ha

3 : 1

chiamato

RAPPORTO TEORICO MOLARE DI REAZIONE

e questo significa che se si mettessero (ecco perchè TEORICO) a reagire 3 moli di acido, si formerebbe da esse 1 mole di sale.
In realtà le moli di acido messe a reagire sono quelle corrispondenti a 1,56 grammi e possono essere calcolate, nota la massa, con la formula:

n_HClO = m_HClO/MM_HClO

dove MM indica la massa molare, ossia la massa di una mole, che si può determinare dal Peso Molecolare o dal Peso Formula della sostanza considerata, a seconda che quest'ultima sia di natura molecolare o ionica.
Nel caso in esame si deve calcolare il Peso Molecolare PM:

PM_HClO = PA_H + PA_Cl + PA_O = 1 + 35,5 + 16 = 52,5

cioè

MM = 52,5 g/moli

dal momento che la massa molare è data dal Peso Molecolare espresso in g/moli.
Di conseguenza, sostituendo e facendo i calcoli si trova

n_HClO = m_HClO/MM_HClO = 1,56 g /52,5 g/moli = 0,0297 moli

In tal modo si sono trasformati i grammi in moli di acido messe a reagire.
Queste moli produrrano n_Au(ClO)₃ moli di sale e quindi si può impostare il

RAPPORTO MOLARE ATTUALE DI REAZIONE

vale a dire

n_HClO: n_Au(ClO)₃

La proporzione che consente di ottenere le moli di sale che si formano attualmente (cioè nell'esempio specifico, quindi veramente) si ricava uguagliando

RAPPORTO TEORICO = RAPPORTO ATTUALE

vale a dire:

3 : 1 = n_HClO : n_Au(ClO)₃

ottenendo dalla proporzione:

n_Au(ClO)₃ = n_HClO/3 = 0,0297/3 = 0,00990 moli (di sale)

Nell'ultimo passaggio dalle moli di sale si ottengono i grammi di sale con la formula inversa

m_Au(ClO)₃ = n_Au(ClO)₃ · MM_Au(ClO)₃

l'ultimo problema da risolvere è il calcolo della massa molare del sale, che non è nota.
Essa si determina dal Peso Formula del sale (si badi bene che non si può parlare di Peso molecolare per un sale, dal momento che si tratta di una sostanza ionica).
Dunque si ha:

PF_Au(ClO)₃ = PA_Au + 3 PA_Cl + 3 PA_O = 197 + 3 x 35,5 + 3 x 16 = 352

e quindi il dato che si ottiene è

MM_Au(ClO)₃ = 352 g/moli

e così, per quanto detto in precedenza, si ha:

m_Au(ClO)₃ = 0,00990 · 352 = 34,8 g

_{Realizzazione a cura di Giuliano Pirodda (2°B CAT) e prof. Cosimo Strusi nell'ambito dell'attività laboratoriale "Web per la chimica" A.S. 2012/2013 presso
l'ITGC "Don Gavino PES" di Tempio Pausania}