Odontoiatria 2010
Un tiolo (R-SH) può essere ossidato dall’ossigeno a disolfuro (RSSR) con formazione di acqua. Quale è il volume in millilitri di ossigeno – rapportato a 0 °C e 1 Atm – sufficiente e necessario per ossidare una millimole di tiolo?
La difficoltà di questo quiz consiste nel saper individuare la reazione chimica descritta nel testo e nel bilanciarla.
Due molecole contenenti il gruppo –SH (tioli) reagiscono eliminando i due atomi di idrogeno (in rosso) che si uniscono all'ossigeno (in rosso) per formare acqua. Per ogni due molecole di tiolo che reagiscono c'è bisogno di un atomo di ossigeno (mezza molecola di O2):
R—S-H + 1/2 O2 + H-S—R → R—S-S—R + H2O
2 R—S-H + 1/2 O2 → R—S-S—R + H2O
possiamo eliminare il coefficiente stechiometrico frazionario dell'ossigeno (1/2) moltiplicando per 2 l'intera reazione:
4 R—S-H + O2 → 2 R—S-S—R + 2 H2O
Il rapporto stechiometrico è:
4 : 1 → 2 : 2
Dai coefficienti stechiometrici comprendiamo che il rapporto di moli tra tiolo e ossigeno gassoso O2 è
4 : 1
Per far reagire da 1 millimole (10–3 mol) di tiolo occorrono 1/4 (0,25) millimoli di O2, (0,25·10–3 mol). Il quiz richiede il volume di O2 che si può ottenere con la legge di Avogadro per la quale ad una mole di qualsiasi gas in condizioni standard (O°C e 1 atm) corrispondono 22,4 litri. Con un semplice ragionamento di calcolo logico avremo che con una millimole di tiolo reagiscono 1/4 di millimoli di ossigeno corrispondenti a
1/4 · 22,4 · 10–3 = 5,6 millilitri