Facoltà di Ingegneria Corso di Chimica (9 CFU) Venerdì, 7 Febbraio 2014

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1 Facoltà di Ingegneria Corso di Chimica (9 CFU) Venerdì, 7 Febbraio 2014 Compito 1 1. Data la reazione (da bilanciare con metodo ionico-elettronico) "# 3 + " + "# " + "#$ 2" + 2 quale volume di NO si ottiene a c.n. facendo reagire 100 ml di HNO M, se la resa della reazione è del 78%. 2. Calcolare la f.e.m. della pila " "#$ 4" "#. "#$("#. ) " alla temperatura di 20 C, sapendo che: " " = 0.8 " "#$ = " " " = " "#$ 4 = Calcolare inoltre di quanto varia la fem della suddetta pila quando nel semielemento di destra si aggiungono 117 mg di NaCl, tenendo presente che il volume della soluzione è di 200 ml. 3. Calcolare la temperatura di ebollizione di una soluzione di un composto non elettrolita ottenuta sciogliendo 4.8 g in 100 g di H 2 O, sapendo che una sua soluzione contenente 1.2 g in 100g di acqua è isotonica, con una soluzione di CaCl M ( " 2 = " "#). 4. In un recipiente di volume costante si realizza, a 450 C, il seguente equilibrio: () +" 2 () 2 () Alla suddetta temperatura ed alla pressione totale di 1 atm, il 98% in moli della fase gassosa è costituita da CO 2. Se il suddetto sistema viene portato, a volume costante, a 750 C, si misura all equilibrio una pressione totale di 1.75 atm. Calcolare la costante a 750 C e dedurre dai dati se la reazione è esotermica o endotermica. 5. Disponendo di una soluzione acquosa 0.2 M di NH 3 ( = ) e di una soluzione di HCl 1 M, calcolare quali volumi di dette soluzioni occorra mescolare per formare 100 ml di un tampone che abbia ph = 9.

2 Facoltà di Ingegneria Corso di Chimica (9 CFU) Martedì, 3 Luglio 2012 Prof Ceccaroni (P-Z) Compito 1 1. Quanti grammi di KMnO 4 (puro al 92%) occorrono per produrre 50,0 L (a condizioni standard) di Cl 2 nella reazione da bilanciare: KMnO 4 + KCl + H 2 SO 4 MnSO 4 + K 2 SO 4 + Cl 2 + H 2 O 2. Un recipiente contiene inizialmente N 2 O 4 alla pressione di 0,500 atm. Calcolare la composizione del sistema quando l'equilibrio è raggiunto è raggiunto (K p = 0,125) N 2 O 4(g) 2 NO 2(g) 3. Per elettrolisi di una soluzione acquosa di H 2 SO 4, dopo un certo tempo al catodo si sono sviluppati 20 L di idrogeno, misurati a 25 C e alla pressione di 1 atm; calcolare la quantità di elettricità che ha attraversato la cella elettrolitica e il numero di moli di ossigeno che si sono sviluppate all anodo. 4. A 300 ml di soluzione acquosa 0,1 M in HAc (acido acetico) vengono aggiunti 500 ml di soluzione acquosa 0,1 M in KOH, a 25 C. Calcolare il ph della soluzione iniziale di HAc e quello della soluzione ottenuta dopo l aggiunta di KOH. (Per HAc, K A = 1, ) 5. La pressione osmotica a 25,0 C di una soluzione satura di carbonato di calcio è 0,0179 atm. Calcolare il prodotto di solubilità del sale.

3 Facoltà di Ingegneria Corso di Chimica (9 CFU) Martedì, 10 Luglio 2012 Prof Ceccaroni (P-Z) Compito 1 1. Bilanciare col metodo degli ioni formali la seguente reazione: Cl 2 + KIO 3 + KOH KIO 4 + KCl + H 2 O Calcolare inoltre quanti grammi di Cl 2 reagiscono con 25,5 g di KIO 3, puro al 98%, e quanti grammi di KIO 4 si ottengono se la resa è del 92%. 2. Alla temperatura T in un reattore viene posta una certa quantità di cloruro d ammonio e si stabilisce il seguente equilibrio: NH 4 Cl (s) NH 3(g) + HCl (g) Sapendo che, a equilibrio raggiunto, alla temperature T il valore della pressione misurata nel reattore è pari a 1 atm, calcolare il valore di K P. 3. Calcolare la f.e.m. e la polarità della seguente pila a 25 C: I) Pb PbSO 4(s), K 2 SO 4 (0,1 M) SCE (II 0 sapendo che E 2+ Pb /Pb = 0,13 volt, E 0 SCE = 0,242 volt e K s(pbso 4 ) = 1, A 500 ml di soluzione acquosa 0,1 N in NH 3 vengono aggiunti 300 ml di soluzione acquosa 0,1 N in HCl, a 25 C. Scrivere la reazione che avviene, dire che tipo di soluzione si ottiene dopo l aggiunta e calcolarne il ph. (Per NH 3, pk b = 4,80) 5. Bilanciare la reazione di combustione: C 2 H 2 (g) + O 2 (g) CO 2 (g) + H 2 O (l) Calcolare l entalpia molare standard di combustione dell acetilene (C 2 H 2 ) sapendo che nella combustione di 1 m 3 di acetilene a 25 C e 1 atm si sviluppano 3, kj in condizioni standard

4 Facoltà di Ingegneria Corso di Chimica (9 CFU) Martedì, 10 Luglio 2012 Prof Ceccaroni (P-Z) Compito 1 5. Il pentacloruro di fosforo si dissocia secondo l equilibrio: PCl 5 (g) PCl 3 (g) + Cl 2 (g) Quando l equilibrio viene raggiunto a 250 C e alla pressione totale di 0,5 atm, partendo da una certa quantità iniziale di PCl 5, il grado di dissociazione è di 0,884. Calcolare la K p e la K c.

5 Corso di Chimica (9 CFU) Lunedì, 8 Settembre 2014 Compito 1 1. Data la reazione (da bilanciare con metodo ionico-elettronico) "#$ 4 + "#$ 4 + 2" 4 "#$ 4 + " 2 " 4 + 2" calcolare la quantità di permanganato di potassio, "#$ 4, che occorre per ottenere 120 g di " 2 " 4, se la resa della reazione è del 93%. 2. Data la pila ", (, = 1"#) "# 0.1 "#, " 0.1, " = 3.5 " determinare le reazioni che avvengono agli elettrodi e calcolare il potenziale di riduzione standard E della specie MnO 2, sapendo che la fem è pari ad 1.01 volt, a 25 C 3. Calcolare la temperatura di congelamento di una soluzione acquosa contenente 4.52 g di NaOH in ml di H 2 O (d = 1 g/ml) sapendo che una soluzione acquosa di glucosio m solidifica a C. 4. In un reattore, del volume di 0.5 L, termostatato alla temperatura di 540 K, vengono introdotte mol di PCl 5. Si stabilisce l equilibrio: "# "# + " Alla suddetta temperatura reagenti e prodotti sono allo stato gassoso. Al raggiungimento delle condizioni di equilibrio la pressione all interno del reattore è di atm. Calcolare K P per la decomposizione di PCl Calcolare la concentrazione dell acido acetico presente in una soluzione di acetato di sodio (CH 3 COONa) 0.85 M quando il ph è uguale a 7, sapendo che per l acido acetico K a =

6 Facoltà di Ingegneria Corso di Chimica (9 CFU) Mercoledì, 17 Luglio 2013 Compito 1 1. Bilanciare la seguente reazione (metodo ionico-elettronico): NaI + NaMnO 4 + H 2 O MnO 2 + NaIO 3 + NaOH Calcolare i grammi di NaMnO 4 necessari per ottenere 13.4 grammi di NaIO 3, sapendo che la resa della reazione è del 92%. 2. Data la pila: - Pt BrO M Ag 2 S (sol. satura) Ag (s) Br M K ps = ph = 12 calcolare la f.e.m., sapendo che E (BrO 3 - / Br - ) = 0.61 V e E (Ag + / Ag) = 0.80 V. 3. Una soluzione satura di MgCO 3, un costituente poco solubile della dolomite, una roccia tipica delle Dolomiti, ha una pressione osmotica di Torr, a 25 C. Calcolare il K ps del carbonato di magnesio. 4. In un recipiente della capacità di 1.5 L vengono introdotte le stesse quantità in moli di C e di H 2 O. Quando si stabilisce l equilibrio della reazione a 1273 K, il recipiente contiene 2.4 moli di gas in totale mentre la pressione parziale di H 2 O è 25 atm. Calcolare la Kp della reazione e le quantità di ciascun specie all equilibrio. C(s) + H 2 O(g) CO (g) + H 2 (g) ml di una soluzione di metilammina, una base organica debole, ha richiesto per la sua neutralizzazione ml di una soluzione di acido cloridrico HCl 0.1M. Sapendo che il ph della soluzione risultante è 5.79, calcolare la costante di ionizzazione basica K b.

7 Facoltà di Ingegneria Corso di Chimica (9 CFU) Mercoledì, 27 Febbraio 2013 Compito 1 1. Bilanciare la seguente reazione: KMnO 4 + K 2 S + H 2 O MnO 2 + KOH + S Calcolare inoltre quanti grammi di KMnO 4 sono necessari per ottenere 50 g di zolfo se la resa è del 75%. 2. L acido solfidrico a 65 C si decompone secondo la reazione: H 2 S (g) H 2 (g) + S(s) Sapendo che la Kc = 1.1 x 10-2, calcolare quanti grammi di zolfo si formano all equilibrio in un recipiente di 5 L in cui la concentrazione iniziale di solfuro di idrogeno era 0.7 M. Calcolare anche la Kp. 3. Data la seguente pila: Pt Fe M Ag M Ag Fe M sapendo che E (Fe 3+ /Fe 2+ ) = 0.77 V ed E (Ag + / Ag) = 0.80 V, calcolare la concentrazione degli ioni agli elettrodi quando la pila è all equilibrio e cessa di erogare corrente. 4. A 150 ml di NaClO 10-2 M vengono aggiunti 150 ml di KClO 1.5 x 10-2 ; si calcoli il ph della soluzione risultante, sapendo cha la K a dell acido ipocloroso vale 3 x Calcolare inoltre quanti ml di una soluzione di HCl 0.5 M sono necessari per neutralizzare completamente la soluzione precedentemente ottenuta. 5. In quanti grammi di acqua bisogna sciogliere g di KNO 3 affinchè la temperatura di ebollizione della soluzione sia pari a C? (K eb = C Kg/mol)

8 Facoltà di Ingegneria Corso di Chimica (9 CFU) Mercoledì, 27 Febbraio 2013 Compito 2 1. Bilanciare la seguente reazione: K 2 Cr 2 O 7 + H 2 S (g) + H 2 SO 4 Cr 2 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + S + H 2 O Calcolare inoltre la quantità in grammi di K 2 SO 4 che si ottiene, partendo da 22 ml di H 2 S (g) (a c.n.), se la resa della reazione è del 93%. 2. In un recipiente dal volume di 4 litri, a 327 C, vengono introdotti 85 g di NH 3. Si stabilisce il seguente equilibrio: 2NH 3 (g) N 2 (g) + 3H 2 (g) Sapendo che all'equilibrio sono presenti nel recipiente 0.45 moli di NH 3, calcolare la Kc, la Kp e la pressione esercitata dalla miscela gassosa all equilibrio. 3. Il valore della f.e.m. della seguente pila, a 25 C, è 1.22 V. Pt, (H 2, P = 1 atm) NaF 0.1 M AgNO M Ag Se ad un litro della soluzione di NaF, nel semielemento di sinistra, vengono aggiunte 0.1 moli di HCl, quale sarà il nuovo valore della f.e.m (E Ag + /Ag = 0.8 V); considerare che HF è un acido debole. 4. Calcolare il ph di una soluzione ottenuta aggiungendo 3.5 g di NH 4 Cl a 750 ml di una soluzione di NH 4 NO M, sapendo cha la Kb dell ammoniaca vale 1.8 x Calcolare inoltre quanti ml di una soluzione di NaOH 0.5 M sono necessari per neutralizzare completamente la soluzione iniziale. 5. Una soluzione è formata da 80.0 g di urea, CO(NH 2 ) 2, in 100 g di acqua. Calcolare la tensione di vapore della soluzione sapendo che l acqua a 20 C ha una tensione di vapore di 17.5 mmhg.

9 Facoltà di Ingegneria Corso di Chimica (9 CFU) Mercoledì, 27 Febbraio 2013 Compito 3 1. Bilanciare la seguente reazione: Zn + HNO 3 Zn(NO 3 ) 2 + NH 4 NO 3 + H 2 O Calcolare la quantità in grammi di NH 4 NO 3 che si ottiene a partire da ml di HNO M e 4.3 g di Zn. 2. Dato l equilibrio Cl 2 (g) + PCl 3 (g) PCl 5 (g) Calcolare la Kc a 230 C, sapendo che in un recipiente del volume di 5 L la miscela dei tre gas all equilibrio è formata da 9.4 atm di PCl 5, 11.1 atm di Cl 2 e 28.2 atm di PCl 3. Definire, inoltre, come variano le concentrazione all equilibrio dopo aver lasciato che il sistema si espanda fino ad un volume di 20 L. 3. Sapendo che il valore della f.e.m. della seguente pila è 0.04 V: (-) Pb [Pb 2+ ] = x [Pb 2+ ] = 0.1 M Pb (+) calcolare la concentrazione di Pb 2+ nella soluzione anodica. Se aggiungo all anodo 1 mol/l di NaCl, sapendo la solubilità del sale PbCl 2 in acqua pura è di 11 g/l, definire come varia il valore della f.e.m. in seguito all aggiunta. 4. Calcolare il ph di una soluzione 0.01 M di HCl. Calcolare inoltre il ph della stessa soluzione quando vengono aggiunte 0.02 moli di CH 3 CO 2 Na ad un litro della soluzione dell acido, sapendo che la Ka dell acido acetico è 1.8x Una soluzione acquosa 0.1 m di un composto A ha la stessa temperatura di ebollizione di una soluzione formata sciogliendo g di glicerolo (C 3 H 8 O 3 ) in 150 ml di acqua. Determinare se il composto A sia un elettrolita o non elettrolita e spiegarne il motivo.

10 Facoltà di Ingegneria Corso di Chimica (9 CFU) Mercoledì, 27 Febbraio 2013 Compito 4 1. Bilanciare la seguente reazione: KClO 3 + I 2 + H 2 O KCl + HIO 3 Calcolare inoltre i grammi di HIO 3 che si ottengono se 40,0 g di KClO 3, puro al 95% reagiscono con I 2 in eccesso. 2. In un reattore del volume di 1 L, a 2000 K, vengono introdotti 57.2 g di CO 2 e 2.6 g di H 2. Si stabilisce il seguente equilibrio: CO 2 (g) + H 2 (g) CO (g) + H 2 O (g) Sapendo che a 2000 K la K c = 4.4, le concentrazioni delle specie all equilibrio e la Kp. Definire, inoltre, quale deve essere la concentrazione iniziale di H 2 affinchè il vapor d acqua che si forma sviluppi all equilibrio una pressione parziale di 20 atm (considerare la stessa quantità iniziale di CO 2 ). 3. Sapendo che il valore della f.e.m. della seguente pila è V: Pb PbCl 2 (sol. sat.) V = 1L Ag M Ag Calcolare la f.e.m quando alla soluzione di sinistra viene aggiunta 1 mole di NaCl. [E Ag + /Ag = 0.8 V; E Pb 2+ /Pb = V] 4. Dopo aver miscelato 150 ml di HClO 10-2 M con 150 ml di KClO 1.25 x 10-2, si aggiunge acqua fino ad un litro. Sapendo cha la Ka dell acido ipocloroso vale 3 x 10-8, calcolare il ph della soluzione e la variazione di ph che si produce aggiungendo 10 ml di HCl 0.1a soluzione iniziale.. 5. Esercitando una pressione idrostatica di 40 atm è possibile ottenere per osmosi inversa, a 40 C, acqua pura da una soluzione 0.5 M di carbonato di potassio, K 2 CO 3?

11 Facoltà di Ingegneria Corso di Chimica (9 CFU) Mercoledì, 17 Luglio 2013

12 Corso di Chimica (9 CFU) Lunedì, 8 Settembre 2014 Compito 2 1. Data la reazione (da bilanciare con metodo ionico-elettronico) " 3 + " + 2" 4 "#$ 4 + "# 3" + 2 calcolare il volume di acido solforico 0.1 M da utilizzare per far reagire quantitativamente 108 g di " Il valore della fem della seguente pila è 0.92 V: " " 10, " (), " = 12 "( = ) "(, = 1"#) Sapendo che E (", " () ) = 0.6, calcolare la concentrazione di HA e precisare la polarità degli elettrodi. 3. Determinare la massa in grammi di KOH che, sciolti in 403 ml di H 2 O (d = 1 g/ml), abbassano la temperatura di congelamento della soluzione di 0.47 C, sapendo che una soluzione acquosa m di glucosio solidifica a -0,37 C. 4. In condizioni di equilibrio, alla temperatura di 1112 C, una miscela di CO 2, H 2 O, H 2 e CO ha la seguente composizione percentuale in volume: CO 2 = 10%; H 2 O = 20%; H 2 = 45%; CO = 25%. Calcolare K C e K P per l equilibrio " () + () " + 5. Calcolare la concentrazione molare di NH 3 ( = ) in una soluzione M di cloruro di ammonio (NH 4 Cl) a ph 7.

13 Facoltà di Ingegneria Corso di Chimica (9 CFU) Venerdì, 7 Febbraio 2014 Compito 2 1. Data la reazione (da bilanciare con metodo ionico-elettronico) "# 3 + " 2 " + + "#$ 3" + 2 quanti grammi di zolfo si ottengono a partire da 75 ml di una soluzione al 37% in peso di HNO 3 (d=1.18 g/ml). 2. A 25 C il prodotto di solubilità di AgCl è " "#$ = " Calcolare il prodotto di solubilità di AgBr, sapendo che la f.e.m. della pila " "#$ "#. "#$("#. ) " è pari a V. 3. La soluzione acquosa di un cloruro di un metallo presenta a 20 C una pressione osmotica = 0.358"#, stabilire la valenza del metallo sapendo che la concentrazione della soluzione è 0.55/ e che la massa atomica del metallo è 40.1 uma. Il cloruro in acqua è completamennte dissociato in ioni (peso atomico del cloro uma). 4. Un recipiente di volume costante è riempito, ad una certa temperatura, con una miscela costituita per il 60% in volume da SO 2 e per il resto da SO 3, fino a raggiungere una pressione totale di 5 atm. Dopo che il sistema ha raggiunto l equilibrio, 2" () + () 2 () si misura una pressione di 5.5 atm. Calcolare la costante della reazione. 5. Volumi uguali di una soluzione di NH 3 ( = ) avente ph=11.4 e di una soluzione di HCl, con ph= 0.7, sono mescolati tra di loro. Calcolare il ph della soluzione risultante.

14 Facoltà di Ingegneria Corso di Chimica (9 CFU) Venerdì, 7 Febbraio 2014 Compito 3 1. Data la reazione (da bilanciare con metodo ionico-elettronico): "(") 3 + " 2"# 2 " + " 2"# calcolare i grammi di bismuto che si ottengono a partire da 372 g di Bi(OH) 3 e 372 g di Na 2 SnO Data la pila " "#$ "#., "#$0.1 "#$ "#., "#$0.01 " ricavare: a) la forza elettromotrice b) le reazioni che avvengono ai due elettrodi. 3. Determinare la formula molecolare di una sostanza organica (non elettrolita) contenente il 14.3% di H e 85.7% di C, sapendo che una soluzione ottenuta sciogliendo 0.90 g della sostanza in 18.2 g di benzene congela a 4.06 C. Il benzene congela a 5.50 C ( " = 4.90 " "#). 4. A 700 C, la costante dell equilibrio 2" () () + () è =2. Calcolare la pressione totale che si raggiunge all equilibrio, in un recipiente da 5 L, in cui sono stati immessi 3.0 g di CO. 5. Calcolare il ph che si avrà al punto di equivalenza quando 50 ml di NH M ( = ) sono titolati con HCl 0.1 M.

15 Facoltà di Ingegneria Corso di Chimica (9 CFU) Venerdì, 7 Febbraio 2014 Compito 4 1. Data la reazione (da bilanciare con metodo ionico-elettronico): " + "#$% + "#$ "#$ + " 3"# calcolare i grammi di arsenico consumati se dalla reazione si ottengono 17 g di NaCl con una resa dell 83%. 2. Data la pila: si calcoli " "# noto " " " "# "#., "#1 1 ", 1"# = 0.8 e sapendo che la f.e.m., a 25 C, è uguale a 0.15 V. 3. Si calcoli a 30 C la composizione in volume del vapore in equilibrio con una soluzione costituita da 10 g di acqua e 80 g di metanolo, CH 3 OH, noto che a 30 C le tensioni 2 = 31.8"# e " 3" = 55.0"#. 4. L ammoniaca NH 3, si dissocia ad alte temperature 2" () () + 3 () 3 g di H 2 e 21 g di N 2 vengono introdotti in un recipiente, preventivamente evacuato, del volume di 5 L e mantenuto a temperatura costante fino al raggiungimento dell equilibrio chimico. A questo punto la miscela gassosa viene fatta gorgogliare su acqua e richiede 82 ml di HCl 2 M per titolare l NH 3 presente. Calcolare la dell equilibrio g di un acido monoprotico HA, sciolti in 500 ml di H 2 O, sono titolati con 75.0 ml di NaOH 1M. Calcolare il peso molecolare e la dell acido, sapendo che la soluzione iniziale aveva un ph=3.3.