Corso di Laurea in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche Esame di Complementi di Chimica 23 Giugno nome e cognome... matricola...

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1 Esame di Complementi di Chimica 23 Giugno 211 1) Nei complessi ottaedrici di Pd(IV) (per il palladio Z = 46) la separazione energetica degli orbitali d (indicata con Δ o ) dovuta al campo cristallino è relativamente alta. Il composto ottaedrico K 2 [PdCl 6 ] è diamagnetico o paramagnetico? Quale è la configurazione elettronica degli orbitali d nel complesso? (Si consiglia di partire dalla configurazione elettronica del Pd per poi passare a quella dello ione Pd(IV) e procedere con quella relativa al complesso). 2) Si supponga che il coefficiente di ripartizione K D fra CCl 4 e H 2 O per una sostanza x abbia un valore di 5. Partendo da 1 ml di fase acquosa, contenente soluto x in concentrazione.1 M, calcolare la concentrazione finale in acqua dopo: a) un estrazione con 1 ml di CCl 4 aggiunti in una sola volta; b) 5 estrazioni consecutive con 2 ml di CCl 4 alla volta; 3) Tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ per l'alluminio, conoscendo i seguenti dati: E Al 3+/Al = 1.66 V; K ps per Al(OH) 3 = Potenziale (V) Problema 4) per Studenti D.M. 59 Calcolare la massa di azoto che si scioglie in 1. L di acqua in equilibrio con l aria alla temperatura di 2 C ed alla pressione di 1 atm (il coefficiente di Bunsen per N 2 a 2 C è α =.18). Problema 4) per Studenti D.M. 27 Gli elementi "alogeni": proprietà, sintesi, reattività, composti e loro applicazioni.

2 Esame di Complementi di Chimica 14 Luglio 211 1) Con riferimento ai complessi di coordinazione, dare una definizione per: a) isomeri di ionizzazione, b) isomeri di idratazione, c) isomeri di legame, d) isomeri di coordinazione, fornendo un esempio concreto per ciascun caso. 2) Dopo aver tracciato il diagramma di stato dell'acqua (ed aver indicato i punti caratteristici) scegliere un punto qualsiasi all'interno della regione "liquido". Descrivere, a partire dal punto scelto, quali cambiamenti di fase avvengono in seguito a: a) diminuizione di temperatura a pressione costante; b) diminuizione di pressione a temperatura costante. 3) Scrivere l'espressione per il calcolo del potenziale elettrodico del sistema redox SO 2 4,Η + /SO 2 e tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ (E (SO4 2,Η + /SO 2) = +.7 V; [SO 2 4 ] = 1. M, P SO2 = 1. atm). E (V) Problema 4) per Studenti D.M. 59 Descrivere i vari strati dell'atmosfera ed illustrare le reazioni che vi sembrano più rilevanti per l'inquinamento della stratosfera. Problema 4) per Studenti D.M. 27 Elementi alcalino-terrosi: proprietà, sintesi, composti e loro applicazioni.

3 Esame di Complementi di Chimica 2 Settembre 211 1) Scrivere il nome sistematico dei seguenti ioni complessi e, per ciascuno di essi, disegnare le strutture di tutti gli isomeri geometrici e ottici: a) [CoBr 2 (NH 3 ) 4 ] + ; b) [CoCl 2 (C 2 O 4 ) 2 ] 3. 2) Date a destra le curva di raffreddamento dei sistemi P1 e P2, individuare nel diagramma eutettico di sinistra la posizione dei punti corrispondenti ai sitemi P1 e P2. Commentare la scelta fatta. T T P2 P1 A puro Composizione B puro tempo 3) Tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ per il Cobalto, conoscendo i seguenti dati: K ps per l'idrossido di cobalto(ii) = ; E Co 2+ /Co =.28 V. Indicare chiaramente nel diagramma le zone di appartenenza delle varie specie. Potenziale (V) Problema 4) per Studenti D.M. 59 Durezza delle acque e fenomeni correlati. Problema 4) per Studenti D.M. 27 Gli elementi alcalini: proprietà, sintesi, reattività, composti e loro applicazioni.

4 Esame di Complementi di Chimica 18 Ottobre 211 1) Scrivere le formule molecolari e di struttura dei seguenti complessi e calcolare la pressione osmotica a 25 C delle relative soluzioni: A) idrogenosolfato di tetraamminadiclorocromo(iii).1 M; B) tetracarbonilenichel() 1 1 M; C) trans-diclorodicianoplatino(ii).1 M. 2) Fornire una definizione ed un esempio concreto di "Fase", "Sistema eterogeneo" e "Dispersione". 3) Scrivere l'espressione per il calcolo del potenziale elettrodico del sistema redox NO 3,Η + /N 2 O 4 e tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ (E (NO3,Η + /N2O4) = +.8 V; [NO 3 ] = 1. M, P N 2O4 = 1 atm). Indicare chiaramente nel diagramma le zone di appartenenza delle varie specie. E (V) Problema 4) per Studenti D.M. 59 Descrivere i vari strati dell'atmosfera ed illustrare le reazioni che vi sembrano più rilevanti per l'inquinamento della stratosfera. Problema 4) per Studenti D.M. 27 Principali elementi del gruppo 15 della Tavola Periodica: proprietà, sintesi, reattività, composti e loro applicazioni.

5 Esame di Complementi di Chimica 1 Novembre 211 1) Disegnare la struttura di Lewis (indicando cariche formali, numero sterico, ibridazione e geometria) per la molecola O 2 e confermare, per mezzo della Teoria degli Orbitali Molecolari (Metodo LCAO), l'ordine di legame fra i due atomi (per l'atomo di ossigeno, Z=8) ottenuto dalla struttura di Lewis. 2) Descrivere brevemente i principali metodi di purificazione dell'acqua. 3) Scrivere l'espressione per il calcolo del potenziale elettrodico del sistema redox MnO 4 /Mn 2+ (in ambiente acido) e tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ (E MnO4 2+ /Mn = V; [MnO 4 ] = [ Mn 2+ ] = 1. M). Indicare chiaramente nel diagramma le zone di appartenenza delle varie specie. +2 E (V) Problema 4) per Studenti D.M. 59 Descrivere la formazione di orbitali atomici ibridi mediante la Teoria del Legame di Valenza (VB). Problema 4) per Studenti D.M. 27 Principali elementi del gruppo 16 della Tavola Periodica: proprietà, sintesi, reattività, composti e loro applicazioni.

6 Esame di Complementi di Chimica 13 Dicembre 211 1) Monossido di carbonio: disegnare la struttura di Lewis (indicando ibridazione, geometria e cariche formali) e il diagramma degli Orbitali Molecolari (calcolando l'ordine di legame). Stabilire inoltre se la molecola è diamagnetica o paramagnetica. Per l'atomo di ossigeno Z=8 e per l'atomo di carbonio Z=6. 2) Il complesso dicianoaurato(i) è un metabolita comunemente ritrovato nelle urine dei pazienti affetti da artrite reumatoide trattati con farmaci a base di oro. Scrivere la formula empirica e la formula di struttura dello ione complesso, indicandone chiaramente la geometria. 3) Scrivere l'espressione per il calcolo del potenziale elettrodico del sistema redox NO 3,Η + /N 2 O 4 e tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ (E (NO3,Η + /N2O4) = +.8 V; [NO 3 ] = 1. M, P N 2O4 = 1 atm). Indicare chiaramente nel diagramma le zone di appartenenza delle varie specie. E (V) Problema 4) per Studenti D.M. 59 Calcolare la massa di ossigeno che si scioglie in 1 ml di acqua in equilibrio con l aria alla temperatura di 2 C ed alla pressione di 1 atm (il coefficiente di Bunsen per O 2 a 2 C è α =.31). Problema 4) per Studenti D.M. 27 I metalli alcalini: proprietà, sintesi, reattività, composti e loro applicazioni.

7 Esame di Complementi di Chimica 19 Gennaio 212 1) Le costanti di formazione del complesso diamminaargento(i) sono K f1 = e K f2 = Determinare l'espressione per il calcolo della frazione β e calcolare la frazione β quando la concentrazione di NH 3 in soluzione è pari a M. 2) Tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ per l'alluminio, conoscendo i seguenti dati: E Al 3+ /Al = 1.66 V; K ps per Al(OH) 3 = Dopo aver indicato chiaramente nel diagramma le zone di appartenenza delle varie specie stabilire se a 13 è possibile ridurre l'idrossido di alluminio ad alluminio applicando un potenziale di 1.7V. Potenziale (V) ) Scrivere le formule molecolari e di struttura (solo la specie contenente il metallo di transizione) dei complessi sotto elencati e calcolare la pressione osmotica a 25 C delle relative soluzioni: a) bromuro di fac-tricarboniletriaquarenio(i) M; b) nitrito di tetraamminadibromocromo(iii).1 M; c) solfato di cis-diamminadiaquaplatino(ii).1 M. Problema 4) per Studenti D.M. 59 Lo smog fotochimico rappresenta una delle cause dell'inquinamento della troposfera ed è riconducibile alle seguenti reazioni: NO 2 + hν NO + O O2 + O O3 Riscrivere le due reazioni sotto forma di Strutture di Lewis e motivare perché esse sono fonte di inquinamento per la troposfera. Problema 4) per Studenti D.M. 27 Sintesi, utilizzo e composti (idruri) dell'idrogeno.

8 Esame di Complementi di Chimica 16 Febbraio 212 1) Si supponga che il coefficiente di ripartizione K D fra CCl 4 e H 2 O per una sostanza x abbia un valore di 5. Partendo da.1 L di fase acquosa, contenente soluto x in concentrazione.1 M, calcolare la concentrazione finale in acqua dopo: a) un estrazione con 1 ml di CCl 4 aggiunti in una sola volta; b) 5 estrazioni consecutive con 2. ml di CCl 4 alla volta. 2) Scrivere l'espressione per il calcolo del potenziale elettrodico del sistema redox NO 3,Η + /NO e tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ (E NO3,Η + /NO = +.96V; [NO 3 ] = 1. M, P NO = 1 atm). Indicare chiaramente nel diagramma le zone di appartenenza delle varie specie. Potenziale (V) ) Nei complessi ottaedrici di Pt(IV) (per il platino Z = 78) la separazione energetica degli orbitali d (indicata con Δ o ) dovuta al campo cristallino è relativamente alta. Il composto ottaedrico K 2 [PtCl 6 ] è diamagnetico o paramagnetico? Quale è la configurazione elettronica degli orbitali d nel complesso? (Si consiglia di partire dalla configurazione elettronica del Pt per poi passare a quella dello ione Pt(IV) e procedere con il complesso). Problema 4) per Studenti D.M. 59 Dare una definizione per il termine "catalizzatore" e citare un esempio concreto di catalisi omogenea ed uno di catalisi eterogenea. Problema 4) per Studenti D.M. 27 Principali elementi del Gruppo 13: proprietà, sintesi, reattività, composti e loro applicazioni.

9 Esame di Complementi di Chimica 15 Marzo 212 1) Descrivere i vari strati dell'atmosfera ed illustrare le reazioni che vi sembrano più rilevanti per l'inquinamento della stratosfera. 2) Assegnare il nome e descrivere la configurazione elettronica dei complessi Na 3 [Mn(CN) 6 ] e [Mn(H 2 O) 6 ]Cl 3 (per Mn numero atomico = 25). Dire inoltre quali differenze (proprietà magnetiche, colorazione etc.) fra i due complessi sono prevedibili e calcolare la pressione osmotica a 25 C di una soluzione.1 M di ciascun complesso. 3) Determinare a quale il rapporto di distribuzione di un acido organico debole (K a = ) nella coppia di solventi <esano/acqua> (costante di ripartizione per l'acido: K D = 3) è uguale a 2. Problema 4) per Studenti D.M. 59 Quali proprietà deve possedere una soluzione (ottenuta mescolando due liquidi) affinché possa essere definita "ideale"? Fornire qualche esempio concreto. Problema 4) per Studenti D.M. 27 Elementi alcalino-terrosi: proprietà, sintesi, composti e loro applicazioni.

10 Esame di Complementi di Chimica 12 Aprile 212 1) - Fornire una definizione per "tempo di dimezzamento" e "ordine di reazione". - Dimostrare che in una rezione di primo ordine il tempo di dimezzamento è indipendente dalla concentrazione dei reagenti e dei prodotti. 2) Scrivere l'espressione per il calcolo del potenziale elettrodico del sistema redox MnO 4 /Mn 2+ (in ambiente acido) e tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ (E MnO4 2+ /Mn = V; [MnO 4 ] = [ Mn 2+ ] = 1. M). +2 E (V) ) Scrivere la formula di struttura dei seguenti complessi (solo per la specie contenente il metallo) e calcolare la pressione osmotica a 25 C delle relative soluzioni: a) esacianoferrato(ii) di sodio M ; b) cis-diamminadicloroplatino(ii).1 M; c) bromuro di tricarboniletriaquarenio(i).1 M. Problema 4) per Studenti D.M. 59 Un acido debole organico ha, per la coppia di solventi <esano/acqua>, una costante di ripartizione K D = 4 ed il rapporto di distribuzione per questo acido quando il della soluzione acquosa è uguale a 4.33 risulta pari a 2. Calcolare la K a dell'acido organico. Problema 4) per Studenti D.M. 27 Sintesi, utilizzo e composti (idruri) dell'idrogeno.

11 Esame di Complementi di Chimica 17 Maggio 212 1) Descrivere approssimativamente, nel diagramma Tempertaura vs tempo riportato sotto, le curve di congelamento (a partire da 25 C): a) dell'acqua pura, b) di una soluzione acquosa di cloruro di calcio.1 m, c) di una soluzione acquosa di [CrCl 2 (H 2 O) 4 ]Cl.1 m. Commentare brevemente le tre curve. Temperatura ( C) t (min) 2) Dare il nome ai seguenti complessi e identificare il tipo di isomeria presente in ciascuna coppia: a) [Co(NCS)(NH 3 ) 5 ]Cl 2 e [Co(SCN)(NH 3 ) 5 ]Cl 2 b) [Cr(OH) 2 (NH 3 ) 4 ]Br e [CrBr(OH)(NH 3 ) 4 ]OH 3) Scrivere l'espressione per il calcolo del potenziale elettrodico del sistema redox ClO 3,Η + /ClO 2 e tracciare schematicamente il diagramma E/ (E (ClO3,Η + /ClO 2) = V; [ClO 3 ] = 1. M, P ClO2 = 1 atm). Indicare chiaramente nel diagramma le zone di appartenenza delle varie specie. E (V) Problema 4) per Studenti D.M. 59 Disegnare schematicamente i legami di tipo σ e i legami di tipo π partendo dalla combinazione di opportuni orbitali atomici. Problema 4) per Studenti D.M. 27 Principali elementi del gruppo 15 della Tavola Periodica: proprietà, sintesi, reattività, composti e loro applicazioni.

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