Appello Straordinario di Chimica Generale ed Inorganica (29 Aprile 2019) Canale M-Z. Testo A

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Niccoletta Cavalli
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1 Appello Straordinario di Chimica Generale ed Inorganica (29 Aprile 2019) Canale M-Z Testo A 1) Una soluzione è ottenuta miscelando 15,00 ml di una soluzione di HCl (MM36,46) 0,360 M, 10,00 ml di una soluzione di KOH (MM56,11) 0,240 M e 20,00 ml di una soluzione di CH 3 COOK (MM98,14) 0,180 M. Si richiede: il ph iniziale di ciascuna delle tre soluzioni adoperate; il ph che si misura alla fine della preparazione della miscela, sapendo che HAc K a 1, V tot ( ) ml n HCl n NaOH n KAc ml moli moli moli Inizialmente, prima del mescolamento delle soluzioni, avremo: ph HCl -log(0.36) 0.44 ph NaOH 14 -log(0.24) K b ; KAc ph 14 + log[ ] 1/ ½log[ ] 9.0 Dopo avere preparato la soluzione finale (i 45 ml), avremo moli di HCl che non hanno reagito e moli di CH 3 COOK in 45 ml. Tutto HCl reagisce con CH 3 COO - trasformandolo in CH 3 COOH generando una soluzione tampone: ph pk a + log base log log acido ) 20,00 ml di una soluzione 0,100 M di AgNO 3 (MM169,88) sono mescolati con 30,0 ml di una soluzione 0,100 M di KCl (MM74,55). Sapendo che per AgCl (MM143,32) il prodotto di solubilità vale 1, , stabilire se AgCl precipita quale sarà, alla fine, la concentrazione dello ione argento in soluzione. AgCl D Ag + + Cl - AgCl K ps [Cl - ] [Ag + ] AgCl K ps S S S 2 S ( AgCl K ps ) 1/ (20+30) 10-3 L ml [Ag + ] 2, / [Cl - ] 3, / Q >> K ps (1, ); AgCl precipita

2 n - Cl in eccesso ( ) [Cl - ] eccesso / La solubilità sarà minore che in acqua pura per effetto dello ione in comune (Cl-); se trascuro S come termine additivo di (sarà certamente inferiore a , vedi sopra) ottengo: AgCl K ps S (S ) S S (1, / ) ; [Ag + ] f ) Sapendo che in condizioni standard l E della coppia MnO - 4, H + / Mn 2+ vale 1.51 V, indica quale valore assume il potenziale redox di questa coppia se [Mn 2+ ] [MnO - 4 ] 1.00 M e il ph L equazione di Nernst per la semicella in questione implica un potenziale elettrodico associato alla semireazione: MnO H + + 5e - D Mn H 2 O E E n log MnO 4 H + Mn log 1 ( ) V 4) 1,00 mole del gas X, mantenuta a T 303 K e P atm, è portata, a temperatura costante, alla pressione di 2.40 atm. Indicare: il volume occupato dal gas X alle condizioni iniziali ed a quelle finali (R 0,0821 L atm (c) K -1 moli -1 ); n R T P ammettendo che il gas X fosse diazoto (N 2, MM28,02), calcolare quanti litri di monossido di azoto (MM30,01) si possono ottenere facendolo completamente reagire con diossigeno (O 2, MM 32,00) lavorando alle condizioni finali di temperatura e pressione e ammettendo che la reazione proceda con resa del 100%; calcolare quanti grammi di monossido di azoto si sono così ottenuti L 31.1L 0.8 P i P f P i P f L 10.4L 2.40 N 2 + O 2 D 2NO V NO L g NO 2 moli 30 g/mole 60 g

3 Appello Straordinario di Chimica Generale ed Inorganica (29 Aprile 2019) Canale M-Z Testo B 1) Una soluzione si prepara miscelando in un recipiente 15,00 ml di una soluzione di NaOH (MM 40,00) 0,150 M, 15,00 ml di una soluzione di (MM 63,01) 0,300 M e 20,00 ml di una soluzione di KCN (MM 65,12) 0,125 M. Si calcoli: il ph iniziale di ciascuna delle tre soluzioni adoperate; il ph che si misura alla fine della preparazione della miscela, sapendo che K ahcn 6, ( ) 10-3 L ml HCN pka -log(6, ) 9,21 NaOH n NaOH ph 14 - log(0.150) n ph log( 0.3) 0.52 KCN n KCN è una base debole, K b / KCN ph 14 ½ log( ) Dopo mescolamento, l eccesso di è n in eccesso rispetto a NaOH ( ) reagirà quantitativamente con KCN trasformandolo in HCN. Le moli residue (n r ) di KCN, in soluzione presente come K + e CN -, saranno: KCN n r mentre le moli di HCN saranno Le rispettive concentrazioni saranno:

4 CN moli /L M HCN moli /L M ph pk a + log CN HCN 9.21+log ) Il fluoruro di stronzio (SrF 2, MM 125,62) è un elettrolita poco solubile. Una sua soluzione è satura quando contiene 111,5 milligrammi di sostanza disciolti in 1,00 L di soluzione. Calcolare: la solubilità del sale espressa in moli/l; determinare il valore del suo prodotto di solubilità; (c) determinare la solubilità del sale in una soluzione di fluoruro di sodio (NaF, MM 41,99) 1,125 M. SrF 2 D Sr F - Kps (SrF 2 ) [Sr 2+ ] [F - ] 2 S (2S) 2 4S 3 S mol /L K ps 4S In NaF M, la concentrazione dello ione comune [F - ] 1,125 M è molto maggiore di 2 8, (che oltretutto risulterà diminuita); nella espressione per il calcolo del nuovo valore di solubilità S (2S ) trascuro 2S come termine additivo e ottengo S moli /L moli /L 3) Sapendo che in condizioni standard l E della coppia Cr 2 O 7 2-, H + / 2Cr 3+ vale 1,33 V, indica quale valore assume il potenziale redox di questa coppia se [Cr 3+ ] [Cr 2 O 7 2- ] 1,00 M e ph7,00. Cr 2 O H + + 6e - D 2Cr H 2 O E E n log Cr O Cr 3+ 8 H log 1 ( ) V 4) 2,00 moli del gas X, che inizialmente si trovano a T 700 K e P 200 atm, sono portate alla pressione di 300 atm tenendo la temperatura costante. Calcolare:

5 il volume in litri occupato dal gas X alle condizioni iniziali ed a quelle finali (R 0,0821 L (c) n R T P atm K -1 moli -1 ); ammettendo che il gas X fosse diazoto (N 2, MM 28,02), calcolare quanti litri di ammoniaca (MM 17,03) si possono ottenere facendolo completamente reagire con H 2 (MM 2,016) lavorando alle condizioni finali di temperatura e pressione e ammettendo che la reazione proceda con resa del 100%; calcolare quanti grammi di ammoniaca si sono così ottenuti L 0.575L 200 P i P f P i P f L 0.38L 300 N 2 + 3H 2 D 2NH 3 V NH3 2V N2 0.76L g NH3 4mol 17.03g /mol 68.1g

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