ESERCIZI sulle SOLUZIONI

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1 ESERCIZI sulle SOLUZIONI 1. Calcola la molarità delle seguenti soluzioni acquose, per le quali è data la massa di soluto disciolta in 200 cm 3 di soluzione: a) 20 g di NaCl; b) 20 g di HCl; c) 20 g di H 2 SO 4 Risposta: a. 1,71 M; b. 2,74 M; c. 1,02 M 2. Calcola quanti grammi di KCl sono necessari per preparare le seguenti soluzioni acquose: d) 200 cm 3 di soluzione 0,4 M e) 300 g di soluzione al 15% in peso; f) 300 cm 3 di soluzione 1,2 M; g) 400 g di soluzione 1,6 m. Risposta: a. 5,96 g; b. 45,00 g; c. 26,84 g 3. Calcola quanti grammi di soluto sono contenuti nelle seguenti soluzioni acquose: a) 250 cm 3 di soluzione 0,8 M di NaOH; R. 8 g b) 300 cm 3 di soluzione 1,2 M di H 2 SO 4 ; R. 35,28 g c) 600 g di una soluzione di alcol metilico (CH 3 OH) al 40% in peso. R. 240 g Risposta: a. 8 g; b. 35,28 g; c. 240 g 4. Si è preparata una soluzione acquosa di cloruro di calcio, partendo da 80 g di CaCl 2 e portando il volume della soluzione a 320 cm 3 : calcola la molarità della soluzione. Risposta: 2,25 M 5. Si mescolano 20,0 g di alcol etilico C 2 H 5 OH e 80,0 g di acqua; esprimi la concentrazione della soluzione in termini di: percentuale in massa, frazioni molari. Risposta: 20%; 0,91 e 0,09 6. Calcola la molalità, la molarità e le frazioni molari dei componenti nelle seguenti soluzioni acquose: a) soluzione di H 2 SO 4 al 32% in peso con densità della soluzione pari a 1,23 g/cm 3 ; b) soluzione di HCI al 20% in peso con densità della soluzione pari a 1,1 g/cm 3. Risposta: a. 4,8 m; 4,00 M; 0,92-0,08 b. 6,9 m; 6,o3 M; 0,89-0,11 7. L acqua del mare contiene il 3,5% in massa di sali: di questi, il 55,3% in massa è costituito da cloro e il 30,6% da sodio. Supponi che una persona consumi 10 g di NaCl al giorno: calcola la quantità di acqua di mare che si deve utilizzare per ricavare la quantità di sale necessaria in un anno in Italia (57 milioni di abitanti). Risposta: 7,7 milioni di tonnellate cm 3 di una soluzione acquosa 2 M di AgNO 3 vengono diluiti fino a un volume di 500 cm 3 : calcola la molarità della nuova soluzione. Risposta: 1,2 M cm 3 di una soluzione acquosa 2,5 M di MgCl 2 vengono diluiti fino a un volume di 400 cm 3 : calcola la molarità della nuova soluzione. Risposta: 1,56 M 10. Considera il caso in cui una soluzione viene diluita per aggiunta di solvente puro: indica con V l il volume della soluzione di partenza e con C l la sua concentrazione; indica con V 2 il volume della soluzione diluita e con C 2 la sua concentrazione. Prova a trovare una relazione fra questi quattro valori. Risposta: V l C l = V 2 C Si mescolano 300 cm 3 di soluzione 1,2 M di FeCl 3 e 500 cm 3 di soluzione 2,2 M di FeCl 3 : calcola la molarità della soluzione così ottenuta. Risposta: 1,825 M

2 12. Calcola il punto di congelamento e il punto di ebollizione delle seguenti soluzioni acquose: a) soluzione 0,8 m di glucosio; b) soluzione 0,8 m di solfato rameico; c) soluzione 0,8 m di cloruro ferrico. Risposta: a. T c = -1,49 C, T eb =100,41 C; b. T c = -2,98 C, T eb =100,82 C c. T c = -4,47 C, T eb =101,23 C 13. Calcola la temperatura di congelamento e la temperatura di ebollizione delle seguenti soluzioni acquose: a) soluzione 2 m di NaOH; d) soluzione di NaNO 3 al 25% in peso; b) soluzione 0,8 m di BaCl 2 ; e) soluzione di saccarosio (C 12 H 22 O 11 ) al 10% in peso; c) soluzione di MgCl 2 0,6M f) soluzione 0,42 m di Al(NO 3 ) 3 Risposta: a. T c = -7,44 C, T eb =102,04 C b. T c = -4,46 C, T eb =101,22 C c. T c = -3,68 C, T eb =101,01 C d. T c = -14,58 C, T eb =104,0 C e. T c = -0,60 C, T eb =100,16 C f. T c = -3,12 C, T eb =100,86 C 14. Si sono sciolti 15 g di ribosio (uno zucchero) in 200 g di acqua: la soluzione ottenuta congela alla temperatura di - 0,93 C. Trova la massa molecolare del ribosio. Risposta: 150 uma 15. Si sono sciolti 27,5 g di acido benzoico in 200 g di benzene: la temperatura di congelamento della soluzione è - 0,31 C. Trova la massa molecolare dell acido benzoico sapendo che la costante crioscopica del benzene è 4,90 C Kg/mol e che la temperatura di congelamento del benzene è pari a 5,49 C. Risposta: 116 uma 16. Si prepara una soluzione sciogliendo 42,60 g di nitrato di alluminio, 59,32 g di nitrato di magnesio e 60,66 g di nitrato di potassio in 840 g di acqua. Calcola il punto di congelamento e il punto di ebollizione della soluzione. Risposta: a. T c = -7,09 C, T eb =101,94 C 17. Calcola la pressione osmotica delle seguenti soluzioni acquose: a) soluzione 0,5 M di glucosio (alla temperatura di 20 C); b) soluzione 0,8 M di saccarosio (alla temperatura di 45 C); c) soluzione 0,8 M di KNO 3 (alla temperatura di 50 C); d) soluzione contenente 25 g di NaCl in 200 cm 3 di soluzione (alla temperatura di 30 C); e) soluzione contenente 25 g di CaCl 2 in 200 cm 3 di soluzione (alla temperatura di 40 C). Risposta: a.! = 12,03 atm b.! = 20,90 atm c.! = 42,45 atm d.! = 106,45 atm e.! = 86,93 atm 18. Una soluzione acquosa di fruttosio (uno zucchero) contiene 15 g di fruttosio in 250 cm 3 di soluzione: alla temperatura di 24 C la pressione osmotica della soluzione è di 8,118 atm. Trova la massa molecolare del fruttosio. Risposta: 180 uma 19. Si sciolgono 69,69 g di solfato di potassio, 50,55 g di nitrato di potassio e 29,82 g di cloruro di potassio in acqua, e il volume risultante della soluzione è 920 cm 3 : calcola la pressione osmotica della soluzione alla temperatura di 46 C. Risposta: 85,44 atm 20. Calcola la pressione parziale dei singoli gas nelle seguenti miscele gassose (la composizione percentuale delle miscele è espressa come percentuali in volume): a) miscela contenente il 40% di ossigeno, il 50% di azoto e il 10% di anidride carbonica con pressione totale della miscela pari a 5 atm; b) miscela contenente il 20% di ossigeno, il 30% di azoto, il 20% di anidride carbonica, il 15% di idrogeno e il 15% di vapor d acqua con pressione totale della miscela pari a 2 atm. Risposta: a. P ossigeno = 2 atm; P azoto = 2,5 atm; P an. carbonica = 0,5 atm b. P ossigeno = 0,4 atm; P azoto = 0,6 atm; P an. carbonica = 0,4 atm; P idrogeno = 0,3 atm 21. Calcola la pressione totale delle seguenti miscele di gas (le percentuali sono percentuali in volume): a) miscela contenente il 30% di ossigeno con pressione parziale dell ossigeno pari a 1,2 atm; b) miscela contenente il 15% di idrogeno con pressione parziale dell idrogeno pari a 0,8 atm. Risposta: a. P tot = 4 atm b. P tot = 5,33 atm 22. Una certa quantità di acqua è stata dissociata nei suoi componenti (idrogeno e ossigeno), in un recipiente del volume di 5 dm 3, alla temperatura di 300 C. La pressione parziale dell idrogeno è di 0,8 atm: calcola la quantità di acqua che è stata dissociata. Risposta: 1,53 g

3 23. Calcolare quanti grammi di NaCl occorrono per preparare: h) un litro di soluzione 0,025 M; i) 25,0 ml di una soluzione 2,50 M. Risposta: a. 1,45 g; b. 3,25 g 24. Avendo a disposizione solo 250 g di Na 2 SO 4, calcolare il volume di una soluzione 0,750 M che si può ottenere per diluizione con acqua. Risposta: 2,35 L 25. Una soluzione acquosa contiene 1 8,0% in peso di zucchero e ha densità di 1,03 g/ml; calcolare: d) quanti grammi di zucchero vi sono in 400 ml di soluzione; e) sapendo che il peso molecolare dello zucchero è 360, calcolare la molarità della soluzione. Risposta: a. 33,0 g; b. 0,23 M 26. Calcolare il volume di una soluzione 1,80 M di KOH che occorre diluire a un litro con acqua per avere una soluzione 0.1 M. Risposta: 55,5 ml 27. Avendo a disposizione una soluzione di HCl al 36% in peso (densità 1,18 g/ml) e acqua distillata, preparare un litro di soluzione di HCI 0,1 M. Risposta: 8,6 ml HCl, 991,4 ml H 2 O 28. Avendo a disposizione una soluzione di H 2 SO 4 al 96% in peso (densità 1,84 g/ml) e acqua distillata, preparare 1 L di soluzione di H 2 SO 4 M/50. Risposta: 0,3 ml H 2 SO La concentrazione delle soluzioni di perossido di idrogeno (acqua ossigenata) viene spesso espressa in volumi, che rappresentano i ml di O 2 misurati a c.n., che si sviluppano per decomposizione di 1 ml di soluzione di perossido secondo la reazione: 2 H 2 O 2! 2 H 2 O + O 2 Calcolare: a) i volumi di una soluzione di perossido di idrogeno all 85% in peso di densità 1,401 g/ml e b) quanta soluzione e quanta acqua occorrono per preparare 100 ml di perossido di idrogeno a 12 volumi. Risposta: a. 392 volumi; b. 3,0 ml di soluzione a 97 ml di acqua 30. Calcolare quanti litri di alcool puro e quanti litri di soluzione alcoolica al 25% in volume sono necessari per preparare 2 L di soluzione alcoolica al 50% in volume, supponendo i volumi additivi. Risposta: 0,667 L di alcool puro; 1,333 L di soluzione 31. Un soluto è presente in soluzione per 1 1,0% in peso (densità 1 g/ml). Lo si vuole diluire a 10-5 % in peso, avendo a disposizione recipienti della capacità massima di l0 ml: calcolare quante volte occorre diluire 1 ml di soluzione, ogni volta ottenendo al massimo 10 ml di soluzione diluita. Risposta: Avendo a disposizione una soluzione di HNO 3 al 60% (densità 1,37 g/ml) e acqua distillata, preparare 1 L di una soluzione di HNO 3 M/20. Risposta: 3,83 ml di acido al 60% ed acqua sino al raggiungimento del volume di 1 L 33. Calcolare la percentuale in peso di una soluzione contenente 7,5 g di un sale in 35 ml di acqua. Risposta: 17,6% 34. Calcolare il contenuto in grammi di H 2 SO 4 per ml di soluzione e la concentrazione molare dell acido solforico concentrato al 96% in peso, sapendo che la sua densità è di 1,82 g/ml. Risposta: 1,75 g H 2 SO 4 /ml soluzione; 18 M 35. Si mescolano 25 g di PCl 3 con 100 g di alcool etilico; calcolare la percentuale in moli dei componenti. Risposta: 7,73% PCl 3, 92,27% etanolo 36. Calcolare quanti grammi di BaCl 2 "2 H 2 O sono richiesti per preparare 350 ml di una soluzione 0,25 M. Risposta: 21,4 g 37. Calcolare quante mmoli di FeSO 4 "7 H 2 0 si ottengono evaporando a secchezza 30 ml di una soluzione di FeSO 4 0,530 M. Risposta: 15,9 mmoli

4 38. 10,0 g di CuSO 4 "5 H 2 0 sono sciolti in 100,0 g di H 2 O: calcolare il contenuto della soluzione in percentuale in peso ed in molarità. Risposta: 5,8%; 0,38 M 39. A quale volume bisogna portare 100 ml di una soluzione di NaCl al 15,0% (densità 1,10 g/ml) per preparare una soluzione 0,90 M? Risposta: 313 ml 40. Calcolare a quale volume occorre diluire 50 ml di una soluzione di NH 3 M/5 per ottenere una soluzione di NH 3 M/100. Risposta: 1 L 41. Calcolare quanta acqua occorre aggiungere a 160 g di una soluzione al 55% di un sale per portarla al 35%. Risposta: 91,4 g 42. Si vogliono preparare 300 g di soluzione al 50% di idrossido di sodio; calcolare quanta acqua e quanta soda caustica al 90% occorre usare. Risposta: 133 g H 2 0, 167 g NaOH 43. Calcolare quanta NaOH solida all 80% di purezza e quanta soluzione di NaOH al 25% in peso occorre usare per preparare 1,5 kg di una soluzione al 60% in massa di idrossido di sodio. Risposta: 0,954 kg all 80%; 0,546 kg al 25% 44. Calcolare quanta soda caustica solida al 95% occorre aggiungere ad un kg di una soluzione di NaOH al 35% in peso per ottenere una soluzione al 70% in peso. Risposta: 1,4 kg 45. Calcolare quanti kg di NaOH bagnata al 12% di H 2 O sono richiesti per preparare 60 L di soluzione M/2. Risposta: 1,36 kg 46. Avendo a disposizione l,0 l di KOH 0,1 M e l,0 L di KOH 0,8 M, calcolare il volume massimo di soluzione M/5 di KOH che si può ottenere. Risposta: 1,17 L 47. Calcolare il volume massimo di soluzione di HCI 0,243 M che si può ottenere da un litro di una soluzione di HCI 0,182 M e un litro di una soluzione di HCl 0,382 M. Risposta: 1,44 L 48. Calcolare quanti ml di una soluzione di HNO 3 al 55% in peso (di peso specifico 1,340 g/ml) e quanti ml di una soluzione di HNO 3 al 20% in peso (di peso specifico 1,115 g/ml) si devono miscelare per avere 3 L di una soluzione di HNO 3 9 M. Risposta: 2010 ml al 55%; 990 ml al 20% 49. Sono date due soluzioni di H 2 SO 4, una 2,3 M e di densità 1,140 g/ml (A) e una al 48% in peso di H 2 SO 4 (B): calcolare in quale rapporto in peso si devono miscelare per ottenere una soluzione al 34% in peso di H 2 SO 4. Risposta: A/ B = 1,2 ossia 6 parti in peso di A per 5 parti in peso di B 50. Calcolare la concentrazione degli ioni La 3+, NO 3, H + e OH presenti in una soluzione ottenuta miscelando 0,100 moli di La(OH) 3, 30 ml di La(NO 3 ) 3 2,40 M, 40 ml HNO 3 15,7 M ed acqua in quantità tale da portare il volume finale a 125 ml. Risposta: [La 3+ ]= 1,376M; [NO 3 ]=6,752M; [H + ]=2,624M 51. Sapendo che la temperatura di congelamento del nitrobenzolo è di 5,7 C e che una soluzione contenente 0,2 g di un soluto in l0 ml di nitrobenzolo, di densità 1,203 g/ml, congela a 5,0 C, calcolare la massa molecolare del soluto (la costante crioscopica del nitrobenzolo è pari a 6,89 C" kg/mole). Risposta: 164uma 52. Calcolare la massa molecolare dell acqua ossigenata in soluzione acquosa dai seguenti dati: 17,5 g di soluzione contenenti 0,1830 g di H 2 O 2 congelano a -0,570 C. La costante crioscopica dell acqua è di 1,86 C " kg/mole. Risposta: 34uma 53. Una soluzione di 0,72 g di naftalina (C 11 H 1 ) in 50 ml di benzolo di densità 0,879 g/ml, congela a 4,76 C, mentre il benzolo puro congela a 5,4 C; una soluzione contenente 1,3 g di una sostanza organica in 29 ml di benzolo congela a 4,50 C: calcolare la massa molare della sostanza organica e la costante crioscopica del benzolo. Risposta: 290uma; 5,l C Kg /mol

5 54. Sapendo che il punto di fusione del fenolo è di 41 C, che una soluzione contenente 0,172 g di acetanilide in 12,20 g di fenolo congela a 39,25 C e che la costante crioscopica del fenolo è di 7,3 C" kg/mole, calcolare la massa molecolare dell acetanilide. Risposta: 59u.m.a. 55. Calcolare quanti atomi contiene la molecola del fosforo, sapendo che 0,620 g di fosforo giallo sciolti in 50 g di solfuro di carbonio innalzano il suo punto di ebollizione di 0,24 C. La costante ebullioscopia del solfuro di carbonio è di 2,4 C"Kg/mole. Risposta: 4 atomi

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