ESERCIZI DI CHIMICA. 5. Calcolare le masse in grammi di: a) 0,30 moli di HNO 3 ; b) 2,50 moli di Na 2 SO 4. [19 g di HNO 3 ; 355 g di Na 2 SO 4 ]

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1 ESERCIZI DI CHIMICA 1. Calcolare:a) le moli di H 2 O e le moli di atomi d idrogeno ed ossigeno contenuti in 10g di H 2 O; b) il numero di molecole di H 2 O e di atomi di idrogeno e di ossigeno. [0,55 moli; 1,1 moli di atomi di H e 0,55 moli di atomi di O; 3,3x10 23 molecole di H 2 O; 6,6x10 23 atomi di H e 3,3x10 23 atomi di O] 2. Calcolare il peso di : a) 1,5x10 21 molecole di CO 2 ; b) 8,3x10 24 molecole di H 2 ; c) 0,15 moli di AgCl. [0,11 g di CO 2 ; 28g di H 2 ; 21g di AgCl] 3. Calcolare il numero di moli contenute in: a) 32,0 g di Cu; b) in 1 Kg esatto di H 2 SO 4. [0,504 moli di Cu; 10,20 moli di H 2 SO 4 ] 4. Calcolare le moli di Al 2 (SO 4 ) 3 in 28,5g di composto e le moli di Al, S ed O. [0,0833 moli di Al 2 (SO 4 ) 3 ; 0,166 moli di Al; 0,250 moli di S; 1,00 moli di O] 5. Calcolare le masse in grammi di: a) 0,30 moli di HNO 3 ; b) 2,50 moli di Na 2 SO 4. [19 g di HNO 3 ; 355 g di Na 2 SO 4 ] 6. Dopo aver bilanciato la seguente reazione: Al + S Al 2 S 3 calcolare le moli e i grammi di Al 2 S 3 che si formano quando si fanno reagire 6,0 moli di Al con 10,0 moli di S. [3 moli; 450 g) 7. Lo zinco reagisce con HCl secondo la seguente reazione (da bilanciare): Zn + HCl H 2 + ZnCl 2 Calcolare i grammi di HCl che reagiscono con 10 g di Zn. [11,16 g di HCl] 8. Bilanciare la seguente reazione NaCl + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + HCl e calcolare quanti grammi di Na 2 SO 4 si ottengono da 10g di NaCl. [12,13 g] 9. Calcolare quanti grammi di acido cloridrico HCl reagiscono con 60 g di idrossido di calcio Ca(OH) 2, secondo l equazione (da bilanciare): Ca(OH) 2 + HCl CaCl 2 + H 2 O [59,18 g] 10. Scrivere le formule corrispondenti ai seguenti composti: carbonato ferrico, nitrato di potassio, solfato di alluminio, orto(fosfato) di calcio, metaborato di argento, ipoclorito di magnesio, cromato di sodio, bromato di calcio, solfito di potassio, pirofosfito piomboso, perclorato stannoso, solfuro di sodio, cloruro di bario, metasilicato di alluminio, ioduro di argento, ortofosfato di calcio, ossido di sodio, silicato di alluminio, nitrito di magnesio, pirofosfato ferrico, idrossido di alluminio, metaborato di potassio, solfito di argento, nitrato rameico, permanganato di potassio, anidride cromica, cromato di sodio, ortofosfito ferroso, ossido ferrico, metasilicato di potassio, carbonato ferrico, metafosfito di potassio, ipoclorito di sodio, perclorato ferrico, anidride perclorica, solfato di alluminio, ossido rameico, nitrato rameoso, bicromato di potassio, permanganato di sodio, anidride borica, clorato di potassio, nitrito ferrico. 1

2 11. Assegnare un nome a ciascuno dei seguenti composti: Mg(NO 3 ) 2 - Na 3 PO 4 - K 3 BO 3 - Fe 2 (SO 4 ) 3 - NaClO 3 - Ba(ClO) 2 - AlCl 3 - CaCO 3 - Ag 2 S-CuF Indicare il numero di protoni, neutroni ed elettroni nell atomo neutro di cloro avente numero atomico 17 e numero di massa 36 e nello ione Cl -. 12a.Indicare il numero di protoni, neutroni ed elettroni nell atomo neutro di cobalto avente numero atomico 27 e numero di massa 59 e nello ione Co 2+ 12b.Indicare il numero di protoni, neutroni ed elettroni nell atomo neutro di piombo avente numero atomico 82 e numero di massa c.Indicare il numero di protoni, neutroni ed elettroni nello ione Fe E stato determinato che il Ne consiste di tre isotopi, le cui masse sono 19,99, 20,99, e 21,99 uma. Le abbondanze di questi isotopi sono rispettivamente 90,92 %, 0,25% e 8,83%. Calcolare il P.A. (20,16 uma) 14. Il cloro ha un peso atomico di 35, 453 ed è composto da due isotopi, 35 17Cl e 37 17Cl. La massa del 35 17Cl è 34,953 uma e quella del Cl è 36,966 uma. Calcolare l abbondanza percentuale dei due isotopi. (75,16% e 24,84 %) 15. Con riferimento al composto SO 2, calcolare: a) i grammi contenuti in una mole, b) le moli in 532 g; c) le molecole in 0,30 moli; d) il numero di atomi di S e di O contenuti in 3,53 g di composto. ( 64 g; 8,3 moli; 1,81x molecole; 3,31 x atomi di S e 6,62x atomi di O) 16. Calcolare quante moli di ciascuna delle seguenti sostanze sono presenti in: a) un pezzo di ferro la cui massa è 42,6g; b) un campione di cloro con una massa di 4,331 g; c) una certa quantità di zucchero (C 6 H 12 O 6 ) con una massa di 2,01 g; d) un mucchietto di sale da cucina (NaCl) con una massa di 13 g. (0,763 mol Fe; 0,061 mol di Cl 2 ; 0,011 mol di zucchero; 0,22 mol di NaCl) 17. Calcolate la massa in grammi di una molecola di H 2 O e il numero di molecole di H 2 O in 1 g di acqua. (2,992 x10-23 g/molecola; 3,34x10 22 molecole) 18. Calcolare la formula minima di un composto avente la seguente composizione percentuale in peso: Na= 32,4% S=22,6% O=45% (Na 2 SO 4 ) 19. Un composto costituito da carbonio, idrogeno, azoto e ossigeno ha la seguente composizione percentuale in peso: C= 75,42% H=6,63% N=8,38% Calcolare la formula minima. (C 21 H 22 N 2 O 2 ) 20. Un composto ha peso molecolare di circa 250 e contiene il 79,8% di cloro e il 20,2% di alluminio. Calcolare la formula più semplice e quella vera, (AlCl 3 e Al 2 Cl 6 ) 21. L aspirina è un composto chimico contenente C, H, e O. Le percentuali sono : 60,0% C, 4,5% H e 35,5% O. Calcolare la formula empirica. (C 9 H 8 O 4 ) 2

3 22. Un composto contiene il 43,64% di fosforo ed il 56,36% di ossigeno. Qual è la sua formula empirica? (P 2 O 5 ) 23. Un campione di Mg metallico del peso di 12,2 g viene riscaldato con 12 g di ossigeno puro. La reazione è: 2Mg + O 2 2MgO ed è completa. Calcolare : a) il reagente in eccesso; b) il peso in eccesso. (O 2, 3,9 g) 24. Quanti g di CaO si ottengono riscaldando 300 g di CaCO 3 se la resa della reazione è del 80,4%. CaCO 3 CaO + CO 2 (135g) 25. Quanti g di potassio (K) sono contenuti in 35g di K 2 CO 3? (19,8 g) 26. Bilanciare la seguente reazione: Al(OH) 3 + H 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 + H 2 O e calcolare quanti g di acido solforico sono necessari per reagire con 15 g di Al(OH) 3 (28,27g) 27. Bilanciare la seguente reazione: NaOH + H 3 PO 4 Na 3 PO 4 + H 2 O e calcolare i grammi di H 3 PO 4 che sono necessari per reagire con 10 g di NaOH e i grammi di Na 3 PO 4 che si ottengono. (8,16g; 13,66g) 28. Quanti grammi di ammoniaca si possono preparare da 25,0 g di idrogeno? L equazione (da bilanciare) è: N 2 + H 2 NH 3 (Assumere che ci sia sufficiente azoto disponibile ) (141,66g) 29. Bilanciare le seguenti reazioni di ossido-riduzione: HNO 3 + FeCl 2 + HCl NO + FeCl 3 + H 2 O (1,3,3 1,3,2) CdS + HNO 3 Cd(NO 3 ) 2 + S + NO + H 2 O (3,8 3,3,2,4) KMnO 4 + HCl MnCl 2 + Cl 2 + KCl + H 2 O (2,16 2,5,2,8) KClO 3 + S + H 2 O Cl 2 + K 2 SO 4 + H 2 SO 4 (6,5,2 3,3,2) Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 + KNO 3 Na 2 CrO 4 + KNO 2 + CO 2 (1,2,3 2,3,2) KMnO 4 + K 2 S + H 2 O MnS + S + KOH (2,7,8 2,5,16) Cu + HNO 3 Cu(NO 3 ) 2 + NO + H 2 O (3,8 3,2,4) Br 2 + S + H 2 O HBr + H 2 SO 4 (3,1,4 6,1) Cl 2 + KI + KOH KCl + KIO 3 + H 2 O (3,1,6 6,1,3) KMnO 4 + KI +H 2 SO 4 K 2 SO 4 + MnSO 4 + I 2 + H 2 O (2,10,8 6,2,5,8) NaClO + I 2 + NaOH NaIO 3 + NaCl + H 2 O (5,1,2 2,5,1) FeSO 4 + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + H 2 O (6,1,7 3,1,1,7) As 2 S 5 + KClO 3 + H 2 O H 3 AsO 4 + H 2 SO 4 + KCl (3,20,24 6,15,20) CrI 3 + KOH + Cl 2 K 2 CrO 4 + KIO 4 + KCl + H 2 O (2,64,27 2,6,54,32) As 2 S 3 + HClO 3 + H 2 O H 3 AsO 4 + S + HCl (3,5,9 6,9,5) g di I 2 vengono fatti reagire con una soluzione di NaOH secondo la reazione (da bilanciare): I 2 + NaOH NaI + NaIO 3 + H 2 O Si calcoli quanti grammi di NaI e NaIO 3 si possono formare dalla reazione. 3

4 (98,44g; 25,98g) 31. Per decomposizione termica, il clorato di potassio produce ossigeno secondo la seguente reazione da bilanciare: KClO 3 KCl + O 2 Calcolare la quantità di KClO 3 necessaria per ottenere 70 g di O 2 (178,7 g) 32. Una certa quantità di un gas, il cui peso molecolare è 48, occupa un volume di 3,4 litri a T=50 C e P= 0,94 atm. Calcolare il peso in grammi di questo gas. (5,8 g) 33. Calcolare i grammi di N 2 O che occupano lo stesso volume a 10 C di quello occupato da 32g di NH 3 a 40 C, se la pressione dei due gas è la stessa. (91,6g) g di un gas occupano un volume di 8 litri a c.n. Calcolare il peso molecolare del gas e il nuovo volume se la pressione è ridotta a 100 torr, mantenendo costante la temperatura. (28 uma; 60,8 litri) 35. L aria in un pallone perfettamente elastico occupa 785 ml in autunno, quando la temperatura è 21 C. Un certo giorno durante l inverno, la temperatura è di 0 C. Calcolare il nuovo volume assumendo che la pressione sia invariata. (729 ml) 36. Il monossido di diazoto (N 2 O) è una sostanza incolore usata dai dentisti come anestetico. Se g di questo gas occupano una bombola di 20,0 L a 23 C, qual è la pressione della bombola? (3,47 atm) 37. Il monossido di azoto (NO) si forma nella nostra atmosfera ad opera dei fulmini che accompagnano un temporale. Un campione di 1,42 L di questo gas viene raccolto a 734 mmhg e 28 C. Quante moli e quanti grammi di gas sono presenti? (0,0555 mol; 1,67 g) 38. Coloro che effettuano immersioni subacquee non possono respirare aria dalle bombole ma respirano una miscela di ossigeno ed elio. Supponiamo che una bombola di 5,0L di un autorespiratore contenga 1,05 mol di ossigeno e 0,418 mol di elio a 25 C. Qual è la pressione parziale di ciascun componente e qual è la pressione della bombola. (p O2 =5,14 atm; p He =2,04 atm; P T = 7,18 atm) 39. Un composto ha la seguente composizione percentuale: C=14,3% H=1,2% Cl=84,5% 1 grammo di questo composto, vaporizzato a 120 C e 752 mmhg, occupa un volume di 194 ml. Calcolare la formula molecolare del composto. (C 2 H 2 Cl 4 ) 40. Un gas il cui volume a 27 C è 300 ml viene riscaldato a pressione costante finchè il volume diventa 630 ml. Calcolare la temperatura finale in gradi centigradi. (357 C) 41. Una certa massa di gas occupa un volume di 180 ml a 40 C e 800 torr. Calcolare il volume a condizioni normali. (0,165 L) 42. Conoscendo H (42500 cal/mol) e S (38,5 cal/k), determinare se la seguente reazione è spontanea a 25 C: CaCO 3 (S) CaO + CO 2(S) (La reazione non è spontanea) 4

5 43. Calcolare il valore di H molare per la seguente reazione: CH 2 Cl 2 (S) + O 2(g) CO 2 +2HCl (S) conoscendo i valori dei H : H f (CO2) = -393 kj/mol; H f (HCl) S = -92,2 KJ/mol ; H f CH2Cl2 = -125 KJ/mol) [ H reaz = -451,6 KJ/mol] 44.Data la seguente reazione : ½ N 2 + 3/2 H 2 NH 3 sapendo che a 25 C il H = -11Kcal/mol e S = cal/k calcolare: a) il G a 25 C e determinare se la reazione è spontanea. b) la temperatura alla quale G = 0 [ G = cal/mol, reaz. spont.] 45. Calcolare G f di Pb 3 O 4, sapendo che il valore di? G per la reazione : 2PbO+PbO 2 Pb 3 O 4 è G = -4,76 Kcal,mentre G f di PbO è -45,25 Kcal/mole e G f di PbO 2 è -52,34 Kcal/mole. [- 147,6 Kcal/mole] 5

6 Esempi 1 a Prova in itinere 1. Definire cosa sono l affinità elettronica, il potenziale di ionizzazione e il carattere metallico e descrivere come variano nei gruppi e nei periodi del sistema periodico. 2. Descrivere il modello atomico di Rutherford e di Bohr e indicare quale significato hanno i numeri quantici e quali sono i valori che possono assumere. 3. Rappresentare e descrivere il grafico dell energia in funzione della distanza nel caso della formazione della molecola di H 2. Descrivere inoltre in particolare la molecola di N 2 dal punto di vista dei legami. 4. Scrivere la formula chimica del solfato ferrico. Calcolare inoltre la percentuale di ferro, zolfo e ossigeno presenti nel solfato ferrico. 5. A 50 C e 730 mmhg un certo gas occupa un volume di 5 litri. Calcolare: a) il volume occupato dal gas a 2 atm a temperatura costante; b) la pressione esercitata dal gas a temperatura di 150 C a volume costante; c) la temperatura a cui il gas deve essere riscaldato perché occupi un volume di 25 litri alla pressione di 680 mmhg. 6. Definire cosa sono gli isotopi e calcolare l abbondanza percentuale dei due isotopi del Bromo sapendo che il peso atomico medio è uma.. (Il Br è formato da due isotopi: 78 Br, che ha peso atomico uma e 81 Br, che ha peso atomico uma). 7. Definire cosa significano i termini ossidazione e riduzione. Bilanciare poi la seguente reazione di ossido riduzione: KMnO 4 + KClO 2 + H 2 O fi MnO 2 + KClO 4 + KOH Calcolare quanti grammi di KClO 4 si ottengono a partire da 10 g di KMnO 4 6

7 1. Descrivere la teoria ondulatoria 1 a Prova in itinere Chimica 2. Descrivere il legame covalente e fare degli esempi sia nel caso del legame covalente puro che nel caso di quello eteropolare. 3. Descrivere i gas reali (equazione di Van der Waals, diagramma fattore di compressibilità-p, temperatura di Boyle) 4. Scrivere la formula del clorato di alluminio (fare anche le formule di struttura). Calcolare le percentuali di alluminio, cloro e ossigeno nel clorato di alluminio. 5. Definire cosa sono il numero di Avogadro e la mole. Calcolare il numero di moli corrispondenti a 2,521g di Fe e i grammi corrispondenti a 8, atomi di Fe. 6. Definire cosa significano i termini ossidazione e riduzione. Bilanciare la seguente reazione di ossido riduzione: NaClO + I 2 + NaOH NaIO 3 + NaCl + H 2 O E calcolare quanti grammi di cloruro di sodio si ottengono facendo reagire 15g di iodio molecolare con la quantità stechiometrica di ipoclorito di sodio. 7. Definire cosa sono il numero atomico e il numero di massa. Sapendo che il cloro è presente in natura come miscela dei seguenti isotopi: 35 Cl ( uma, %) e 37 Cl ( uma, %), calcolare il peso atomico medio. 7

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