ESERCIZI DI RIEPILOGO GENERALE

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1 ESERCIZI DI RIEPILOGO GENERALE 1) Scrivere le formule brute e le formule di Lewis per: ammoniaca; ione ammonio; ione solfato; ione bicarbonato; acido acetico; anidride solforosa. Dove necessario, indicare anche eventuali cariche formali e strutture di risonanza. 2) a) Calcolare il ph di una soluzione 0.1 M di acido ipocloroso (K a = ). b) Calcolare il ph di una soluzione contenente acido ipocloroso ed ipoclorito di potassio entrambi 0.1 M. [4.35; 7.7] 3) Calcolare la molarità e la molalità di una soluzione di acido solforico al 30% in peso (densità = g ml -1 ). [3.73 M; 4.37 m] 4) Per il sale poco solubile CaF 2 il prodotto di solubilità è K ps = Calcolare la molarità degli ioni fluoruro: a) in acqua pura; b) in una soluzione acquosa di nitrato di calcio 0.10 M. [ M; M] 5) Data la seguente pila a 25 C [E (MnO - 4 /Mn 2+ ) = 1.51 V; E (H + /H 2 ) = 0.0 V]: Pt Mn 2+ (10-2 M), MnO - 4 (0.1 M), H + (ph=2) H 2(g) (p=1.5 atm), H + (ph=3) Pt i) calcolare la f.e.m.; [fem = 1.51 V] ii) scrivere le semireazioni agli elettrodi precisando catodo, anodo e segni. [MnO e - + 8H + Mn H 2 O; E catodo = V] [2H + + 2e - H 2(g) ; E anodo = V] 6) Bilanciare la seguente reazione: Sn 2+ (aq) + Cr 2 O 7 2- (aq) + H + Sn 4+ (aq) + Cr 3+ (aq) Quante moli di Sn 2+ vengono ossidate da moli di anione bicromato? Quanti grammi di SnSO 4 reagiscono con 1.00 g di bicromato di potassio? [0.15 mol; 2.19 g] 1

2 1) Scrivere le formule di Lewis dei seguenti composti o ioni: a) anidride carbonica; b) ione nitrato; c) pentacloruro di fosforo; d) acido nitroso; e) azoto; f) acido cloridrico. Dove necessario, indicare anche eventuali cariche formali e strutture di risonanza. 2) Calcolare il ph delle seguenti soluzioni: a) una soluzione di idrossido di bario M b) una soluzione di acetato di potassio 0.1 M (K a dell acido acetico = ) c) una soluzione contenente acido acetico 0.2 M + acetato di potassio 0.1 M [11.9; 8.87; 4.44] 3) Calcolare molarità e molalità di una soluzione contenente solfato di sodio al 22.8 % in peso ed avente densità 1.16 g ml -1. Calcolare, per la stessa soluzione, pressione osmotica a 20 C e temperatura di congelamento (K cr (H 2 O) = 1.853). [1.86 M; 2.07 m; atm; C] 4) Bilanciare la reazione: Fe 2+ + NO 3 + H + Fe 3+ + NO (g) + H 2 O e calcolare quanti ml di NO, misurati a condizioni normali, si ottengono a partire da 1.00 g di FeSO 4 e da 1.40 ml di HNO M. [49.3 ml] 5) Data la seguente pila a 25 C [E (Fe 3+ /Fe 2+ ) = 0.77 V; E (H + /H 2 ) = 0.0 V] Pt Fe 3+ (0.30 M), Fe 2+ (0.10 M) soluzione avente ph=4 Pt (H 2 (gas), p= 1 atm) Calcolare i potenziali dei due elettrodi ed indicare catodo, anodo e relativi segni. Calcolare inoltre la forza elettromotrice e scrivere la reazione globale di cella (bilanciata!). [E catodo = V; E anodo = V; fem = V; 2Fe 3+ + H 2 2Fe H + ] 6) La solubilità dello iodato di bario in acqua a 25 C è mol/l. Calcolare la K ps del sale. Quanto vale la solubilità dello stesso sale in soluzione M di iodato di sodio? [ ; ] 2

3 1) Scrivere le formule brute e le formule di Lewis di: 1) monossido di carbonio; 2) acido solforico; 3) esafluoruro di zolfo; 4) ione fosfato; 5) ione perclorato; 6) ione idrossido. Dove necessario, indicare anche eventuali cariche formali e strutture di risonanza. 2) Data la reazione: HNO 3 + H 2 S S + NO + H 2 O scrivere le semireazioni redox in gioco, bilanciare la reazione globale e calcolare quanti ml di acido nitrico al 23.3% in peso (d = 1.14 g ml -1 ) sono necessari per preparare 150 g di zolfo. [743 ml] 3) Calcolare il ph di una soluzione contenente 0.07 moli di HA (K a = ) e 0.13 moli di NaA in un litro. Qual è il ph se si aggiungono ad 1 L della soluzione precedente moli di HCl? [5.8; 5.5] 4) Calcolare la solubilità del solfuro di piombo(ii) (K SP = ): a) in acqua; b) in soluzione di solfuro di sodio 0.18 M. [ M; M] 5) Calcolare il potenziale delle seguenti coppie redox a 25 C Cr / Cr 3+ (0.1 M) (E = volt) Ag / Ag + (10-3 M) (E = 0.80 volt) Costruire la pila, specificando elettrodi e segni, scrivere la reazione globale bilanciata e calcolare la f.e.m. [E anodo =-0.78 V; E catodo =+0.62 V; fem=+1.40 V; Cr (s) + 3Ag + Cr Ag (s) ] 6) Calcolare la temperatura di congelamento di una soluzione acquosa di solfato di potassio (α=1) al 13.2% in peso (Kcr(H 2 O) = 1.86 K.kg.mol -1 ). [T cr = C] 3

4 1. (a) Scrivere le formule brute di: 1) acetato di calcio; 2) ioduro ferrico; 3) idrossido rameico. Indicare inoltre lo stato di ossidazione del metallo. (b) Scrivere le formule brute e le formule di Lewis di: 4) ione nitrito; 5) acido solfidrico; 6); anidride ipoclorosa. Dove necessario, indicare anche eventuali cariche formali e strutture di risonanza. 2. Calcolare il ph della soluzione ottenuta mescolando 1 L di acido acetico 2.5 M (Ka = ) e 600 ml di idrossido di sodio 1.8 M.[soluzione tampone: ph=4.6] 3. La solubilità di PbI 2 in acqua è M. Quanti mg di PbI 2 si sciolgono in 250 ml di soluzione di KI 0.05 M?[K ps = ; 1.47 mg] g di Na 2 SO 4 vengono sciolti in 80 g di H 2 O (densità della soluzione = 1,12 g/ml). Sapendo che Kcr(H 2 O) = 1.86 K. kg. mol -1, calcolare per la soluzione risultante: - la temperatura di congelamento; - la pressione osmotica a 25 C. Si assuma che il soluto sia completamente dissociato in soluzione.[-4.9 C; 63.9 atm] 5. Bilanciare la reazione: Pb + HNO 3 Pb(NO 3 ) 2 + NO + H 2 O specificando le semireazioni. Calcolare quanti ml di monossido di azoto (gas, a condizioni normali) si ottengono facendo reagire 2.07 g di piombo con 3.15 g di acido nitrico. [3Pb + 8HNO 3 3Pb(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O; Pb=reagente limitante; 149 ml] 6. Data la seguente pila: Zn ZnSO 4 (0.5 M) AgNO 3 (1 M) Ag Sapendo che E 0 (Zn 2+ /Zn) = V e E 0 (Ag + /Ag) = V, calcolare la forza elettromotrice. Scrivere inoltre i processi agli elettrodi, indicando i segni, e la reazione globale spontanea. [E Zn/Zn2+ = V; E Ag/Ag+ = V; fem=1.571 V; Zn + 2Ag + = Zn Ag] 4

5 3. Scrivere le formule chimiche di: iodato ferroso; idrogenocarbonato di bario; solfuro di sodio; solfito di alluminio; nitrato di magnesio; perclorato di calcio; fosfato di zinco. Indicare inoltre lo stato di ossidazione del metallo. 4. Calcolare: a) il ph di una soluzione 0.1 M di acido fluoridrico (K a = ); b) il ph della soluzione ottenuta sciogliendo 1.36 g di fluoruro di sodio in 250 ml della soluzione precedente. [ph=2.1; ph=3.3] 5. Calcolare quanti grammi di iodato di piombo, Pb(IO 3 ) 2, si sciolgono in 500 ml di soluzione acquosa di NaIO M (K SP (Pb(IO 3 ) 2 = ). [ g] 6. Bilanciare la reazione: S + NaOH Na 2 S + Na 2 SO 3 + H 2 O Calcolare quanti grammi di solfito di sodio si ottengono facendo reagire 3 g di zolfo elementare con 3 g di idrossido di sodio. [3S + 6NaOH 2Na 2 S + Na 2 SO 3 + 3H 2 O; 1.57 g] 7. Calcolare quanti grammi di cloruro di calcio occorre sciogliere in 2.50 Kg di acqua perché la temperatura di congelamento della soluzione sia di C. Calcolare la temperatura di ebollizione della stessa soluzione. Si assuma che il cloruro di calcio sia completamente dissociato in soluzione (K eb (H2O) = K. kg. mol -1 ; K cr(h2o) = 1.86 K. kg. mol -1 ). [497.2 g; C] 5

6 1) Scrivere le formule chimiche di: acido solforoso; acido ipobromoso; bicarbonato di litio; idrossido di alluminio; iodato ferroso; solfuro rameico; bromuro di ammonio; acetato di bario; biossido di stagno. 2) Calcolare il ph delle seguenti soluzioni: a) soluzione 0.1 M di NaCN (K HCN = );[ph=11.1] b) soluzione contenente acido acetico 0.10 M ed acetato di sodio 0.18 M (K HAc = ). [ph=5.0] 3) Trovare quanti grammi di Pb(IO 3 ) 2 (K s [Pb(IO 3 ) 2 ]= ) si sciolgono in 250 ml di soluzione acquosa di Pb(NO 3 ) M.[ g] 4) Calcolare la molarità e la molalità di una soluzione di acido cloridrico al 37% in peso (d=1.180 g/cm 3 ). Quanti ml di questa soluzione contengono 0.2 mol di acido cloridrico?[12 M; 16.1 m; 16.7 ml] 5) Bilanciare la reazione: H 2 S + O 2 = H 2 O + S specificando le semireazioni redox, e calcolare quanti grammi di acido solfidrico occorrono per ottenere 225 g di zolfo. Chi si comporta da ossidante nella reazione data? [2H 2 S + O 2 = 2H 2 O + 2S; g] 6) Trovare la FEM della seguente pila a 25 C: Pt Ce 4+ (0.1 M), Ce 3+ (10-3 M) Sn 4+ ( M), Sn 2+ ( M) Pt sapendo che E (Ce 4+ /Ce 3+ ) = 1.28 V ed E (Sn 4+ /Sn 2+ ) = V. Precisare inoltre i poli della pila e scrivere la reazione globale spontanea.[2ce 4+ + Sn 2+ = 2Ce 3+ + Sn 4+ ; fem = V] 6

7 1. Scrivere le formule brute e le formule di Lewis di: 1) ione carbonato; 2) trifluoruoro di boro; 3) ione clorito; 4) anidride solforica. Dove necessario, indicare anche eventuali cariche formali e strutture di risonanza. Dare inoltre il nome ai seguenti composti: PCl 5, AgNO 3, CuSO 4, CH 3 COOH. 2. Calcolare la pressione osmotica relativa ad una soluzione acquosa di solfato di potassio (α = 1) all 8% in peso (densità = 1.07 g ml -1 ; T = 40 C ).[37.9 atm] moli dell acido debole HA (K a = ) vengono sciolte in acqua ed il volume totale della soluzione è pari a 200 ml (soluzione A). (a) calcolare il ph della soluzione iniziale A.[pH=2.5] (b) calcolare il ph che si ottiene quando 100 ml della soluzione A vengono mescolati con 10 ml di NaOH M.[pH=3.7] 4. Calcolare la solubilità dell idrossido di magnesio (K SP = ): a) in acqua pura.[ M] b) in una soluzione di NaOH avente ph = 11.4.[ M] 2-5. Bilanciare la reazione: Cr 2 O 7 + Fe 2+ + H + = Cr 3+ + Fe 3+ + H 2 O e calcolare quanti ml di una soluzione di K 2 Cr 2 O g/l occorrono per la completa ossidazione di 2.8 g di FeSO 4. [Cr 2 O Fe H + = 2Cr Fe H 2 O; 38.3 ml] 7

8 1) (a) Scrivere le formule brute di: 1) idrossido di bario; 2) solfato d alluminio; 3) fosfato di sodio. Indicare inoltre lo stato di ossidazione del metallo. (b) Scrivere le formule brute e le formule di Lewis di: 4) acido iodico; 5) anidride solforica; 6); ione carbonato. Dove necessario, indicare anche eventuali cariche formali e strutture di risonanza. 2) a) Calcolare il ph di una soluzione M di HClO 4 (acido forte).[1.06] b) Calcolare il ph della soluzione ottenuta mescolando 400 ml della soluzione precedente con 27 ml di idrossido di sodio 0.16 M.[1.15] 3) a) Calcolare la molarità e la molalità di una soluzione di acido solforico al 53.6% in peso sapendo che la densità della soluzione è 1.44 g ml -1.[7.9 M; m] b) Calcolare inoltre la molarità della soluzione che si ottiene mescolando 40 ml della soluzione precedente con 90 ml d acqua.[2.43 M] 4) Calcolare la solubilità di Fe(OH) 2 a ph 8.00 e ph (K ps = ). [ M; M] 5) Data la reazione: Cl 2 + NaOH NaClO 3 + NaCl + H 2 O calcolare quanti ml di cloro gassoso sono necessari, in condizioni normali, per produrre con NaOH in eccesso 30.8 g di NaClO 3. [3Cl 2 + 6NaOH NaClO 3 + 5NaCl + 3H 2 O; ml] 6) Data la seguente pila: Pt Br - ( M), Br 2 (0.1 M) Cr 2 O 2-7 ( M), H 3 O + (0.1 M), Cr 3+ (10-2 M) Pt scrivere le semireazioni all anodo e al catodo e calcolare la f.e.m. a 25 C [E (Br 2 /Br - ) = 1.09 V; E (Cr 2 O 2-7 /Cr 3+ ) = 1.33 V]. [Br 2 + 2e - = 2Br - ; Cr 2 O e H + = 2Cr H 2 O; f.e.m.= 0.08 V] 8

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