ESAME DI CHIMICA 9 CFU - 07/03/2011

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1 ESAME DI CHIMICA 9 CFU - 07/03/2011 a 5 punti, e la spiegazione DETTAGLIATA dei passaggi fino a 2.5. L esame è valutato se ALMENO UN TRACCIA E1 TRACCIA E2 1) L acido perclorico è un acido forte. Quali sono: - la formula di Lewis della sua base coniugata? - la formula del sale che si forma per reazione con Ca(OH) 2? - il ph di una sua soluzione 10-2 M? - la temperatura di cristallizzazione di una sua soluzione acquosa 0.1 molale? 2) Si vuole preparare una soluzione tampone il cui ph sia pari a 9, e il volume di 500 ml. Se si hanno a disposizione 1 g di NH 3 e un quantitativo a piacere di NH 4 Cl, che massa di quest ultimo sarà necessaria? 3) Una pila a concentrazione è costruita facendo gorgogliare in due soluzioni la stessa pressione di H 2. Se il ph delle due soluzioni vale 3 e 5, quale sarà il ΔE? In quale delle due semicelle è il catodo? Disegnare lo schema della cella. 4) Supponendo una densità di 1.02 g/ml, calcolare la concentrazione (espressa come molarità, molalità e frazione molare) di una soluzione preparata sciogliendo 60 g di NaOH in 940 g di acqua. 1) L acido nitrico è un acido forte. Quali sono: - la formula di Lewis della sua base coniugata? - la formula del sale che si forma per reazione con Ca(OH) 2? - il ph di una sua soluzione 10-4 M? - la temperatura di fusione di una sua soluzione acquosa 0.1 molale? 2) Si vuole preparare una soluzione tampone il cui ph sia pari a 5, e il volume di 500 ml. Se si hanno a disposizione 1 g di CH 3 COOH e un quantitativo a piacere di CH 3 COOK, che massa di quest ultimo sarà necessaria? 3) Una pila a concentrazione è costruita facendo gorgogliare H 2 in due soluzioni con lo stesso ph. Se la pressione di H 2 delle due soluzioni vale 3 atm e 5 atm, quale sarà il ΔE? In quale delle due semicelle è il catodo? Disegnare lo schema della cella. 4) Supponendo una densità di 0.97 g/ml, calcolare la concentrazione (espressa come molarità, molalità e frazione molare) di una soluzione preparata sciogliendo 30 g di KCl in 970 g di acqua. K B (NH 3 ) = K cr (H 2 O) = 1.86 C Kg / mol K eb (H 2 O) = C Kg / mol F 2 / F - = V H 2 O 2 / H 2 O = V O 2 / H 2 O = V Cu + / Cu = V Cu 2+ / Cu = V Cu 2+ / Cu + = V Zn 2+ / Zn = V

2 ESAME DI CHIMICA 6-8 CFU - 07/03/2011 a 6 punti, e la spiegazione DETTAGLIATA dei passaggi fino a 4. L esame è valutato se ALMENO UN TRACCIA E3 TRACCIA E4 1) Un sistema contiene LiH e CaH 2. Se la percentuale in peso dell idrogeno nella miscela è pari a 8.6 %, qual è la composizione percentuale della stessa? 2) Si vuole preparare una soluzione tampone il cui ph sia pari a 5, e il volume di 500 ml. Se si hanno a disposizione 1 g di CH 3 COOH e un quantitativo a piacere di KOH, che massa di quest ultimo sarà necessaria? 3) Una pila a concentrazione è costruita facendo gorgogliare in due soluzioni la stessa pressione di O 2. Se il ph delle due soluzioni vale 3 e 5, quale sarà il ΔE? In quale delle due semicelle è il catodo? Disegnare lo schema della cella. 1) Un sistema contiene Li 2 O e CaO. Se la percentuale in peso dell ossigeno nella miscela è pari a 41.6 %, qual è la composizione percentuale della stessa? 2) Si vuole preparare una soluzione tampone il cui ph sia pari a 9, e il volume di 500 ml. Se si hanno a disposizione 1 g di NH 3 e un quantitativo a piacere di HCl, che massa di quest ultimo sarà necessaria? 3) Una pila a concentrazione è costruita facendo gorgogliare O 2 in due soluzioni con lo stesso ph. Se la pressione di O 2 delle due soluzioni vale 3 atm e 5 atm, quale sarà il ΔE? In quale delle due semicelle è il catodo? Disegnare lo schema della cella. K B (NH 3 ) = K cr (H 2 O) = 1.86 C Kg / mol K eb (H 2 O) = C Kg / mol F 2 / F - = V H 2 O 2 / H 2 O = V O 2 / H 2 O = V Cu + / Cu = V Cu 2+ / Cu = V Cu 2+ / Cu + = V Zn 2+ / Zn = V

3 ESAME DI CHIMICA 9 CFU - 13/04/2011 a 5 punti, e la spiegazione DETTAGLIATA dei passaggi fino a 2.5. L esame è valutato se ALMENO UN TRACCIA E5 TRACCIA E6 1) Un sistema contiene LiF e CaF 2. Se la percentuale in peso di F nell intero sistema è pari al 60.8 %, quali sono le percentuali in peso e in moli delle due sostanze nel sistema? 1) Un sistema contiene H 2 O e H 2 O 2. Se la percentuale in peso di O nell intero sistema è pari a 89.9 %, quali sono le percentuali in peso e in moli delle due sostanze nel sistema? 2) Ad una soluzione satura di MgF 2 viene aggiunta una quantità pari a 0.42 g di NaF (solubile). Quanto Mg 2+ resta in soluzione? Quanto sale precipita? Si supponga un volume di 1.00 L. 2) Ad una soluzione satura di ZnF 2 viene aggiunta una quantità pari a 42 g di NaF (solubile). Quanto Zn 2+ resta in soluzione? Quanto sale precipita? Si supponga un volume di 1.00 L. 3) Una semicella contiene [Cl - ] = 10.0 M, e in essa gorgoglia Cl 2 alla pressione di 0.01 atm. Viene collegata ad una semicella in cui gorgoglia O 2. Quale deve essere la pressione minima di O 2 affinché ci sia ossidazione nella prima semicella? Quale sarà il ΔE se la pressione di O 2 è pari ad 1 atm? Disegnare lo schema della cella, specificando anodo e catodo in entrambi i casi. 3) Una semicella contiene [Cl - ] = 0.10 M, e in essa gorgoglia Cl 2. Viene collegata ad una semicella in cui gorgoglia O 2 alla pressione di 1 atm. Quale deve essere la pressione minima di Cl 2 affinché ci sia ossidazione nella seconda semicella? Quale sarà il ΔE se la pressione di Cl 2 è pari ad 1 atm? Disegnare lo schema della cella, specificando anodo e catodo in entrambi i casi. 4) Trovare la legge cinetica e [A 0 ] nel quarto esperimento, sapendo che: K B (NH 3 ) = K ps (MgF 2 ) = K ps (ZnF 2 ) = [A] 0 (M) [B] 0 (M) V (mm/s) I II III IV??? F 2 / F - = V H 2 O 2 / H 2 O = V 4) Trovare la legge cinetica e [D 0 ] nel quarto esperimento, sapendo che: O 2 / H 2 O = V Cu + / Cu = V Cu 2+ / Cu = V Cu 2+ / Cu + = V Zn 2+ / Zn = V [C] 0 (M) [D] 0 (M) V (mm/s) I II III IV 0.2??? 45

4 ESAME DI CHIMICA 6-8 CFU - 13/04/2011 a 6 punti, e la spiegazione DETTAGLIATA dei passaggi fino a 4. L esame è valutato se ALMENO UN TRACCIA E7 TRACCIA E8 1) Gli atomi N, B e P sono tutti in grado di formare composti binari con l H. Quali sono le formule di Lewis e la geometria di questi composti? 2) Una soluzione contiene HCl, e presenta un ph pari a Se ad un litro di questa soluzione si aggiungono 0.34 g di NH 3, quale sarà il ph risultante? E se invece se ne aggiungono 3.4 g? 3) Una pila è costruita facendo gorgogliare O 2 in una delle due semicelle, e H 2 nell altra. La prima soluzione presenta un ph pari a 5, mentre pari a 6 la seconda. Sapendo solo che la pressione dei due gas è uguale, è possibile calcolare il ΔE? E se invece sapessimo che la pressione di entrambi è pari a 2 atm? Disegnare lo schema della cella. 1) Gli atomi O, Be e S sono tutti in grado di formare composti binari con l H. Quali sono le formule di Lewis e la geometria di questi composti? 2) Una soluzione contiene NaOH, e presenta un ph pari a Se ad un litro di questa soluzione si aggiungono 0.60 g di CH 3 COOH, quale sarà il ph risultante? E se invece se ne aggiungono 6.0 g? 3) Una pila è costruita facendo gorgogliare 2 atm di O 2 in una delle due semicelle, e 4 atm di H 2 nell altra. Sapendo solo che il ph delle due soluzioni è uguale, è possibile calcolare il ΔE? E se invece sapessimo che entrambi i ph sono pari a 5? Disegnare lo schema della cella. K B (NH 3 ) = K cr (H 2 O) = 1.86 C Kg / mol K eb (H 2 O) = C Kg / mol F 2 / F - = V H 2 O 2 / H 2 O = V O 2 / H 2 O = V Cu + / Cu = V Cu 2+ / Cu = V Cu 2+ / Cu + = V Zn 2+ / Zn = V

5 ESAME DI CHIMICA 9 CFU - 13/05/2011 TRACCIA E9 TRACCIA E10 1) Lo zolfo è in grado di esibire 3 numeri di ossidazione diversi (-2, 4, 6). Quali sono gli acidi che può formare, e le rispettive formule di Lewis? 1) Il selenio è in grado di esibire 3 numeri di ossidazione diversi (-2, 4, 6). Quali sono gli acidi che può formare, e le rispettive formule di Lewis? 2) Si vuole preparare un litro di soluzione tampone a ph = 8, usando NH 3 e NH 4 Cl. Nel primo caso si usa 1 mol della prima sostanza, nel secondo caso 1 mol della seconda. Quale massa di ognuna delle due sostanze va usata in ognuno dei due casi? 2) Si vuole preparare un litro di soluzione tampone a ph = 6, usando CH 3 COOH e CH 3 COOK. Nel primo caso si usa 1 mol della prima sostanza, nel secondo caso 1 mol della seconda. Quale massa di ognuna delle due sostanze va usata in ognuno dei due casi? 3) in un sistema gassoso (V = 2 L) ad una data temperatura sono presenti all equilibrio 1 mole di NH 4 Cl, 2 moli di HCl e 1 mole di NH 3, che reagiscono secondo l equazione: 3) in un sistema gassoso (V = 2 L) ad una data temperatura sono presenti all equilibrio 1 mole di NH 4 Cl, 1 mole di HCl e 2 moli di NH 3, che reagiscono secondo l equazione: NH 4 Cl = HCl + NH 3 HCl + NH 3 = NH 4 Cl Il sistema viene perturbato aggiungendo 1 mole di HCl, e successivamente 1 mole di NH 3. Quanto NH 4 Cl è presente all equilibrio dopo ognuna delle due perturbazioni? Il sistema viene perturbato aggiungendo 1 mole di NH 3, e successivamente 1 mole di HCl. Quanto NH 4 Cl è presente all equilibrio dopo ognuna delle due perturbazioni? K B (NH 3 ) = calcolatrice, fogli forniti da me; 3) la prova di questo mese sarà PESANTEMENTE influenzata dalle spiegazioni richieste.

6 ESAME DI CHIMICA 6-8 CFU - 13/05/2011 TRACCIA E11 TRACCIA E12 1) Una miscela è composta al 20% di CH 4, al 50% di C 2 H 6 e al 30% di C 3 H 8. Qual è la percentuale totale di H nella miscela? 1) Una miscela è composta al 30% di NH 3 e al 70% di HNO 3. Qual è la percentuale totale di N nella miscela? 2) Si vuole preparare un litro di soluzione tampone a ph = 8, usando AL MASSIMO 1 g di NH 3 e 1 g di HCl. Quale massa di ognuna delle due sostanze va usata? 2) Si vuole preparare un litro di soluzione tampone a ph = 6, usando AL MASSIMO 1 g di CH 3 COOH e 1 g di NaOH. Quale massa di o- gnuna delle due sostanze va usata? 3) Una pila è formata da due semicelle ad idrogeno. In entrambe, la pressione di H 2 è pari a 2 atm, mentre le due soluzioni contengono: A: [HCl] = 10-2 M B: [NH 3 ] = 10-2 M Ci aspettiamo che si sviluppi una differenza di potenziale? Se sì, quale delle due soluzioni conterrà il catodo? Disegnare lo schema della pila. 3) Una pila è formata da due semicelle ad idrogeno. In entrambe, la pressione di H 2 è pari a 4 atm, mentre le due soluzioni contengono: A: [NaOH] = 10-2 M B: [CH 3 COOH] = 10-2 M Ci aspettiamo che si sviluppi una differenza di potenziale? Se sì, quale delle due soluzioni conterrà il catodo? Disegnare lo schema della pila. K B (NH 3 ) = K cr (H 2 O) = 1.86 C Kg / mol K eb (H 2 O) = C Kg / mol F 2 / F - = V H 2 O 2 / H 2 O = V O 2 / H 2 O = V Cu + / Cu = V Cu 2+ / Cu = V Cu 2+ / Cu + = V Zn 2+ / Zn = V calcolatrice, fogli forniti da me; 3) la prova di questo mese sarà PESANTEMENTE influenzata dalle spiegazioni richieste.

7 ESAME DI CHIMICA 9 CFU - 20/06/2011 TRACCIA E13 TRACCIA E14 1) Il carbonio è in grado di esibire i numeri di ossidazione +2 e +4. Quali sono gli ossidi che può formare, le rispettive formule di Lewis e la geometria delle molecole? 1) Il selenio è in grado di esibire i numeri di ossidazione +4 e +6. Quali sono gli ossidi che può formare, le rispettive formule di Lewis e la geometria delle molecole? 2) Un sistema gassoso contiene una miscela all equilibrio, composta da H 2 (1.5 mol), F 2 (1 mol) e HF (2.5 mol). Sapendo che temperatura e volume sono costanti, ma non noti, è possibile calcolare come si sposta l equilibrio per aggiunta di una mole di H 2 nel sistema? 2) Un sistema gassoso contiene una miscela all equilibrio, composta da H 2 (1 mol), Cl 2 (1.5 mol) e HCl (2.5 mol). Sapendo che temperatura e volume sono costanti, ma non noti, è possibile calcolare come si sposta l equilibrio per aggiunta di una mole di H 2 nel sistema? 3) Una soluzione, il cui volume di 4 L, contiene [LiCl] = 0.01 M e [AgNO 3 ] = 10-4 M. Precipita qualcosa? Se sì, qual è la concentrazione degli ioni residui in soluzione? Quale la massa del precipitato? Si ignorino gli eventuali equilibri acido-base. 3) Una soluzione, il cui volume è 2 L, contiene [BaCl 2 ] = 0.01 M e [K 2 SO 4 ] = 10-4 M. Precipita qualcosa? Se sì, qual è la concentrazione degli ioni residui in soluzione? Quale la massa del precipitato? Si ignorino gli eventuali equilibri acido-base. K PS (BaSO 4 ) = K PS (PbF 2 ) = K PS (CaF 2 ) = K PS (AgCl) =

8 ESAME DI CHIMICA 6-8 CFU - 20/06/2011 TRACCIA E15 1) Un campione di H 2 O contiene 16 O, e sia 1 H sia 2 H. Supponendo che una mole di questo campione presenti una massa di g, cosa si può dire sulla composizione isotopica dell H nel campione? TRACCIA E16 1) Un campione di H 2 S contiene 32 S, e sia 1 H sia 2 H. Supponendo che una mole di questo campione presenti una massa di g, cosa si può dire sulla composizione isotopica dell H nel campione? 2) Due litri di soluzione contengono NaOH, e presentano un ph pari a 13. Quale massa di HCl è necessario aggiungere affinché il ph scenda a 12? E per farlo scendere a 1? 2) Due litri di soluzione contengono HCl, e presentano un ph pari a 1. Quale massa di NaOH è necessario aggiungere affinché il ph salga a 2? E per farlo salire a 13? 3) Un sistema gassoso contiene 2 moli di NO 2 e 1 moli di N 2 O 4. Se la reazione (da bilanciare): NO 2 = N 2 O 4 è all equilibrio, e il volume del recipiente è di 10 L, cosa succederà per aggiunta di 3 moli di NO 2? E se invece togliessimo tutto l N 2 O 4? 3) Un sistema gassoso contiene 1 moli di NO 2 e 2 moli di N 2 O 4. Se la reazione (da bilanciare): NO 2 = N 2 O 4 è all equilibrio, e il volume del recipiente è di 5 L, cosa succederà per aggiunta di 3 moli di N 2 O 4? E se invece togliessimo tutto l NO 2?

9 ESAME DI CHIMICA 9 CFU - 13/07/2011 TRACCIA E17 TRACCIA E18 1) 10 g di C 6 H 6 sono ossidati con un eccesso di O 2. Quanto calore sarà sviluppato dalla reazione? 1) La combustione completa di una quantità di C 2 H 4 porta allo sviluppo di 1000 kj. Quant è la massa in grammi del campione? 2) Il cloro è in grado di formare diversi ossidi. Descrivere la formula di Lewis e la geometria di due ossidi del cloro, caratterizzati dal numero di ossidazione più piccolo o più grande a disposizione. 2) Il cloro è in grado di formare diversi ossidi. Descrivere la formula di Lewis e la geometria di due ossidi del cloro, caratterizzati dai numeri di ossidazione intermedi a disposizione. 3) Una semicella standard ad idrogeno è collegata, tramite un elettrodo metallico, ad una soluzione contenente [Cl - ] = 1 M e una qualunque delle sostanze citate nei valori dei potenziali di riduzione in basso. Sceglierne due diverse, e calcolare la concentrazione della specie necessaria ad ottenere un potenziale DI CELLA pari a V. Inoltre, disegnare gli schemi delle due celle. 3) Una semicella standard ad idrogeno è collegata, tramite un elettrodo metallico, ad una soluzione contenente [Cl - ] = 1 M e una qualunque delle sostanze citate nei valori dei potenziali di riduzione in basso. Sceglierne due diverse, e calcolare la concentrazione della specie necessaria ad ottenere un potenziale DI CELLA pari a V. Inoltre, disegnare gli schemi delle due celle. Costanti e dati addizionali: H 0 f (C 6 H 6 ) = 49.1 kj / mol H 0 f (H 2 O) = kj / mol H 0 f (CO 2 ) = kj / mol H 0 c (C 2 H 4 ) = kj / mol HClO 2 / Cl - = V ClO 3 - / HClO 2 = V ClO 4 - / ClO 3 - = V

10 ESAME DI CHIMICA 6-8 CFU - 13/07/2011 TRACCIA E19 TRACCIA E20 1) Un campione di CuO e Cu 2 O ha una massa di 30 g. Se nel campione sono presenti atomi di ossigeno, qual è la composizione del campione? 1) Un campione di CuO e Cu 2 O ha una massa di 30 g. Se nel campione sono presenti atomi di ossigeno, qual è la composizione del campione? 2) Descrivere i parametri P, V, T di una massa di H 2 (inizialmente posta a T = 300 K, P = 1 atm, V = 5 L) sottoposta alle seguenti trasformazioni consecutive: raddoppio del volume a pressione costante; raddoppio della temperatura a volume costante; raddoppio della pressione a temperatura costante. 2) Descrivere i parametri P, V, T di una massa di He (inizialmente posta a T = 500 K, P = 3 atm, V = 1 L) sottoposta alle seguenti trasformazioni consecutive: raddoppio della temperatura a pressione costante; raddoppio della pressione a volume costante; raddoppio del volume a temperatura costante. 3) Una soluzione contiene [CH 3 COOH] = 0.1 M. Quale massa di NaOH è necessaria affinché la soluzione diventi neutra? E quale sarebbe il ph se ne aggiungessimo il doppio? Si supponga un volume di 1 L. 3) Una soluzione contiene [NH 3 ] = 0.1 M. Quale massa di HCl è necessaria affinché la soluzione diventi neutra? E quale sarebbe il ph se ne aggiungessimo il doppio? Si supponga un volume di 1 L. K B (NH 3 ) = R = atm L / K mol N A = atomi / mol

11 ESAME DI CHIMICA 9 CFU - 25/07/2011 TRACCIA E21 TRACCIA E22 1) In un litro di soluzione sono presenti 40 g di HCl. Se alla soluzione vengono aggiunti 500 ml di soluzione contenente [Ca(OH) 2 ] = 0.8 M (la si consideri una base fortissima), quale ph si misurerà alla fine? 1) In un litro di soluzione sono presenti 50 g di NaOH. Se alla soluzione vengono aggiunti 500 ml di soluzione contenente [H 2 SO 4 ] = 0.8 M (lo si consideri un acido fortissimo), quale ph si misurerà alla fine? 2) Si consideri l anidride solforosa. A) Quale base deriva dalla completa deprotonazione dell acido che si ricava da questa anidride? Quale la formula di Lewis? B) Cosa cambierebbe se si avesse selenio al posto dello zolfo, nel rispondere alle domande precedenti? 2) Si consideri l anidride selenica. A) Quale base deriva dalla completa deprotonazione dell acido che si ricava da questa anidride? Quale la formula di Lewis? B) Cosa cambierebbe se si avesse zolfo al posto del selenio, nel rispondere alle domande precedenti? 3) La seguente reazione (da bilanciare): H 2 + Cl 2 --> HCl è all equilibrio (K c = 100) ad una certa temperatura. Il sistema si è evoluto da uno stato in cui erano presenti solo uguali masse di H 2 e Cl 2. Se la concentrazione all equilibrio di HCl è 0.1 M, qual era la massa iniziale di H 2 e di Cl 2? Si supponga un volume di 5 L. 3) La seguente reazione (da bilanciare): H 2 + F 2 --> HF è all equilibrio (K c = 0.01) ad una certa temperatura. Il sistema si è evoluto da uno stato in cui erano presenti solo uguali masse di H 2 e F 2. Se la concentrazione all equilibrio di HF è 0.01 M, qual era la massa iniziale di H 2 e di F 2? Si supponga un volume di 10 L. Costanti e dati addizionali: H 0 f (C 6 H 6 ) = 49.1 kj / mol H 0 f (H 2 O) = kj / mol H 0 f (CO 2 ) = kj / mol H 0 c (C 2 H 4 ) = kj / mol HClO 2 / Cl - = V ClO 3 - / HClO 2 = V ClO 4 - / ClO 3 - = V

12 ESAME DI CHIMICA 6-8 CFU - 25/07/2011 TRACCIA E23 TRACCIA E24 1) Una semicella contiene acqua, in cui è immersa una barretta di rame. Un altra semicella, collegata elettricamente alla prima tramite un filo di platino, contiene [CuCl 2 ] = 0.5 M. Se in entrambe le semicelle (del volume di 2 L ognuna) sono introdotti 50 g di CuCl, si svilupperà differenza di potenziale? Se sì, quale sarà il catodo? Quale il valore della differenza di potenziale? Disegnare lo schema di cella. 1) Una semicella contiene acqua, in cui è immersa una barretta di rame. Un altra semicella, collegata elettricamente alla prima tramite un filo di platino, contiene [CuCl 2 ] = 0.1 M. Se in entrambe le semicelle (del volume di 5 L ognuna) sono introdotti 30 g di CuCl, si svilupperà differenza di potenziale? Se sì, quale sarà il catodo? Quale il valore della differenza di potenziale? Disegnare lo schema di cella. 2) Un campione di ossidi di zolfo contiene il 55% in peso di ossigeno. Qual è la composizione percentuale (in massa e in moli) degli ossidi? 2) Un campione di ossidi di selenio contiene il 33% in peso di ossigeno. Qual è la composizione percentuale (in massa e in moli) degli ossidi? 3) Con riferimento agli ossidi dell esercizio precedente, quali ne sono le formule di Lewis e la rispettiva geometria? 3) Con riferimento agli ossidi dell esercizio precedente, quali ne sono le formule di Lewis e la rispettiva geometria? K B (NH 3 ) = R = atm L / K mol N A = atomi / mol F 2 / F - = V H 2 O 2 / H 2 O = V HClO 2 / Cl - = V O 2 / H 2 O = V ClO 3 - / HClO 2 = V ClO 4 - / ClO 3 - = V Cu + / Cu = V Cu 2+ / Cu = V Cu 2+ / Cu + = V Zn 2+ / Zn = V

13 ESAME DI CHIMICA 9 CFU - 05/08/2011 TRACCIA E25 TRACCIA E26 1) Un campione contiene 100 g di 14 C e 100 g di 238 U. Dopo quanto tempo le moli di questi due elementi saranno uguali? 1) Un campione contiene 100 g di 36 Cl e 100 g di 32 Si. Dopo quanto tempo le moli di questi due elementi saranno uguali? 2) La seguente reazione (tutte le specie sono in fase gassosa): A 2 + B 2 --> 2 AB avviene in un recipiente chiuso. Se all inizio erano presenti 10 mol di A 2 e 5 mol di B 2, è possibile calcolare K c e K p? Si consideri che all equilibrio risulta reagito il 15% della quantità iniziale di B 2. 2) La seguente reazione (tutte le specie sono in fase gassosa): C 2 + D 2 --> 2 CD avviene in un recipiente chiuso. Se all inizio erano presenti 5 mol di C 2 e 10 mol di D 2, è possibile calcolare K c e K p? Si consideri che all equilibrio risulta reagito il 25% della quantità iniziale di D 2. 3) La reazione: C 2 H 4 + H 2 --> C 2 H 6 è esotermica o endotermica? Se 10 g di C 2 H 4 reagiscono con eccesso di idrogeno, quanto calore sarà liberato/richiesto dalla reazione? 3) La reazione: C 6 H 6 + ½ O 2 --> C 6 H 6 O è esotermica o endotermica? Se 10 g di C 6 H 6 reagiscono con eccesso di ossigeno, quanto calore sarà liberato/richiesto dalla reazione? Costanti e dati addizionali: t ½ ( 14 C) = anni t ½ ( 32 Si) = 276 anni t ½ ( 36 Cl) = anni t ½ ( 238 U) = anni H 0 f (C 6 H 6 ) = 49.1 kj / mol H 0 f (C 6 H 6 O) = kj / mol H 0 f (C 2 H 4 ) = 52.4 kj / mol H 0 f (C 2 H 6 ) = kj / mol H 0 f (H 2 O) = kj / mol H 0 f (CO 2 ) = kj / mol

14 ESAME DI CHIMICA 6-8 CFU - 05/08/2011 TRACCIA E27 TRACCIA E28 1) Una soluzione acquosa contiene CH 3 COOH. Sapendo che il 34% di quest acido ha reagito, trasformandosi nella propria base coniugata, è possibile risalire alla concentrazione formale dell acido in soluzione? 1) Una soluzione acquosa contiene NH 3. Sapendo che il 34% di questa base ha reagito, trasformandosi nel proprio acido coniugato, è possibile risalire alla concentrazione formale della base in soluzione? 2) Una cella è costituita da due semicelle. La prima è una semicella standard ad idrogeno, mentre nell altra sono stati disciolti 50 g di KClO 4 e 50 g di KClO 3. Se il ph nella seconda semicella è tamponato a 5, e il E misurato è pari a V, quanto vale E 0 della seconda semicella? 2) Una cella è costituita da due semicelle. La prima è una semicella standard ad idrogeno, mentre nell altra sono stati disciolti 50 g di KClO e 50 g di KCl. Se il ph nella seconda semicella è tamponato a 5, e il E misurato è pari a V, quanto vale E 0 della seconda semicella? 3) Il manganese (VII), pur essendo un metallo, ha comportamento acido. A) Quale composto può formare con l ossigeno? B) Quale acido ne deriva? C) Si scriva la formula di Lewis dell acido del punto B. Nota: si consideri il Mn come un elemento con 7 elettroni nel guscio di valenza. 3) Il cromo (VI), pur essendo un metallo, ha comportamento acido. A) Quale composto può formare con l ossigeno? B) Quale acido ne deriva? C) Si scriva la formula di Lewis dell acido del punto B. Nota: si consideri il Cr come un elemento con 6 elettroni nel guscio di valenza. K B (NH 3 ) = R = atm L / K mol N A = atomi / mol H 2 O 2 / H 2 O = V HClO 2 / Cl - = V O 2 / H 2 O = V ClO 3 - / HClO 2 = V Cu + / Cu = V Cu 2+ / Cu = V Cu 2+ / Cu + = V

15 ESAME DI CHIMICA - 28/10/2011 TRACCIA E33-9 CFU TRACCIA E CFU 1) Un campione di Ca(OH) 2, la cui massa è di 100 g, è stato completamente titolato con HCl (soluzione 0.1 M). Quale volume di quest ultimo è stato necessario? Quale la massa del prodotto principale della reazione? Per preparare un litro della soluzione di HCl, quale massa di quest ultimo sarebbe necessaria? 2) Una soluzione di HCl ha una densità di 1.3 g/ ml, e la percentuale in peso è del 32%. Ricavare molarità, molalità e frazione molare di HCl nella soluzione. 3) La reazione: C 2 H 4 + H 2 --> C 2 H 6 avviene completamente in fase gassosa. Se questa reazione è all equilibrio quando tutte le pressioni parziali sono di 2 atm, quanto vale K p? Quanto vale K c, dato un volume di 8 L? Come si sposta l equilibrio se raddoppia la pressione totale? E se invece dimezza il volume? Si supponga una temperatura pari a 25 C. 1) Un campione di C 2 H 6 e C 3 H 8, la cui massa totale è pari a 30 g, contiene atomi di H. Calcolare la composizione ponderale e la frazione molare delle due specie. 2) Descrivere formula di Lewis e geometria dei composti binari che lo zolfo è in grado di formare con idrogeno e con ossigeno. Si ricordi che lo zolfo NON usa il n.o. = +2. 3) Un campione di CO 2 contiene esclusivamente 16 O, mentre contiene sia 12 C sia 14 C. Nell ipotesi che dell ultimo isotopo sia presente una quantità dieci volte inferiore rispetto a quella del primo, quale massa ci si può attendere da 5 moli del campione di CO 2? E se invece il rapporto fosse sempre 10:1, ma in favore dell isotopo più pesante?

16 ESAME DI CHIMICA - 24/11/2011 TRACCIA E35-9 CFU TRACCIA E CFU 1) La seguente reazione: HCl <--> H 2 + Cl 2 è in equilibrio alla temperatura di 1000 C, in un recipiente chiuso il cui volume è 10 L. All equilibrio, le moli di HCl sono esattamente dieci volte le moli dei due prodotti, e la massa totale all interno del recipiente è pari a 100 g. Quanto valgono K c e K p? Come si sposta l equilibrio se: a) raddoppia la pressione; b) raddoppia la massa di HCl? 2) I metalli dei primi due gruppi possono formare composti binari con gli alogeni. Definire formula, nome, formula di Lewis e geometria di due sali formati da: a) un metallo alcalino e il fluoro; b) un metallo alcalino-terroso e il bromo. 3) A quale volume bisogna diluire 100 ml di una soluzione di HCl al 37% w (d = 1.3 g / ml), per ottenere una soluzione [HCl] = 1 M? E a quale volume bisogna diluire ognuna delle due soluzioni precedenti, per ottenerne altre due in cui [HCl] = 0.2 M? 1) Una soluzione contiene [HCl] = 10-5 M. Trovare un metodo che permetta di stabilire la quantità di ioni H + prodotti dall acqua (e non dall acido forte) in questa soluzione. 2) I metalli dei primi due gruppi possono formare composti binari con i non metalli. Definire formula, nome, formula di Lewis e geometria di due sali formati da: a) un metallo alcalino e lo zolfo; b) un metallo alcalino-terroso e l ossigeno. 3) Una pila a concentrazione è ottenuta facendo gorgogliare H 2 in due soluzioni. La prima contiene un acido forte, la seconda una base forte. Si sa che la concentrazione dei due soluti è u- guale, e che il E misurato è pari a 0.3 V. Si calcoli la concentrazione dei due soluti.

17 ESAME DI CHIMICA - 21/12/2011 TRACCIA E37-9 CFU TRACCIA E CFU 1) A causa dello sciopero sindacale delle renne, Babbo Natale ha deciso di montare un motore elettrico sulla propria slitta volante: avendo a disposizione le specie riportate in basso, tutte in soluzione 1 M (gli eventuali gas hanno P = 0.1 atm) quale coppia produrrebbe la maggiore f.e.m.? È possibile rispondere senza provare tutte le coppie possibili? 2) La crisi fa aumentare il prezzo dello spumante: se esso è una soluzione al 10% in peso di C 2 H 6 O in acqua, e la cui densità è 0.98 g/ml, quale volume di acqua va aggiunto per farlo diventare 0.1 M (meno alcolico, ma anche meno costoso )? 3) La Befana ha portato come regalo ai nostri politici un pezzo di carbone speciale ( 14 C), la cui massa anni fa era di 100 g. Quale massa presenta il carbone oggi? E per averne oggi 100 g, quanti avrebbe dovuto pesarne la Befana anni fa? 1) Dopo ogni festa bisogna lavare a terra, e Natale non fa eccezione! Per pulire il pavimento di casa sono necessari 5 L di soluzione acquosa contenente ipoclorito di sodio, il cui ph sia circa 9. Quale massa di sale va sciolta in acqua? 2) La neve che scende è composta principalmente da acqua, ma grazie all inquinamento c è tanto altro quali sono le formule di Lewis, le geometrie e i nomi dei composti binari che lo zolfo forma con idrogeno o con ossigeno (pensateci prima di mettere la neve sulla lingua!)? 3) Non c è solo lo zampone, a Capodanno: una bella insalata mista permette di sopravvivere all abbuffata, e va condita con abbondante aceto. Per ottenere un gusto meno forte, si è deciso di preparare un litro di soluzione tampone usando 50 g di acido acetico solido e idrossido di sodio. Se la soluzione ha ph = 5.5, quanto i- drossido è stato aggiunto (P.S. non fatelo a casa)? t ½ ( 14 C) = anni K A (HClO) = F 2 / F - = V H 2 O 2 / H 2 O = V HClO 2 / Cl - = V O 2 / H 2 O = V ClO 3 - / HClO 2 = V ClO 4 - / ClO 3 - = V Cu 2+ / Cu = V Cu 2+ / Cu + = V Zn 2+ / Zn = V BUON COMPITO e BUON NATALE!!!

18 ESAME DI CHIMICA - 26/01/2012 TRACCIA E39-9 CFU TRACCIA E CFU 1) Una pila è costituita da una semicella ad idrogeno, e da una soluzione di ZnSO 4 (1 M) con immerso un elettrodo di zinco. Se si misura un E pari a V, quale potrebbe essere il ph nella prima semicella? Si supponga la pressione di H 2 pari a 1 atm. Si disegni inoltre lo schema di cella. 2) Una soluzione di NaCl al 5% in peso (d = 1.1 g/ml) è stata diluita finché [NaCl] = 0.01 M. Se il volume finale è di 5 L, quale era il volume della soluzione di partenza? E possibile descrivere la risposta utilizzando una sola equazione che usi i dati iniziali? 3) Una miscela contiene 1 mol di H 2 e 1 mol di O 2. Se si riesce a far svolgere a completamento la reazione che li trasforma in acqua (gassosa), e supponendo una T di 500 C e un volume di 10 L, quali saranno le pressioni iniziale e finale del sistema? 1) La reazione tra H 2 ed F 2 (per produrre HF) è in equilibrio alla temperatura di 300 C. Assumendo che la pressione iniziale dei due reagenti fosse 1 atm, e che la HF all equilibrio sia 0.1, è possibile calcolare K p e K c per la reazione? 2) Si vuole realizzare una pila a concentrazione (usando l idrogeno). Avendo a disposizione HCl e NaOH, usando soluzioni di PARI concentrazione è possibile realizzare una pila il cui E sia pari a V? Disegnare lo schema di cella. 3) Un sistema gassoso contiene 4 g di H 2 alla pressione di 10 atm in un volume di 10 L. Costruire una tabella P-V-T per il sistema sottoposto alle seguenti trasformazioni CONSECUTI- VE: raddoppio del volume a P costante; raddoppio della pressione a T costante; raddoppio della temperatura a V costante. t ½ ( 14 C) = anni K A (HClO) = F 2 / F - = V H 2 O 2 / H 2 O = V HClO 2 / Cl - = V O 2 / H 2 O = V ClO 3 - / HClO 2 = V ClO 4 - / ClO 3 - = V Cu 2+ / Cu = V Cu 2+ / Cu + = V Zn 2+ / Zn = V calcolatrice, tavola periodica, fogli forniti da me.

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