Passerella maturità professionale - scuole universitarie Esame svizzero Numero:... Locarno, 7 gennaio 2014 Cognome e nome:...

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1 Esame svizzero Numero: Locarno, 7 gennaio 2014 Cognome e nome: Materia: Tempo a disposizione: Materiale ausiliario autorizzato: Indicazioni: : CIMICA 80 minuti CRM, CRP, CRC, Formulari e tavole (trad. CMSI), Ed. G d'encre CRM, CRP, CRC, Formulaires et tables, Editions du Tricorne DMK/DPK, Formeln und Tafeln, rell Füssli Verlag La tavola periodica degli elementi è allegata Calcolatrice non programmabile Tutte le risposte sono da riportare direttamente sui fogli delle domande. Ciò che risulta illeggibile non viene corretto e di conseguenza non valutato. Il punteggio massimo è indicato per ogni domanda. Nei calcoli bisogna mostrare l impostazione algebrica e dare il risultato con la dovuta precisione (numero adeguato di cifre significative). Risposte incomplete o imprecise comportano una riduzione dei punti assegnati. Se è richiesta la formula di struttura completa devono comparire tutti gli elettroni di valenza degli atomi coinvolti. Le equazioni chimiche devono presentare le formule chimiche delle sostanze coinvolte (ev. le formule condensate), devono essere bilanciate e se possibile presentare accanto alle formule lo stato delle sostanze. Punteggio massimo: 72 pti. su 77

2 PARTE PRIMA: Domande a scelta multipla 15 pti. Indica con una crocetta l unica affermazione corretta. a. Indica quale delle seguenti proprietà è una proprietà chimica: è gassoso in condizioni standard può esplodere in presenza di idrogeno fonde a 223 C l entalpia di vaporizzazione è di 3,4 kj/mol b. Quale dei materiali seguenti è una miscela omogenea? succo d arancia latte aria un blocco di granito c. Quale delle seguenti sostanze e composta dal maggior numero di elementi? nitrato di ammonio (N 4 N 3 ) candeggina (NaCl) cicloesano C 6 12 solfocianuro di potassio (KSCN) d. La più leggera delle particelle subatomiche è: l elettrone il nucleo il protone il numero atomico e. Se un composto è costituito dal 85,63% di carbonio e dal 14,37% di idrogeno si tratta di: C 2 4 (etilene) C 2 6 (etano) C 4 (metano) C 2 2 (acetilene) 2

3 f. Quale dei seguenti gas ha la massa molare maggiore? diossido di carbonio (C 2 ) elio (e) idrogeno ( 2 ) metano (C 4 ) g. La differenza fra gli isotopi 127 e 131 dello iodio consiste nel fatto che: il primo possiede due neutroni e due protoni in meno il primo possiede due neutroni e due elettroni in meno il primo possiede quattro neutroni in meno il primo possiede 127 neutroni, il secondo 131 h. Il legame tra idrogeno e ossigeno nella molecola d acqua è: un legame covalente puro un legame covalente polare un legame covalente doppio un legame dipolo dipolo i. Il rame presenta il maggiore stato di ossidazione: rame metallico ottone: lega di rame e zinco ossido rameoso Cu 2 ossido rameico Cu j. Quale dei seguenti eventi non comporta un sensibile aumento della conducibilità elettrica? perossido di idrogeno di una soluzione al 30% si decompone in ossigeno e idrogeno un cucchiaio di sale è sciolto in un bicchiere di acqua pura 1 millilitro di acido solforico al 98% viene aggiunto a 100 ml di acqua nessuno dei tre eventi precedenti 3

4 k. Quale delle seguenti reazioni libera energia? NaCl (s) Na + (g) + Cl (g) Na (g) Na + (g) + e Cl (g) + e Cl (g) 2 NaCl (s) 2 Na (l) + Cl 2 (g) l. In 0,100 L di una soluzione di NaCl 0,10 M sono contenuti: 0.58 g di NaCl 0,005 mol di ioni Na + 0,020 mol di ioni Cl 0.10 mol di NaCl m. Indica a quale valore di p la concentrazione degli ioni 3 + è più bassa: p =1 p =3 p =7 p =12 n. Composti del carbonio costituiti da grandi molecole formate da un gran numero di unità identiche o simili che si ripetono vengono definite: polimeri composti organici alcani poligoni o. Indica quale delle seguenti sostanze organiche è solubile in acqua: esano C 6 14 metanale C 2 tetraclorometano CCl 4 benzene C 6 6 4

5 PARTE SECNDA: Esercizi Esercizio 1 8 pti. Il curio è un elemento metallico radioattivo transuranico che ha come simbolo Cm e come numero atomico il 96. Gli isotopi 248 Cm e 242 Cm sono stati prodotti per bombardamento del plutonio ( 94 Pu) con particelle α (l equivalente di un nucleo di 4 e) ricavandone quantità sufficienti per misurarne alcune proprietà fisiche e chimiche. a. Stabilisci qual è la carica della particella α. b. Determina la composizione dei due isotopi del curio: 242 Cm p + e n 248 Cm c. Sapendo che nella formazione dei due isotopi del curio una particella α va ad aggiungersi al nucleo degli atomi di plutonio identifica gli isotopi del plutonio che li hanno generati e precisa da quali e quante particelle subatomiche sono costituiti. Isotopo Composizione Del curio sono stati prodotti i due diversi ossidi Cm 2 e Cm 2 3 d. Stabilisci quale dei due composti presenta il maggiore contenuto percentuale in massa di ossigeno. Motiva esaurientemente la tua risposta. 5

6 Esercizio 2 12 pti. Una bombola di un bruciatore da campeggio contiene una 35 g di una miscela costituita per il 75 % in massa da propano (C 3 8 ) e per il restante 25 % da butano (C 4 10 ). a. Calcola le quantità chimiche dei due gas presenti nella bombola. b. Disegna le formula di struttura delle due sostanze e precisa a quale classe di sostanze appartengono. Classe di sostanze: c. Scrivi le due equazioni complete e bilanciate delle reazioni di combustione delle due sostanze. d. Calcola quantità chimica e massa dell anidride carbonica prodotta dalla combustione completa del combustibile contenuto nella bombola. 6

7 Esercizio 3 Nella figura sono rappresentate con un modello a sfere le seguenti sostanze: 12 pti. F ; (C 3 ) 2 CC 2 ; C 2 ; Br ; 2 ; C 2 CFC 3 a. Sotto alle sei sostanze disegna le rispettive formule di struttura di Lewis. b. Sulla figura identifica i legami polari. c. Stabilisci se le molecole di queste sostanze sono o non sono polari (si o no nella tabella) d. Stabilisci in quale di queste sostanze pure (considerate nello stato fisico liquido) sono presenti legami idrogeno (si o no nella tabella). Polare Legame idrogeno F (C 3 ) 2 CC 2 C 2 Br 2 C 2 CFC 3 7

8 Esercizio 4 12 pti. a. Scrivi l equazione della protolisi (ionizzazione) dell acido forte Cl in acqua. b. Calcola il p di una soluzione acquosa 0,0010 M di dell acido forte Cl. c. Spiega il significato della seguente equazione: K (s) K + (aq) + (aq) d. Calcola il p di una soluzione acquosa di K 0,010 M. e. Calcola il p della soluzione che si ottiene aggiungendo a 0,100 L della soluzione 0,0010 M di Cl 0,010 L della soluzione di K 0,010 M f. Stima il valore del p di della soluzione che si ottiene aggiungendo a 0,100 L della soluzione 0,0010 M di Cl 0,0010 L della soluzione di K 0,010 M. 8

9 Esercizio 5 10 pti. La termìte è una miscela incendiaria. La combinazione più comune è a base di polvere d'alluminio e triossido di diferro (Fe 2 3 ) che reagiscono per dare ferro e Al 2 3. a. Scrivi l equazione l equazione bilanciata della reazione. b. Identifica la specie chimica che si ossida e quella che si riduce precisando come variano gli stati di ossidazione. Si ossida: Si riduce: c. Calcola la composizione ottimale della miscela reazione esprimendola come rapporto 9

10 Esercizio 6 8 pti. Considera le sostanze organiche raffigurate nella tabella. a. Stabilisci a quale classe di composti organici appartengono b. Ad esse attribuisci la reazione chimica che li può concernere, scegliendola tra le seguenti (sono possibili più risposte): sostituzione; addizione; polimerizzazione; esterificazione; condensazione; saponificazione; idrolisi Composto organico a. Classe di composti b. Reazione chimica C 3 2 C C 2 C C C 3 N 2 Tra di esse. 10