Corso di Laurea in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche Esame di Complementi di Chimica 16 Giugno nome e cognome... matricola...

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1 Esame di Complementi di Chimica 16 Giugno 29 1) Riportare su ogni foglio consegnato nome, cognome, matricola e data. 1) Scrivere l'espressione per il calcolo del potenziale elettrodico del sistema redox NO 3,Η + /N 2 O 4 e tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ (E (NO3,Η + /N2O4) = +.8 V; [NO 3 ] = 1. M, P N 2O4 = 1 atm). Indicare chiaramente nel diagramma le zone di appartenenza delle varie specie. E (V) ) Indicare gli equilibri di formazione del complesso [Ag(NH 3 ) 2 ] + e le relative costanti di formazione. Ricavare la formula per la determinazione della frazione β 1. 3) Determinare a quale il rapporto di distribuzione di un acido organico debole (K a = ) nella coppia di solventi <esano/acqua> (costante di ripartizione per l'acido: K D = 3) è uguale a 15. 4) Descrivere i vari strati dell'atmosfera ed illustrare le reazioni che vi sembrano più rilevanti per l'inquinamento della stratosfera.

2 Esame di Complementi di Chimica 24 Giugno 29 1) Riportare su ogni foglio consegnato nome, cognome, ordinamento (DM 27 o DM 59) matricola e data. 1) Che tipo di isomeria è presente nelle due seguenti coppie di complessi? 1) [CoCl(NH 3 ) 5 )]SO 4 e [Co(SO 4 )(NH 3 ) 5 ]Cl 2) [Cr(H 2 O) 6 ]I 3 e [CrI 2 (H 2 O) 4 ]I 2H 2 O Indicare il nome dei quattro complessi e quale fra i quattro complessi presenterà la pressione osmotica maggiore a 25 C a parità di concentrazione. 2) Si supponga che il coefficiente di ripartizione K D fra CCl 4 e H 2 O per una sostanza x abbia un valore di 5. Partendo da 1 ml di fase acquosa, contenente soluto x in concentrazione.1 M, calcolare la concentrazione finale in acqua dopo: a) un estrazione con 1 ml di CCl 4 aggiunti in una sola volta; b) 5 estrazioni consecutive con 2 ml di CCl 4 alla volta; 3) Tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ per l'alluminio, conoscendo i seguenti dati: E Al 3+/Al = 1.66 V; K ps per Al(OH) 3 = Problema 4) per Studenti D.M. 59 Calcolare la massa di azoto che si scioglie in 1. L di acqua in equilibrio con l aria alla temperatura di 2 C ed alla pressione di 1 atm (il coefficiente di Bunsen per N 2 a 2 C è α =.18). Problema 4) per Studenti D.M. 27 Sintesi, utilizzo e composti (idruri) dell'idrogeno.

3 Esame di Complementi di Chimica 8 Luglio 29 1) Riportare su ogni foglio consegnato nome, cognome, ordinamento (DM 27 o DM 59) matricola e data. 1) - Fornire una definizione per "tempo di dimezzamento" e "ordine di reazione". - Dimostrare che in una rezione di primo ordine rispetto ad un reagente generico A il tempo di dimezzamento è indipendente dalla concentrazione dei reagenti e dei prodotti. 2) Scrivere la formula del sale complesso nitrato di tetraamminaclorocarbonileoro(iii). Disegnare inoltre le strutture dei distinti isomeri (indicando la presenza di eventuali coppie di enantiomeri) del catione del sale complesso. 3) Scrivere l'espressione per il calcolo del potenziale elettrodico del sistema redox ClO 4,Η + /ClO 3 e tracciare schematicamente il diagramma E/ (E (ClO4,Η + /ClO3 ) = V; [ClO 4 ] = [ClO 3 ] = 1. M). Indicare chiaramente nel diagramma le zone di appartenenza delle varie specie. E (V) Problema 4) per Studenti D.M. 59 Descrivere brevemente la natura delle radiazioni α, β e γ ed illustrare le differenze fra Fissione Nucleare e Fusione Nucleare fornendo qualche esempio concreto. Problema 4) per Studenti D.M. 27 Elementi del Gruppo 2: proprietà, sintesi, composti e loro applicazioni.

4 Esame di Complementi di Chimica 22 Luglio 29 1) Riportare su ogni foglio consegnato nome, cognome, ordinamento (DM 27 o DM 59) matricola e data. 1) Dare una definizione per a) isomeri di ionizzazione, b) isomeri di idratazione e c) isomeri di coordinazione, fornendo un esempio concreto per ciascun caso. 2) Si supponga che il coefficiente di ripartizione K D fra CCl 4 e H 2 O per una sostanza x abbia un valore di 2. Partendo da.2 L di fase acquosa, contenente soluto x in concentrazione.1 M, calcolare la concentrazione finale in acqua dopo: a) un estrazione con 2 ml di CCl 4 aggiunti in una sola volta; b) 1 estrazioni consecutive con 2 ml di CCl 4 alla volta; c) una estrazione con.5 L di CCl 4 aggiunto in una sola volta. 3) Scrivere l'espressione per il calcolo del potenziale elettrodico del sistema redox MnO 4,Η + /MnO 2(s) e tracciare schematicamente il diagramma E/ (E (MnO4,Η + /MnO2(s)) = V; [MnO 4 ] = 1. M). Indicare chiaramente nel diagramma le zone di appartenenza delle varie specie. +2. E (V) Problema 4) per Studenti D.M. 59 Disegnare la struttura di Lewis (indicando cariche formali, numero sterico e geometria) per l'acido fluoridrico (fluoruro di idrogeno) e confermare, per mezzo della Teoria degli Orbitali Molecolari (Metodo LCAO), l'ordine di legame fra i due atomi (per l'atomo di fluoro, Z=9) ottenuto dalla struttura di Lewis. Problema 4) per Studenti D.M. 27 Elementi del Gruppo 1: proprietà, sintesi, reattività, composti e loro applicazioni.

5 Esame di Complementi di Chimica 16 Settembre 29 1) Riportare su ogni foglio consegnato nome, cognome, ordinamento (DM 27 o DM 59) matricola e data. 1) Dare una definizione per catalizzatore e fornire un esempio concreto di catalisi omogenea. 2) Le costanti di formazione del complesso diamminaargento(i) sono K f1 = e K f2 = Determinare l'espressione per il calcolo della frazione β 2 e calcolare la frazione β 2 quando la concentrazione di NH 3 in soluzione è pari a M. 3) Tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ per il Cobalto, conoscendo i seguenti dati: K ps per l'idrossido di cobalto(ii) = ; E Co 2+ /Co =.28 V. Indicare chiaramente nel diagramma le zone di appartenenza delle varie specie Problema 4) per Studenti D.M. 59 Dare il nome corretto al complesso di coordinazione NH 4 [Co(CO) 2 Cl 4 ] e disegnare le strutture dei distinti isomeri indicando la presenza di eventuali coppie di enantiomeri. Problema 4) per Studenti D.M. 27 Principali elementi del Gruppo 15: proprietà, sintesi, reattività, composti e loro applicazioni.

6 Esame di Complementi di Chimica 15 Ottobre 29 1) Riportare su ogni foglio consegnato nome, cognome, matricola e data. 3) E' consentito soltanto l'uso della calcolatrice. Appunti e testi vanno consegnati. 5) Firmare l'apposito foglio alla consegna del compito o al momento del ritiro. 1) Illustrare le reazioni che vi sembrano più rilevanti per l'inquinamento della stratosfera. 2) Descrivere la configurazione elettronica dei complessi [Mn(CN) 6 ] 3 e [Mn(H 2 O) 6 ] 3+ (per Mn numero atomico = 25). Dire inoltre quali differenze (proprietà magnetiche, colorazione etc.) fra i due complessi sono prevedibili. 3) Determinare a quale il rapporto di distribuzione di un acido organico debole (K a = ) nella coppia di solventi <esano/acqua> (costante di ripartizione per l'acido: K D = 3) è uguale a 2. 4) Quali proprietà deve possedere una soluzione (ottenuta mescolando due liquidi) affinché possa essere definita "ideale"? Fornire qualche esempio concreto.

7 Esame di Complementi di Chimica 17 Novembre 29 1) Riportare su ogni foglio consegnato nome, cognome, matricola e data. 3) E' consentito soltanto l'uso della calcolatrice. Appunti e testi vanno consegnati. 5) Firmare l'apposito foglio alla consegna del compito o al momento del ritiro. 1) Citare un esempio significativo di catalisi omogenea. 2) Ad elevate temperature HI reagisce secondo l'equazione chimica: 2 HI (g) H 2(g) + I 2(g) A 443 C la velocità di reazione aumenta con la concentrazione di HI, come mostrato nella seguente tabella: [HI] (mol L 1 ) velocità (mol L 1 s 1 ) Determinate l'ordine di rezione e scrivete la legge di velocità. - Calcolate la costante di velocità e datene le unità di misura. 3) Descrivere, nello stesso diagramma "Tempertaura vs tempo" le curve di congelamento, a partire da 22 C, per: a) acqua pura, b) una soluzione acquosa di cloruro di sodio. Temperatura ( C) t (min) 4) Tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ per l'alluminio conoscendo i seguenti dati: E Al 3+/Al = 1.66 V; K ps per Al(OH) 3 = Indicare chiaramente nel diagramma le zone di appartenenza delle varie specie

8 Esame di Complementi di Chimica 1 Dicembre 29 1) Riportare su ogni foglio consegnato nome, cognome, matricola e data. 3) E' consentito soltanto l'uso della calcolatrice. Appunti e testi vanno consegnati. 5) Firmare l'apposito foglio alla consegna del compito o al momento del ritiro. 1) Scrivere le formule molecolari e di struttura e calcolare la pressione osmotica a 25 C delle seguenti soluzioni: a) Nitrato di diaquadinitrosilediclorocromo(iii) 1 2 M; b) esacianoferrato(ii) di potassio.1 M; c) cis-diamminadiidrossoplatino(ii).1 M. 2) Tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ per il Cadmio, conoscendo i seguenti dati: K ps per Cd(OH) 2 = ; E Cd 2+ /Cd =.43 V. Indicare chiaramente nel diagramma le zone di appartenenza delle varie specie ) Un acido debole organico ha, per la coppia di solventi <esano/acqua>, una costante di ripartizione K D = 4 ed il rapporto di distribuzione per questo acido, quando il della soluzione acquosa è uguale a 4.33, risulta pari a 2. Calcolare la K a dell'acido organico. 4) - Fornire una definizione per "tempo di dimezzamento" e "ordine di reazione". - Dimostrare che in una reazione di primo ordine rispetto ad un reagente generico A il tempo di dimezzamento è indipendente dalla concentrazione dei reagenti e dei prodotti.

9 Esame di Complementi di Chimica 19 Gennaio 21 1) Riportare su ogni foglio consegnato nome, cognome, ordinamento (DM 27 o DM 59) matricola e data. 1) a) Descrivere i quattro numeri quantici. b) Indicare i valori relativi ai numeri quantici associati agli orbitali 4f. 2) Scrivere l'espressione per il calcolo del potenziale elettrodico del sistema redox MnO 4 /Mn 2+ (in ambiente acido) e tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ (E MnO4 /Mn 2+ = V; [MnO 4 ] = [ Mn 2+ ] = 1. M). Indicare chiaramente nel diagramma le zone di appartenenza delle varie specie. +2 E (V) ) Il complesso [Re(CO) 3 (H 2 O) 3 ]Br è utilizzato come precursore nella sintesi di radiofarmaci. Dare il nome corretto al complesso di coordinazione e disegnare le strutture dei distinti isomeri indicando la presenza di eventuali coppie di enantiomeri. Problema 4) per Studenti D.M. 59 Indicare i prodotti della degradazione anaerobica delle sostanze presenti nelle acque e, per ciascuno di essi, riportare la struttura di Lewis (indicando anche ibridazione, geometria ed eventuale presenza di momento dipolare). Problema 4) per Studenti D.M. 27 Gli elementi "alogeni": proprietà, sintesi, reattività, composti e loro applicazioni.

10 Esame di Complementi di Chimica 26 Gennaio 21 1) Riportare su ogni foglio consegnato nome, cognome, ordinamento (DM 27 o DM 59) matricola e data. 1) Si supponga che il coefficiente di ripartizione K D fra CCl 4 e H 2 O per una sostanza x abbia un valore di 5. Partendo da 1 ml di fase acquosa, contenente soluto x in concentrazione.1 M, calcolare la concentrazione finale in acqua dopo: a) un estrazione con.1 L di CCl 4 aggiunti in una sola volta; b) 5 estrazioni consecutive con 2. ml di CCl 4 alla volta. 2) Scrivere l'espressione per il calcolo del potenziale elettrodico del sistema redox NO 3,Η + /NO e tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ (E NO3,Η + /NO = +.96V; [NO 3 ] = 1. M, P NO = 1 atm). Indicare chiaramente nel diagramma le zone di appartenenza delle varie specie ) Nei complessi ottaedrici di Pt(IV) (per il platino Z = 78) la separazione energetica degli orbitali d (indicata con Δ o ) dovuta al campo cristallino è relativamente alta. Il composto ottaedrico K 2 [PtCl 6 ] è diamagnetico o paramagnetico? Quale è la configurazione elettronica degli orbitali d nel complesso? (Si consiglia di partire dalla configurazione elettronica del Pt per poi passare a quella dello ione Pt(IV) e procedere con il complesso). Problema 4) per Studenti D.M. 59 Dare una definizione per il termine "catalizzatore" e citare un esempio concreto di catalisi omogenea ed uno di catalisi eterogenea. Problema 4) per Studenti D.M. 27 Principali elementi del Gruppo 13: proprietà, sintesi, reattività, composti e loro applicazioni.

11 Esame di Complementi di Chimica 4 Febbraio 21 1) Riportare su ogni foglio consegnato nome, cognome, ordinamento (DM 27 o DM 59) matricola e data. 1) Che tipo di isomeria è presente nelle due seguenti coppie di complessi? 1) [Cr(H 2 O) 6 ]I 3 e [CrI 2 (H 2 O) 4 ]I 2H 2 O 2) [CoBr(CO) 5 )]SO 4 e [Co(SO 4 )(CO) 5 ]Br Indicare il nome dei quattro complessi e quale fra i quattro complessi presenterà la pressione osmotica maggiore a 25 C a parità di concentrazione. 2) Date a destra le curva di raffreddamento dei sistemi P1 e P2, individuare nel diagramma eutettico di sinistra la posizione dei punti corrispondenti ai sitemi P1 e P2. Commentare la scelta fatta. T T P2 P1 A puro Composizione B puro tempo 3) Definite i termini che seguono: fase, costituente, componente e grado di libertà. Problema 4) per Studenti D.M. 59 Lo smog fotochimico rappresenta una delle cause dell'inquinamento della troposfera ed è riconducibile alle seguenti reazioni: NO 2 + hν NO + O O2 + O O3 Descrivere le due reazioni sotto forma di Strutture di Lewis e motivare perché esse sono fonte di inquinamento per la troposfera. Problema 4) per Studenti D.M. 27 Elementi Alcalino-terrosi: proprietà, sintesi, composti e loro applicazioni.

12 Esame di Complementi di Chimica 18 Febbraio 21 1) Riportare su ogni foglio consegnato nome, cognome, ordinamento (DM 27 o DM 59) matricola e data. 1) Le costanti di formazione del complesso diamminaargento(i) sono K f1 = e K f2 = Determinare l'espressione per il calcolo della frazione β 2 e calcolare la frazione β 2 quando la concentrazione di NH 3 in soluzione è pari a M. 2) Tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ per l'alluminio, conoscendo i seguenti dati: E Al 3+/Al = 1.66 V; K ps per Al(OH) 3 = Dopo aver indicato chiaramente nel diagramma le zone di appartenenza delle varie specie stabilire se a 13 è possibile ridurre l'idrossido di alluminio ad alluminio applicando un potenziale di 1.7V ) Scrivere le formule molecolari e di struttura (solo la specie contenente il metallo di transizione) dei complessi sotto elencati e calcolare la pressione osmotica a 25 C delle relative soluzioni: a) nitrato di tetraamminadibromocromo(iii).1 M; b) tetracarbonilenichel() 1 2 M; c) carbonato di trans-diamminadiaquaplatino(ii).1m. Problema 4) per Studenti D.M. 59 Descrivere la formazione di orbitali atomici ibridi mediante la Teoria del Legame di Valenza. Problema 4) per Studenti D.M. 27 Sintesi, utilizzo e composti (idruri) dell'idrogeno.

13 Esame di Complementi di Chimica 11 Marzo 21 1) Riportare su ogni foglio consegnato nome, cognome, ordinamento (DM 27 o DM 59) matricola e data. 1) Scrivere la formula di struttura dei seguenti complessi (solo per la specie contenente il metallo) e calcolare la pressione osmotica a 25 C delle relative soluzioni: a) esacianoferrato(ii) di sodio M ; b) cis-diamminadicloroplatino(ii).1 M; c) bromuro di tricarboniletriaquarenio(i).1 M. 2) Scrivere l'espressione per il calcolo del potenziale elettrodico del sistema redox MnO 4 /Mn 2+ (in ambiente acido) e tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ (E MnO4 /Mn 2+ = V; [MnO 4 ] = [ Mn 2+ ] = 1. M). +2 E (V) ) - Fornire una definizione per "tempo di dimezzamento" e "ordine di reazione". - Dimostrare che in una rezione di primo ordine il tempo di dimezzamento è indipendente dalla concentrazione dei reagenti e dei prodotti. Problema 4) per Studenti D.M. 59 Un acido debole organico ha, per la coppia di solventi <esano/acqua>, una costante di ripartizione K D = 4 ed il rapporto di distribuzione per questo acido quando il della soluzione acquosa è uguale a 4.33 risulta pari a 2. Calcolare la K a dell'acido organico. Problema 4) per Studenti D.M. 27 Sintesi, utilizzo e composti (idruri) dell'idrogeno.

14 Esame di Complementi di Chimica 15 Aprile 21 1) Riportare su ogni foglio consegnato nome, cognome, ordinamento (DM 27 o DM 59) matricola e data. 1) Scrivere il nome sistematico dei seguenti ioni complessi e, per ciascuno di essi, disegnare le strutture di tutti gli isomeri geometrici e ottici: a) [CoCl 2 (NH 3 ) 4 ] + ; b) [CoCl 2 (C 2 O 4 ) 2 ] 3. 2) Scrivere l'espressione per il calcolo del potenziale elettrodico del sistema redox NO 3,Η + /NO e tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ (E NO3,Η + /NO = +.96V; [NO 3 ] = 1. M, P NO = 1 atm). Indicare chiaramente nel diagramma le zone di appartenenza delle varie specie ) Date a destra le curva di raffreddamento dei sistemi P1 e P2, individuare nel diagramma eutettico di sinistra la posizione dei punti corrispondenti ai sitemi P1 e P2. Commentare la scelta fatta. T T P2 P1 A puro Composizione B puro tempo Problema 4) per Studenti D.M. 59 Indicare i prodotti della degradazione aerobica delle sostanze presenti nelle acque e, per almeno 4 di essi, riportare la struttura di Lewis (indicando anche ibridazione, geometria ed eventuale presenza di momento dipolare). Problema 4) per Studenti D.M. 27 Principali elementi del Gruppo 16: proprietà, sintesi, reattività, composti e loro applicazioni.

15 Esame di Complementi di Chimica 11 Maggio 21 1) Riportare su ogni foglio consegnato nome, cognome, ordinamento (DM 27 o DM 59) matricola e data. 1) Descrivere la configurazione elettronica dei complessi [Fe(CN) 6 ] 4 e [Fe(NH 3 ) 6 ] 2+ (Fe: numero atomico 26). Dire inoltre quali differenze (proprietà magnetiche, colorazione, etc) sono prevedibili fra i due complessi. 2) Tracciare schematicamente il diagramma potenziale/ per il Cadmio, conoscendo i seguenti dati: K ps per Cd(OH) 2 = ; E Cd 2+ /Cd =.43 V. Indicare chiaramente nel diagramma le zone di appartenenza delle varie specie ) Tracciare a destra la curva di raffreddamento del sistema identificato dai punti P nel diagramma eutettico di sinistra. Commentare brevemente gli andamenti delle curve di raffreddamento. T P1 P2 T A puro Composizione B puro tempo 4) Ordinare le seguenti soluzioni in base alla loro pressione osmotica a 25 C (dalla più bassa alla più alta): a) Saccarosio.1 M; b) cis-diamminadicloroplatino(ii) M; c) Cloruro di tetraaquaossalatocromo(iii).1 M; d) Solfato di sodio.1 M.