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1 A-PDF Merger DEMO : Purchase from to remove the watermark Corso di Laurea in Farmacia/ISF Esame di Chimica Generale ed Inorganica Prova scritta di Stechiometria Cognome e Nome Corso di Laurea Anno Immatricolazione n matricola Esercizio grammi di Zn metallico devono essere completamente ossidati a ione Zn + utilizzando una soluzione acquosa di acido cloridrico 5.4 % p/p avente una densità di 1.05 g/ml. Calcolare: A) quanti ml della soluzione di acido sono necessari B) quanti ml di idrogeno gassoso misurati a 740 torr e 30 C si sviluppano dalla reazione. R A : 3.7 ml R B : ml Esercizio Viene preparata una soluzione acquosa miscelando 00 ml di una soluzione di acido acetico 0.3 M con 100 ml di una soluzione di idrossido di sodio 0.4 M. Calcolare: A) il ph della soluzione B) il ph della soluzione dopo l aggiunta di 0 ml di acido nitrico 0.4 M. K a acido acetico = R A : 4.6 R B : 4.3 Esercizio 3 Calcolare il potenziale della cella galvanica costituita dai seguenti elettrodi: A) Pt/HCl (aq) (0. M); H (g) (0.9 atm) - E 0 riduzione = 0 V B) Ag/soluzione satura di AgI - E 0 riduzione = 0.8 V, K ps AgI = R: 0.37 V

2 Corso di Laurea in Farmacia/ISF Esame di Chimica Generale ed Inorganica Prova scritta di Stechiometria del Cognome e Nome Corso di Laurea Anno Immatricolazione n matricola Esercizio 1 Nel processo Haber l ammoniaca gassosa viene prodotta a partire dai suoi elementi costituenti. In un reattore del volume di 5.0 L mantenuto a 50 C vengono introdotti 18. g di azoto e 9.0 g di idrogeno. Al raggiungimento dell equilibrio il 0 % dell idrogeno presente all inizio è stato consumato. Calcolare: A) il valore della K c della reazione B) la pressione totale esercitata all equilibrio dalla miscela gassosa R A : 0.55 R B : 38.7 atm Esercizio A) Calcolare il K ps dell idrossido di calcio(ii), sapendo che il ph della sua soluzione satura vale 1.3. B) Calcolare i grammi di idrossido di magnesio(ii) che si possono sciogliere in un litro di una soluzione tamponata a ph 13. (K ps idrossido di magnesio: ) R A : R B : Esercizio 3 Calcolare il ph di una soluzione ottenuta miscelando 150 ml di una soluzione acquosa contenente ammoniaca 0.1 M con 50 ml di una soluzione acquosa contenente acido cloridrico 0.06 M. K b ammoniaca: R: 5.34

3 Corso di Laurea in Farmacia/ISF Esame di Chimica Generale ed Inorganica Prova scritta di Stechiometria del Cognome e Nome Corso di Laurea Anno Immatricolazione n matricola Esercizio 1 Una semicella costituita da una lamina di rame immersa in una soluzione acquosa contenente ioni Cu + (catodo) viene collegata elettricamente con una semicella contenente una lamina di zinco immersa in una soluzione 0. M di cloruro di zinco(ii) (anodo). Sapendo che la f.e.m. della pila risultante è di V, calcolare la concentrazione di ioni Cu + nel catodo. E 0 Cu + /Cu = 0.34 V - E 0 Zn + /Zn = V R: 0.65 M Esercizio Il ph di una soluzione acquosa contenente ammoniaca vale Calcolare la concentrazione della base nella soluzione. Calcolare, inoltre, quanti grammi di bromuro di ammonio devono essere aggiunti a 450 ml di tale soluzione per portare il ph al valore di 9.. K b NH 3 = R A : 0.55 M R B : 7.5 g Esercizio 3 Quanti grammi di fluoruro di magnesio si possono sciogliere in 350 ml di acqua pura? Calcolare, inoltre, la minima quantità (espressa in grammi) dello stesso sale che deve essere aggiunta a 350 ml di una soluzione acquosa contenente NaF 0.05 M per preparare una soluzione satura in fluoruro di magnesio. K ps MgF = R A : g R B : g

4 Corso di Laurea in Farmacia/ISF Esame di Chimica Generale ed Inorganica Prova scritta di Stechiometria del Cognome e Nome Corso di Laurea Anno Immatricolazione n matricola Esercizio 1 Una cella galvanica è costituita dalle seguenti due semicelle: A) Cu (s) / soluzione acquosa contenente Cu M B) As (s) / soluzione acquosa contenente As M Calcolare la f.e.m. della pila e la costante di equilibrio della reazione. E 0 Cu + /Cu = 0.34 V ; E 0 As 3+ /As = 0.3 V R A : V R B : Esercizio 0.8 g di sodio metallico vengono trattati con un eccesso di acqua per dar luogo alla reazione (da bilanciare): Na (s) + H O (l) Na + (aq) + OH - (aq) + H (g) Calcolare i ml di idrogeno gassoso, misurati a 3 C e 850 torr, che si sviluppano dalla reazione R ml Esercizio mg di idrossido di magnesio vengono addizionati a 550 ml di acqua per formare una soluzione satura. Calcolare i mg di idrossido che rimangono indisciolti ed il ph della soluzione satura. K ps Mg(OH) = R A :.39 mg R B : 10.35

5 Facoltà di Farmacia - Corso di Laurea in Farmacia/ISF Esame di Chimica Generale ed Inorganica Prova scritta di Stechiometria del Cognome e Nome Corso di Laurea Anno Immatricolazione n matricola Esercizio 1 Una pila a concentrazione è formata dalle due semicelle: A) Pt / soluzione acquosa di HCl 0.05 M; H (g) 0.9 atm B) Pt / soluzione acquosa di CH 3 COOH 0. M; H (g) 1. atm Calcolare la f.e.m. della pila. E 0 H + /H = 0 V ; K a CH 3 COOH = R: V Esercizio Il Fe metallico reagisce con HCl per formare cloruro di ferro(ii) secondo la seguente reazione: Fe (s) + HCl (aq) FeCl (aq) + H (g) Calcolare quanti ml di una soluzione di HCl 0.05 M occorrono per preparare 10 mg di cloruro ferroso. Calcolare inoltre quanti ml di idrogeno gassoso, misurati a 30 C e 780 torr, si sviluppano dalla reazione R A : 66.3 ml R B : 40.1 ml Esercizio 3 Calcolare i mg di idrossido di magnesio che si possono sciogliere in 1. L di: a) una soluzione 0.15 M di cloruro di magnesio b) una soluzione 0. M di ammoniaca K ps Mg(OH) = ; K b NH 3 = R A : 0.14 mg R B : 0.11 mg

6 Facoltà di Farmacia - Corso di Laurea in Farmacia/ISF Esame di Chimica Generale ed Inorganica Prova scritta di Stechiometria del Cognome e Nome Corso di Laurea Anno Immatricolazione n matricola Esercizio 1 Una cella galvanica è formata dalle seguenti semicelle: A) Ag/ soluzione satura di AgBr - B) Pt / MnO 4 (aq) 0. M; Mn + (aq) 0.15 M; ph 1 Calcolare la f.e.m. della pila. E 0 MnO - 4 / Mn + = 1.51 V ; E 0 Ag + /Ag = 0.8 V ; Kps AgBr = R: V Esercizio La reazione di sintesi del monossido di azoto a partire dagli elementi: N (g) + O (g) NO (g) è una reazione di equilibrio. Calcolarne la K C sapendo che facendo reagire.1 g di azoto con 7. g di ossigeno in un contenitore del volume di 5 L si ottengono all equilibrio 0.6 g di monossido. Calcolare, inoltre, la frazione molare di ossigeno nella miscela all equilibrio. R A : R B : Esercizio 3 Calcolare il ph di una soluzione di acido acetico 1. % p/p avente densità pari a 1.0 g/ml. Come varia il ph se in 50 ml di tale soluzione vengono disciolti 1. g di idrossido di sodio? K a acido acetico = R A :.7 R B : passa da.7 a 4.9

7 Facoltà di Farmacia - Corso di Laurea in Farmacia/ISF Esame di Chimica Generale ed Inorganica Prova scritta di Stechiometria Cognome e Nome Corso di Laurea Anno Immatricolazione n matricola Esercizio 1 A) Si dispone di una soluzione di idrossido di sodio 0. M. Calcolare il volume di acqua che deve essere aggiunto ad un volume opportuno di tale soluzione per preparare 350 ml di una soluzione avente un valore di ph pari a 1.8. B) Determinare a quale volume devono essere portati 100 ml di una soluzione di acido nitrico al 7.9 % p/p con densità 1.17 g/ml per preparare una soluzione di acido 0.8 M. R A : 39.6 ml R B : ml Esercizio Data la seguente reazione di combustione: C 3 H 8 (g) + O (g) CO (g) + H O (g) Calcolare: a) i grammi di anidride carbonica che si possono ottenere facendo reagire 58.0 ml di C 3 H 8 (misurati alla pressione di 790 torr ed alla temperatura di 180 C) con un eccesso di ossigeno. b) Quante molecole di acqua si formano dalla reazione per ogni milligrammo di anidride carbonica prodotto? R A : 0.14 g R B : Esercizio 3 Calcolare il ph di una soluzione ottenuta miscelando 40 ml di una soluzione di acido cloridrico 0.1 M e 80 ml di una soluzione di ammoniaca 0.3 M. K b ammoniaca = R A : 5.19

8 Corso di Laurea in Farmacia/ISF Esame di Chimica Generale ed Inorganica Prova scritta di Stechiometria del Cognome e Nome Corso di Laurea Anno Immatricolazione n matricola Esercizio 1 Una cella galvanica è costituita dalle seguenti due semicelle: C) Cu (s) / soluzione acquosa contenente Cu + 0. M D) As (s) / soluzione acquosa contenente As M Calcolare la f.e.m. della pila e la costante di equilibrio della reazione. E 0 Cu + /Cu = 0.34 V ; E 0 As 3+ /As = 0.3 V R A 0.0 V R B Esercizio Si consideri la seguente reazione: SO 3 (g) + Al O 3 (s) Al (SO 4 ) 3 (s) a) Quanti ml di anidride solforica (misurati a 150 C e 790 torr) sono necessari per preparare 1.5 g di solfato di alluminio? b) Quale è la resa percentuale della reazione se da 80 mg di triossido di alluminio(iii) si ottengono 80 mg di solfato? R A ml R B (87 %) 85. % Esercizio 3 A 5.0 ml di una soluzione acquosa di acido acetico al 9.8 % p/p avente una densità di 1.18 g/ml vengono aggiunti 10 ml di acqua. Calcolare il ph della soluzione risultante. K a acido acetico = R.7

9 Corso di Laurea in Farmacia/ISF Esame di Chimica Generale ed Inorganica Prova scritta di Stechiometria del Cognome e Nome Corso di Laurea Anno Immatricolazione n matricola Esercizio 1 Date le seguenti semicelle: Pt/ CH 3 COOH (aq) 0. M, H (g) 0.9 atm Pt/ KMnO 4 (aq) 0. M, MnCl (aq) 0.3 M, ph Ag/ soluzione satura di Ag SO 4 Calcolare la f.e.m delle celle galvaniche risultanti dal collegamento delle semicelle A-B e A-C E 0 H + /H = 0 V ; E 0 MnO - 4 /Mn + = 1.51 V ; E 0 Ag + /Ag = 0.8 V K a CH 3 COOH = ; K ps Ag SO 4 = R A = V R B = V Esercizio A) Calcolare quanti millilitri di una soluzione di acido acetico CH 3 COOH 15 % p/p (d = 1.1 g/ml) devono essere prelevati per preparare 400 ml di una soluzione di acido avente ph 3.1. K a acido acetico = B) Calcolare quanti grammi di idrossido di potassio devono essere sciolti in 300 ml di una soluzione di acido acetico 0.5 M per avere un valore di ph di 4.8. R A = 5. ml R B =.4 g Esercizio 3 Calcolare il valore di K C della seguente reazione di equilibrio (da bilanciare): H (g) + I (g) HI (g) sapendo che facendo reagire.1 g di idrogeno con 1.6 g di iodio si ottengono all equilibrio 0. g di acido iodidrico. La reazione viene fatta avvenire in un volume di.5 L. R = 5.x10-4

10 Corso di Laurea in Farmacia/ISF Esame di Chimica Generale ed Inorganica Prova scritta di Stechiometria del Cognome e Nome Corso di Laurea Anno Immatricolazione n matricola Esercizio 1 A) Calcolare quanti milligrammi di idrossido di cobalto(ii) si sciolgono in 300 ml di una soluzione di ammoniaca 0.3 M. K b ammoniaca = ; K ps idrossido di cobalto(ii) = B) Calcolare quanti grammi di cloruro di ferro(iii) si devono aggiungere a 350 ml di una soluzione satura di cloruro di argento affinchè la concentrazione degli ioni Ag + nella soluzione sia M. K ps cloruro di argento = R A = mg R B = 0.7 g Esercizio A) A 310 ml di acqua vengono aggiunti 40 ml di una soluzione di ammoniaca 0.5 M e 50 ml di una soluzione di acido cloridrico 0. M. Calcolare il ph della soluzione risultante. B) Calcolare quanti ml di acqua devono essere aggiunti a 1.5 ml di una soluzione di ammoniaca 0.9 % p/p (d = 0.9g/mL) per ottenere una soluzione avente ph 11.4 K b ammoniaca = R A = 5.43 R B = ml Esercizio 3 Si consideri di far avvenire la seguente reazione: C 3 H 8 (g) + O (g) CO (g) + H O (g) in un reattore del volume di.5 L ed alla temperatura di 150 C. Calcolare la pressione totale esercitata dalla miscela di gas alla fine della reazione quando 1.54 g di propano si fanno reagire con 8.3 g di ossigeno. R = 4.58 atm

11 Risoluzione Esercizio 1 A) Calcolare quanti milligrammi di idrossido di cobalto(ii) si sciolgono in 300 ml di una soluzione di ammoniaca 0.3 M. K b ammoniaca = ; K ps idrossido di cobalto(ii) = ) Calcolo della concentrazione degli ioni OH - nella soluzione di ammoniaca: NH + H O NH + OH I. 0.3 / / R. -x x x F 0.3- x x x NH OH x Kb = = = 1.8* 10 NH 0.3 x [ ] 3 = = 3 x OH.3* 10 M ) Calcolo della solubilità dell idrossido di cobalto(ii) nella soluzione: + 15 K ps = Co OH = 5.9* K + ps 5.9* 10 9 s = Co = = = 1.1* 10 M 6 OH 5.38* 10 3) passaggio finale mg = s( mol / L )*V( L )* PM( g / mol )* mg 1.1* 10 = * 0.3* 9.95* 1000 = 3.06* 10 mg

12 B) Calcolare quanti grammi di cloruro di ferro(iii) si devono aggiungere a 350 ml di una soluzione satura di cloruro di argento affinchè la concentrazione degli ioni Ag + nella soluzione sia M. K ps cloruro di argento = ) Calcolo della concentrazione degli ioni Cl - necessari: K = Ag Cl 1 8 ps =. * K ps 1.8* 10 Cl = = = 1.* 10 M + 8 Ag 1.5* 10 ) Calcolo della concentrazione del cloruro di ferro(iii) necessaria: Cl 1.* CFeCl = = = 4* 10 M 3 3) passaggio finale g = C( mol / L )*V( L )* PM( g / mol ) 3 g = 4* 10 * 0.35* 16. = 0.7 g

13 Esercizio A) A 310 ml di acqua vengono aggiunti 40 ml di una soluzione di ammoniaca 0.5 M e 50 ml di una soluzione di acido cloridrico 0. M. Calcolare il ph della soluzione risultante. 1) Calcolo delle concentrazioni iniziali dei reagenti: moli 0.04* 0.5 V( L ) ( ) CNH = = =.5* 10 M 3 moli 0.05* 0. V( L ) ( ) CHCl = = =.5* 10 M ) Reazione NH + H O NH + H O I..5*10.5*10 / / R. -.5*10 -.5*10.5* *10 F / /.5*10.5* ) Equilibrio da considerare e passaggio finale NH + H O NH + H O I..5*10 / / R. -x x x - F.5*10 - x x x [ ] NH H O K K 5.55* x w 1* a = = = = = + 5 NH (.5* 10 x ) K 4 b 1.8* x = H O = 3.73* 10 M 3 ph = 5.43

14 B) Calcolare quanti ml di acqua devono essere aggiunti a 1.5 ml di una soluzione di ammoniaca 0.9 % p/p (d = 0.9g/mL) per ottenere una soluzione avente ph K b ammoniaca = ) Calcolo delle moli di ammoniaca in 1.5 ml: %( p / p ) 1 moli = V(mL)* d( g / ml )* * 100 PM moli NH3 = 1.5* 0.9* * = 1.694* ) Calcolo della concentrazione di ammoniaca nella soluzione finale ph = 11.4 OH =.51* 10-3 I. C NH + H O NH + OH R. -.51* *10.51* F C -.51*10.51*10.51* K NH OH (.51* 10 ) 1.8* b = = = 3 NH ( C.51* 10 ) 3 C = 0.35M 3) passaggio finale moli NH iniziali = moli NH finali 3 3 = 1.694* ( mol / L )*V( L ) 1.694* V( L ) = = 4.81* 10 L* 1000 = 48.1 ml V di acqua da aggiungere = =46.6 ml

15 Esercizio 3 Si consideri di far avvenire la seguente reazione: C 3 H 8 (g) + O (g) CO (g) + H O (g) in un reattore del volume di.5 L ed alla temperatura di 150 C. Calcolare la pressione totale esercitata dalla miscela di gas alla fine della reazione quando 1.54 g di propano si fanno reagire con 8.3 g di ossigeno. 1) Calcolo delle moli iniziali dei reagenti: g 1.54 moli C3H 8 = = = 3.5*10 PM g 8.3 moli O = = =.6*10 PM 3-1 ) Studio della reazione C H + 5 O 3 CO + 4 H O 3 8 I *10-1.6*10 / / R * *(3.5*10 ) - 3*( 3.5*10 ) - 4*(3.5*10 ) F / 8.5* *10 1.4* ) Passaggio finale P tot ntot RT = V moli totali = (8.5* * *10 ) = 3.3* P tot 1 3.3* 10 * 0.08* ( ) + = = 4.58 atm.5

16 Corso di Laurea in Farmacia/ISF Esame di Chimica Generale ed Inorganica Appello straordinario del Prova scritta di Stechiometria Cognome e Nome Corso di Laurea Anno Immatricolazione n matricola Esercizio grammi di biossido di azoto vengono posti in un contenitore avente un volume di 4.5 L. Avviene la seguente reazione di equilibrio: NO (g) N (g) + O (g) Calcolare la costante di equilibrio della reazione sapendo che all equilibrio il contenitore contiene 0.9 grammi di ossigeno R = Esercizio A) Calcolare il ph di una soluzione ottenuta sciogliendo 1.7 grammi di idrossido di potassio in 300 ml di una soluzione di acido acetico 1.3 % p/p (densità 1.0 g/ml). K a ac. acetico = B) Quanti ml di acqua devono essere aggiunti a 50 ml di una soluzione di idrossido di sodio avente ph 1.3 per portare il ph a R A = 4.67 R B = 540 ml Esercizio 3 Date le seguenti semicelle: A) Zn/ ZnCl (aq) 0.3 M (E 0 Zn + /Zn = V) B) Pt/ KMnO 4 (aq) 0.3 M, MnCl (aq) 0.1 M, ph 1.5 (E 0 MnO - 4 /Mn + = 1.51 V) C) Ag/ soluzione acquosa satura di AgBr (E 0 Ag + /Ag = 0.8 V ; K ps AgBr = ) D) HBr (aq) 0.3 M, H (g) 1.3 atm (E 0 H + /H = 0 V) Calcolare la f.e.m delle celle galvaniche risultanti dal collegamento delle semicelle A-B e C-D R A =.15 V R B = 0.47 V

17 Risoluzione Esercizio grammi di biossido di azoto vengono posti in un contenitore avente un volume di 4.5 L. Avviene la seguente reazione di equilibrio: NO (g) N (g) + O (g) Calcolare la costante di equilibrio della reazione sapendo che all equilibrio il contenitore contiene 0.9 grammi di ossigeno 1) Calcolo delle concentrazioni iniziali e di equilibrio delle specie chimiche coinvolte nella reazione: gno [NO ]all'inizio= = = 1.59*10 M PM *V 46*4.5 NO (L) go [O ]all'equilibrio= = = 6.5*10 M PM *V 3*4.5 O (L) ) Impostazione dell equilibrio: NO N + O - I. 1.59*10 / / R. -6.5* *10 6.5*10 E. 9.65* *10 6.5*10 4) Calcolo della K C : [ N ][ O ] 3.15* 10 * ( 6.5* 10 ) K = = = 1.3* C 3 [ NO ] ( 9.65* 10 ) 3

18 Esercizio A) Calcolare il ph di una soluzione ottenuta sciogliendo 1.7 grammi di idrossido di potassio in 300 ml di una soluzione di acido acetico 1.3 % p/p (densità 1.0 g/ml). K a ac. acetico = ) Calcolo delle concentrazioni iniziali di acido acetico e idrossido di potassio: 1000 (ml) * d g / ml ) * % 1000* 1.0* CCH3COOH = = = 0.1M PM 60 CH3COOH g 1.7 KOH CKOH = = = 0.101M PM KOH * V( L ) 56.1* 0.3 ) Reazione tra l acido debole e la base forte: CH COOH + OH CH COO + H O I / R F 0.1 / ) Calcolo della concentrazione di H 3 O + nella soluzione: CH COOH + H O CH COO + H O I R. -x x x E 0.1- x x x + CH COO H O ( x )* x Ka = = = 1.8* 10 CH ( 0.1 x ) 3COOH trascurando la x rispetto a 0.1 M e M = = + 5 x H3O.14* 10 M ph = 4.67

19 Esercizio B) Quanti ml di acqua devono essere aggiunti a 50 ml di una soluzione di idrossido di sodio avente ph 1.3 per portare il ph a ) Calcolo della concentrazione di NaOH nelle soluzioni iniziale e finale: soluz. iniziale : ph1.3 poh = = 1.7 [OH ] * = = soluz.finale : ph11.8 poh = =. [OH ] * = = ) Passaggio finale n. moli NaOH soluz. iniziale = n. moli NaOH soluz. finale * 10 mol / L* 0.5L = 4.987* 10 mol / L* x L 1.995* 10 * 0.5 x = = 0.79L * 10 ml di H O da aggiungere = =540 ml

20 Esercizio 3 Date le seguenti semicelle: A) Zn/ ZnCl (aq) 0.3 M (E 0 Zn + /Zn = V) B) Pt/ KMnO 4 (aq) 0.3 M, MnCl (aq) 0.1 M, ph 1.5 (E 0 MnO - 4 /Mn + = 1.51 V) C) Ag/ soluzione acquosa satura di AgBr (E 0 Ag + /Ag = 0.8 V ; K ps AgBr = ) D) HBr (aq) 0.3 M, H (g) 1.3 atm (E 0 H + /H = 0 V) Calcolare la f.e.m delle celle galvaniche risultanti dal collegamento delle semicelle A-B e C-D 1) Semicella A Reazione di riduzione: + Zn + e Zn Esemicella = E + log Zn / Zn + [ Zn ] Esemicella = 0.76 log = V 0.3 ) Semicella B Reazione di riduzione: MnO + 5e + 8H O Mn + 1H O [ Mn ] E E log + 0 semicella = + MnO 8 4 / Mn + 5 [ MnO 4 ][ H3O ] Esemicella = 1.51 log = V ( 10 )

21 3) Semicella C Reazione di riduzione: + Ag + e Ag Esemicella = E + log Ag / Ag + 1 [ Ag ] + La concentrazione di Ag nella soluzione satura di AgBr corrisponde alla sua solubiltà: [ Ag ] = KPS = 5* 10 = 7.07* 10 M Esemicella = 0.8 log = V * 10 4) Semicella D Reazione di riduzione: H O + e H + H O + 3 (g) E E log 0 H semicella = + H / H + [ H3O ] ( 0.3 ) Esemicella = 0 log = 3.43* 10 V P 5) Calcoli delle f.e.m: f.e.m. Cella A-B = E E = ( ) =.15 V catodo anodo = = f.e.m. Cella C-D = Ecatodo Eanodo ( 3.43* 10 ) 0.47 V

22 Corso di Laurea in Farmacia/ISF Esame di Chimica Generale ed Inorganica Prova scritta di Stechiometria del Cognome e Nome Corso di Laurea Anno Immatricolazione n matricola Esercizio 1 A. Quanti ml di acqua devono essere aggiunti a 50 ml di una soluzione di acido acetico 4.1 % p/p (d = 1.05 g/ml) per preparare una soluzione avente ph.6? K a acido acetico = B. Calcolare il ph di una soluzione ottenuta miscelando 00 ml di una soluzione di ammoniaca 0. M con 70 ml di una soluzione di acido cloridrico 0.3 M. K b ammoniaca = R A = 51.8 ml R B = 9.1 Esercizio Si vuole che la seguente semicella elettrochimica: a) Pt/ FeCl 3 (aq) 0. M, FeCl (aq) 0.3 M funga da anodo in una cella galvanica. Indicare quale tra le seguenti semicelle dovrà essere scelta per il collegamento con la semicella a) e calcolare il potenziale della pila. b) soluzione satura di idrossido di zinco(ii)/zn c) Pt/ KMnO 4(aq) 0.15 M, MnCl (aq) 0.1 M, ph.1 E 0 Fe 3+ /Fe + = 0.77 V ; E 0 MnO - 4 /Mn + = 1.51 V ; E 0 Zn + /Zn = V ; K ps Zn(OH) = R = 0.56 V Esercizio 3 In un reattore del volume di 3. L vengono posti a reagire 0.8 grammi di ammoniaca. Calcolare il valore di K C della seguente reazione di equilibrio: NH 3 (g) N (g) + H (g) sapendo che la concentrazione di ammoniaca al raggiungimento dell equilibrio corrisponde al 40 % di quella iniziale. R =

23 Risoluzione Esercizio 1 A) Quanti ml di acqua devono essere aggiunti a 50 ml di una soluzione di acido acetico 4.1 % p/p (d = 1.05 g/ml) per preparare una soluzione avente ph.6. K a acido acetico = ) Calcolo della concentrazione di acido acetico nella soluzione di partenza %( p / p ) 1 Molarità = 1000(mL)* d( g / ml )* * 100 PM CCH3COOH = 1000* 1.05* * = 0.717M ) Calcolo della concentrazione di acido acetico nella soluzione finale ph =.6 [H O ] = 10 =.51* CH COOH + H O CH COO + H O I. x / / R. -.51* 10.51* 10.51* F x -.51* 10.51* * 10 3 CH COO H O (.51* 10 ) K 1.8* a = = = 3 [ CH3COOH ] x.51* 10 x = C = 0.35M CH3COOH 3) Calcolo del volume di acqua da aggiungere :

24 moli di acido nei 50 ml: L* mol/l= 3.585*10 mol volume di soluzione affinchè C sia 0.35: *10 mol 0.35mol / L = L CH3COOH volume da aggiungere: = L 51.8 ml B ) Calcolare il ph di una soluzione ottenuta miscelando 00 ml di una soluzione di ammoniaca 0. M con 70 ml di una soluzione di acido cloridrico 0.3 M. K b ammoniaca = ) Reazione tra la base debole e l acido forte: 00* 0. CNH = = 0.148M 3 ( ) 70* 0.3 C + = = M H3O ( ) NH + H O NH + H O I / R F / ) Reazione di equilibrio tra la coppia acido-base coniugata NH + H O NH + OH I / R. -x x x F x x x + NH 4 OH * x 5 Kb = = = 1.8* 10 NH trascurando x rispetto alle concentrazioni dell'acido e della base coniugata: 5 x = OH = 1.6* 10 M poh = 4.79 ph = 9.1

25 Esercizio Si vuole che la seguente cella elettrochimica: a) Pt/ FeCl 3 (aq) 0. M, FeCl (aq) 0.3 M funga da anodo in una cella galvanica. Indicare quale tra le seguenti semicelle dovrà essere scelta per il collegamento con la semicella a) e calcolare il potenziale della pila. b) Pt/ KMnO 4(aq) 0.15 M, MnCl (aq) 0.1 M, ph c) Zn/ soluzione satura di idrossido di zinco E 0 Fe 3+ /Fe + = 0.77 V ; E 0 MnO - 4 /Mn + = 1.51 V ; E 0 Zn + /Zn = V ; K ps Zn(OH) = ) Calcolo del potenziale della semicella a) Fe + 1e Fe [ Fe ] E = E log = 0.77 log = 0.76 V 3+ 1 [ Fe ] 1 0. ) Calcolo dei potenziali per le semicelle b) e c) MnO + 5e + 8H O Mn + 1H O [ Mn ] E = E log = 1.51 log = 1.3 V [ MnO 4 ][ H3O ] * (10 ) + Zn + e Zn Zn( OH ) Zn + OH + ( s ) ( aq ) ( aq ) s s K [ Zn ][OH ] + PS = = s* ( s ) = 4s = 4.1* s = [ Zn ] =.17* 10 M [ Zn ].17* 10 0 E = E log = 0.76 log = 0.93 V + 6

26 3) Scelta della semicella e calcolo del potenziale Per fungere da anodo la semicella a) dovrà essere collegata con una semicella avente un potenziale più positivo quindi la semicella b) E = = 0.56 V cella Esercizio 3 In un reattore del volume di 3. L vengono posti a reagire 0.8 grammi di ammoniaca. Calcolare il valore di K C della seguente reazione di equilibrio: NH 3 (g) N (g) + H (g) sapendo che la concentrazione di ammoniaca al raggiungimento dell equilibrio corrisponde al 40 % di quella iniziale. 1) Impostazione dell equilibrio e risoluzione g 8 CNH = = = 1.47* 10 M 3 PM NH V 17* [NH 3 ] all' equilibrio = 1.47* 10 * = 5.88* 10 M 3-3 [NH 3 ] che ha reagito = 1.47* * 10 = 8.8*10 M -3 - [H ]che si forma = 8.8*10 = 1.33*10 M -3-3 [N ]che si forma = 8.8*10 = 4. 41*10 M 3 1 NH N + 3 H 3( g ) ( g ) ( g ) I. 1.47* 10 / / R. 8.8* *10 1.3*10 F 5.88* *10 1.3* [ NH ] 4.41*10 * ( 1.33*10 ) K = = =.96* C 3-3 [ N ][ H ] ( 5.88*10 ) 4

27 Corso di Laurea in Farmacia/ISF Esame di Chimica Generale ed Inorganica Prova scritta di Stechiometria del Cognome e Nome Corso di Laurea Anno Immatricolazione n matricola Esercizio 1 L alluminio metallico può essere ossidato in presenza di un acido attraverso la seguente reazione: Al (s) + H + (aq) Al 3+ (aq) + H (g) 91.7 mg di alluminio vengono sospesi in 500 ml di acqua e trattati con un eccesso di acido cloridrico (100 ml di una soluzione 0.5 M). Calcolare il ph della soluzione alla fine della reazione. R = 1.18 Esercizio A) 1. grammi di idrossido di sodio vengono disciolti in 150 ml di una soluzione di acido acetico 0. M. Calcolare il ph della soluzione risultante. K a acido acetico = B) Si devono preparare 400 ml una soluzione tampone a ph 9.5 avendo a disposizione 00 ml di una soluzione di ammoniaca 0.3 M. Calcolare quanti grammi di cloruro di ammonio sono necessari. K b ammoniaca = R A = 9.0 R B = 1.83 Esercizio 3 A) Calcolare la concentrazione di equilibrio degli ioni argento(i) dopo che 0.8 grammi di cloruro di magnesio(ii) e 1. grammi di nitrato di argento(i) sono stati disciolti in 300 ml di acqua. K PS clururo di argento(i) = B) Calcolare la quantità massima di idrossido di zinco(ii) (in grammi) che si può sciogliere in 400 ml di una soluzione tamponata a ph 10.. K PS idrossido di zinco(ii) = R A = R B =

28 Risoluzione Esercizio 1 L alluminio metallico può essere ossidato in presenza di un acido attraverso la seguente reazione: Al (s) + H + (aq) Al 3+ (aq) + H (g) 91.7 mg di alluminio vengono sospesi in 500 ml di acqua e trattati con un eccesso di acido cloridrico (100 ml di una soluzione 0.5 M). Calcolare il ph della soluzione alla fine della reazione. Al + 6 H Al + 3 H + 3+ (s) (aq) ( g ) g moli iniziali di Al = = 3.4* g/mol 3 moli iniziali di acido = 0.1 L * 0.5 mol/l=5* 10 Al (s) + 6 H Al + 3 H + 3+ (aq) ( g ) 3 I. 3.4* 10 5* 10 / / 3 3 R. 3.4* 10 1* * * F / 4*10 3.4* * *10 mol [ H ]alla fine della reazione = = 6.67* 10 M ( )L ph = log( 6.67* 10 ) = 1.18

29 Esercizio A) 1. grammi di idrossido di sodio vengono disciolti in 150 ml di una soluzione di acido acetico 0. M. Calcolare il ph della soluzione risultante. K a acido acetico = La reazione tra l'acido debole è la base forte è completa: CH COOH + OH CH COO + H O g C NaOH iniziale = = 0.M 40g / mol* 0.15L CH COOH + OH CH COO + H O 3 3 I / R F / / 0. Alla fine della reazione la specie principale presente in soluzione è la base acetato: CH COO + H O CH COOH + OH 3 3 I 0. / / R x x x F 0. - x x x K 1* 10 K acetato= = = 5.55* w b 5 K a acido acetico 1.8* x * 10 = x = [OH ] = 1.05* 10 M (0. x ) poh = 4.98 ph = 9.0

30 B) Si devono preparare 400 ml una soluzione tampone a ph 9.5 avendo a disposizione 00 ml di una soluzione di ammoniaca 0.3 M. Calcolare quanti grammi di cloruro di ammonio sono necessari. K b ammoniaca = Avendo a disposizione solo 00 ml di ammoniaca e dovendo preparare 400 ml di tampone aggiungendo un solido la conc. di ammoniaca nella soluzione finale sarà dimezzata: 0. L*0.3 mol/l = 0.4 L * x mol/l x = 0.15 mol/l (concentrazione di ammoniaca nel tampone) il phdel tampone è 9.5 [OH ] = 3.16* 10-5 NH + H O NH + OH I 0.15 x / R 3.16* * * E 0.15 (x *10 ) 3.16* K ammoniaca = 1.8* 10 b 5 = x* 3.16* x = CNH4Cl = 8.54* 10 M grammi = 8.54* 10 mol / L* 0.4 L* 53.5 g / mol = 1.83

31 Esercizio 3 A) Calcolare la concentrazione di equilibrio degli ioni argento(i) dopo che 0.8 grammi di cloruro di magnesio(ii) e 1. grammi di nitrato di argento(i) sono stati disciolti in 300 ml di acqua. K PS clururo di argento(i) = Le reazioni che avvengono sono le seguenti: AgNO Ag + NO HO + - 3( s ) (aq) 3( aq ) MgCl Mg + Cl HO + - (s) (aq) ( aq ) Ag + Cl AgCl + - (aq) ( aq ) ( s ) 1.g 169.9g / mol* 0.3L C + = =.35* 10 M Ag iniziale C - Cl iniziale 0.8g = * = 5.6* 10 M 95.g / mol* 0.3L Ag + Cl AgCl + - (aq) ( aq ) ( s ) I.35*10 5.6* 10 - R.35*10.35*10.35* F / 3.5*10.35* Per cui la concentrazione all'equilibrio di Ag sarà : K = [ Ag ][Cl ] = 1.8* 10 PS * 10 9 [ Ag ] = = 5.54* 10 M - 3.5*10

32 B) Calcolare la quantità massima di idrossido di zinco(ii) (in grammi) che si può sciogliere in 400 ml di una soluzione tamponata a ph 10.. K PS idrossido di zinco(ii) = ph [OH ] = 1.58*10 M so lub ilità dell'idrossido di zinco(ii) K = [ Zn ][OH ] = 4.1* 10 PS * 10 9 s = [ Zn ] = = 1.64* 10 M -4 (1.58*10 ) 9-8 grammi di idrossido = 1.64* 10 mol / L* 0.4 L * 99.4 g/mol = 6.5*10

33 Corso di Laurea in Farmacia/ISF Esame di Chimica Generale ed Inorganica Prova scritta di Stechiometria del Cognome e Nome Corso di Laurea Anno Immatricolazione n matricola Esercizio 1 Si consideri la seguente pila: Zn (s) / ZnCl ( aq) 0. M // HCl (aq) / H (g) P = 1 atm Calcolare la concentrazione di acido cloridrico necessaria affinché la pila abbia una f.e.m. di 0.75 V. E 0 H + /H = 0 V ; E 0 Zn + /Zn = V R = 0.3 M Esercizio A) 0.7 grammi di idrossido di potassio vengono disciolti in 00 ml di acqua e a questa soluzione vengono aggiunti 50 ml di una soluzione di acido acetico 0.5 M. Calcolare il ph della soluzione finale K a acido acetico = B) 100 ml di una soluzione di acido fluoridrico 0.5 M vengono diluiti a 150 ml. Calcolare la percentuale p/p del soluto nella soluzione diluita sapendo che la sua densità è 1.05 g/ml. R A = 4.74 R B = 0.63 % Esercizio 3 La costante di equilibrio della seguente reazione: H (g) + CO (g) CO (g) + H O (g) vale 0.8 alla temperatura di 130 C. Calcolare i grammi di acqua e la pressione parziale di idrogeno presenti all equilibrio quando in un contenitore di 3.5 L vengono posti a reagire.1 grammi di idrogeno e 15.4 grammi di biossido di carbonio. R A = 4.5 grammi R B = 7.5 atm

34 Risoluzione Esercizio 1 Si consideri la seguente pila: Zn (s) / ZnCl ( aq) 0. M // HCl (aq) / H (g) P = 1 atm Calcolare la concentrazione di acido cloridrico necessaria affinché la pila abbia una f.e.m. di 0.75 V. E 0 H + /H = 0 V ; E 0 Zn + /Zn = V Il potenziale della pila è dato da: f.e.m.=e -E catodo anodo Il potenziale dell'anodo vale: Eanodo = E + log = 0.76 log = V Zn / Zn + [ Zn ] 0. E = f.e.m + E = ( 0.781) = V catodo anodo P E E log [ H ] 0 H catodo = + H / H = 0 log + [ H ] = log ; = ; [ H ] = 0.3M + + [ H ] [ H ]

35 Esercizio A) 0.7 grammi di idrossido di potassio vengono disciolti in 00 ml di acqua e a questa soluzione vengono aggiunti 50 ml di una soluzione di acido acetico 0.5 M. Calcolare il ph della soluzione finale K a acido acetico = La reazione tra l'acido debole è la base forte è completa: CH COOH + OH CH COO + H O g C KOH iniziale = = 0.05M 56.1g / mol* 0.5L 0.5mol / L* 0.05L C iniziale = = 0.1M CH3COOH 0.5L CH3COOH + OH CH3COO + H O I / R F 0.05 / 0.05 Alla fine della reazione le due specie principali presenti in soluzione sono l'acido acetico e la sua base coniugata acetato: CH COOH H O CH COO I / R -x x x F 0.05-x 0.05+x x H O + 5 ( x )* x * 10 = x = [H3O ] = 1.8* 10 M (0.05 x ) ph = 4.74

36 B) 100 ml di una soluzione di acido fluoridrico 0.5 M vengono diluiti a 150 ml. Calcolare la percentuale p/p del soluto nella soluzione diluita sapendo che la sua densità è 1.05 g/ml. La percentuale p/p di un soluto in una soluzione può essere determinata dalla seguente equazione: numero moli soluto = V (ml) * d (g/ml) * % p/p PM * 100 in questo caso il numero di moli di HF è: 0.5 mol/l * 0.1 L = 0.05 mol per cui: moli * PM (g/mol) * * 0 * 100 % p/p = = = % V (ml) * d (g/ml) 150* 1.05

37 Esercizio 3 La costante di equilibrio della seguente reazione: H (g) + CO (g) CO (g) + H O (g) vale 0.8 alla temperatura di 130 C. Calcolare i grammi di acqua e la pressione parziale di idrogeno presenti all equilibrio quando in un contenitore di 3.5 L vengono posti a reagire.1 grammi di idrogeno e 15.4 grammi di biossido di carbonio. Le concentrazioni iniziali dei reagenti sono le seguenti:.1( g ) [H ] iniz = = 0.3 M ( g / mol )* 3.5( L ) [CO ] iniz 15.4( g ) = = 0.1 M 44( g / mol )* 3.5( L ) Re azione di equilibrio H + CO ( g ) ( g ) CO + H O ( g ) ( g ) I / / R. -x -x x x E x x x x [CO ][ H O ] Kc = = = 0.8 [ H ][CO ] ( 0.3 x )(0.1 x ) x Risolvendo l'equazione di secondo grado si ottiene: - x = 7.175*10 M A questo punto le concentrazioni all'equlibrio di H ed H O sono: = = - [H ] *10 0.8M [H O ] = 7.175*10 - per cui : grammi di acqua =7.175* 10 ( mol / L )* 3.5( L )* 18( g / mol ) P H n = RT MRT 0.8* 0.08* ( ) 7.54 atm V = = + = = 4.5 g

38 Corso di Laurea in Farmacia/ISF Esame di Chimica Generale ed Inorganica Prova scritta di Stechiometria del Cognome e Nome Corso di Laurea Anno Immatricolazione n matricola Esercizio 1 A) 35 ml di una soluzione di un acido debole HA (PM 75 u.m.a.) 1.8 % p/p (d = 1.1 g/ml) vengono diluiti a 00 ml. Calcolare il ph della soluzione. K a HA = B) Si vogliono preparare 500 ml di una soluzione tamponata a ph 9. disponendo di una soluzione di ammoniaca 0. M. Quanti grammi di cloruro di ammonio si dovranno utilizzare? K b ammoniaca = R A =.7 R B = 6.07 grammi Esercizio Calcolare la massima quantità di bromuro di argento(i) che si può sciogliere in 500 ml di una soluzione in cui sono stati aggiunti 3.3 grammi di bromuro di magnesio(ii) e 4. grammi di nitrato di argento(i). K PS bromuro di argento(i) = R A = grammi Esercizio 3 A) Calcolare quanti ml di idrogeno gassoso si sviluppano facendo reagire 1. grammi di sodio metallico con un eccesso di acqua. (condizioni di reazione: pressione 1. atm, temperatura 35 C) B) 1.5 grammi di propano (C 3 H 8 ) vengono ossidati completamente da 8. grammi di ossigeno. Calcolare la frazione molare di biossido di carbonio alla fine della reazione. Si consideri che tutte le specie chimiche coinvolte nella reazione siano presenti allo stato gassoso. R A = 0.55 L R B = 0.31

39 Risoluzione Esercizio 1 A) 35 ml di una soluzione di un acido debole HA (PM 75 u.m.a.) 1.8 % p/p (d = 1.1 g/ml) vengono diluiti a 00 ml. Calcolare il ph della soluzione. K a HA = Calcolo della concentrazione dell'acido debole V (ml) * d (g/ml) * % p/p 35 * 1.1 * 1.8 n moli HA = = = 6.57* 10 PM ( g / mol )* * * 10 [HA] iniz = = 0.33 M 0. HA + H O A + H3O I 0.33 / / + R -x x x F 0.33-x x x [ A ][ H O ] x [ HA] ( 0.33 x ) Ka = = = 1.* 10 x = [ H O ] = 1.99* ph =.7

40 B) Si vogliono preparare 500 ml di una soluzione tamponata a ph 9. disponendo di una soluzione di ammoniaca 0. M. Quanti grammi di cloruro di ammonio si dovranno utilizzare? K b ammoniaca = ph 9. corrisponde ad una concentrazione di OH pari a : poh = = 4.8 [ OH ] = 10 = 1.585* 10 poh 5 L' equilibrio presente nella soluzione tampone è il seguente: NH HO NH 4 + OH I 0. x / R 1.585* * * F 0. / x * * [ NH 4 ][ OH ] ( x *10 )( 1.585*10 ) Kb = = = 1.8* 10 [ NH ] x = 0.7M grammi di NH4Cl = 0.7 (mol/l) * 0.5 (L) * (g/mol) = 6.07

41 Esercizio Calcolare la massima quantità di bromuro di argento(i) che si può sciogliere in 500 ml di una soluzione in cui sono stati aggiunti 3.3 grammi di bromuro di magnesio(ii) e 4. grammi di nitrato di argento(i). K PS bromuro di argento(i) = Le reazioni che avvengono sono le seguenti: AgNO Ag + NO HO + - 3( s ) (aq) 3( aq ) MgBr Mg + Br HO + - (s) (aq) ( aq ) Ag + Br AgBr + - (aq) ( aq ) ( s ) 4.g 169.9g / mol* 0.5L C + = = 4.94* 10 M Ag iniziale C - Br iniziale 3.3g = * = 7.17* 10 M 184.1g / mol* 0.5L Ag + Br AgBr + - (aq) ( aq ) ( s ) I 4.94* * 10 - R 4.94* * * F /.3* * Per cui la concentrazione all'equilibrio di Ag sarà : K = [ Ag ][ Br ] = 5.3* 10 PS * [ Ag ] = =.38* 10 M -.3*10 che corrisponde ad una quantità in grammi pari a: * 10 ( mol / L ) * 0.5 (L) * (g/mol) =.3*10 grammi

42 Esercizio 3 A) Calcolare quanti litri di idrogeno gassoso si sviluppano facendo reagire 1. grammi di sodio metallico con un eccesso di acqua. (condizioni di reazione: pressione 1. atm, temperatura 35 C) La reazione completa che avviene è la seguente: Na + H O Na + OH + H + - (s) (l) (aq) (g) (g) g 1. moli di sodio metallico = = = 5.* 10 PA 3 le moli di idrogeno che si sviluppano sono: 1 5.* 10 =.61* 10 che corrispondono ad un volume di: nrt.61* 10 * 0.08* ( ) V = = = 0.55 L P 1.

43 B) 1.5 grammi di propano (C 3 H 8 ) vengono ossidati completamente da 8. grammi di ossigeno. Calcolare la frazione molare di biossido di carbonio alla fine della reazione. Si consideri che tutte le specie chimiche coinvolte nella reazione siano presenti allo stato gassoso. La reazione completa che avviene è la seguente: C H + 5 O 3 CO + 4 H O 3 8(g) (g) (g) (g) g 1.5 moli di propano iniziali = = = 3.4* 10 PM 44.1 g 8. moli di ossigeno iniziali = = = 0.6 PM 3 C H + 5 O 3 CO + 4 H O 3 8(g) (g) (g) (g) I 3.4* / / R 3.4* F / moli CO 0.10 moli totali ( ) frazione molare di CO = = = 0.31

44 Corso di Laurea in Farmacia/ISF Esame di Chimica Generale ed Inorganica Prova scritta di Stechiometria del Cognome e Nome Corso di Laurea Anno Immatricolazione n matricola Esercizio g di un acido debole monoprotico HA (PM = 10 daltons, K a = ) e 3.3 g di una base forte monoprotica MOH (PM = 78 daltons) vengono disciolti in 350 ml di acqua. Calcolare il ph della soluzione. R = 4.88 Esercizio Date le seguenti semicelle: A) Pt/ HCl (aq) 0.5 M; H (g) 1. atm B) Pt/ H O (aq) 0.1 M, ph 1; H O (l) C) Ag/ soluzione satura di AgBr D) Al/ soluzione acquosa di Al (SO 4 ) 3 0. M Calcolare la f.e.m delle celle galvaniche risultanti dal collegamento delle semicelle A-B e C-D. E 0 H + /H = 0 V ; E 0 H O /H O = 1.78 V ; E 0 Ag + /Ag = 0.8 V ; E 0 Al 3+ /Al = -1.7 V K ps AgBr = R A = 1.71 V R B =.146 V Esercizio 3 A) Data la seguente reazione: CO (g) + NO ( g ) CO ( g ) + NO( g ) Calcolare i grammi di NO che si formano facendo reagire.0 L di CO (misurati a 30 C e 5 atm) con 30.7 g di una miscela gassosa contenente il 90 % p/p di NO. B) Calcolare il valore di K C per la seguente reazione di equilibrio: H (g) + I ( g ) HI( g ) sapendo che ponendo a reagire 0.3 g di idrogeno e 18. g di iodio in un contenitore di 5 L, si ottengono all equilibrio 6.1 g di acido iodidrico. R A = 1.06 g R B = 0.378

45 Risoluzione Esercizio g di un acido debole monoprotico HA (PM = 10 daltons, K a = ) e 3.3 g di una base forte monoprotica MOH (PM = 78 daltons) vengono disciolti in 350 ml di acqua. Calcolare il ph della soluzione. Calcolo delle concentrazioni iniziali dell'acido debole e della base forte 8.4 [HA] iniz = = 0. M [OH ] iniz = = 0.11 M HA + OH A + H O( l ) - (aq) (aq) (aq) I / R F / Le concentrazioni di HA e A all'equilibrio sono regolate dal valore di K a: HA (aq) H O ( l ) A + + (aq) + H3 O ( aq ) - I / R -x + x + x - F x 0.11+x x + [ A ][ H3O ] (0.11+ x )x Ka = = = [ HA] ( x ) 5 trascurando x si ha che [H O ] = ph = 4.88

46 Esercizio Date le seguenti semicelle: A) Pt/ HCl (aq) 0.5 M; H (g) 1. atm B) Pt/ H O (aq) 0.1 M, ph 1; H O (l) C) Ag/ soluzione satura di AgBr D) Al/ soluzione acquosa di Al (SO 4 ) 3 0. M Calcolare la f.e.m delle celle galvaniche risultanti dal collegamento delle semicelle A-B e C-D. E 0 H + /H = 0 V ; E 0 H O /H O = 1.78 V ; E 0 Ag + /Ag = 0.8 V ; E 0 Al 3+ /Al = -1.7 V K ps AgBr = I potenziali delle quattro semicelle sono i seguenti: + A ) H + e H PH EA = E log = 0 log = V + H 0.5 B ) H O + e + H H O + (aq) ( aq ) ( l ) EB = E log = 1.78 log + [ H O ] H ( 0.1)( 0.1) = V C ) Ag + e Ag + (aq) ( s ) [ Ag ] = K = = PS Ec = E log = 0.8 log = V Ag D ) Al + 3e Al 3+ (aq) ( s ) Al ( SO ) Al + 3SO E acqua (aq) 4 (aq) E log = 1.7 log = V 3 Al D = 0 3+ f.e.m.( A B ) = ( ) = V f.e.m.( C D ) = ( ) =.145 V

47 Esercizio 3 A) Data la seguente reazione: CO (g) + NO ( g ) CO ( g ) + NO( g ) Calcolare i grammi di NO che si formano facendo reagire.0 L di CO (misurati a 30 C e 5 atm) con 30.7 g di una miscela gassosa contenente il 90 % p/p di NO. Le moli dei reagenti all'inizio della reazione sono: PV 5 moli CO = = = 0.40 RT 0.08 ( ) g moli NO = = = 0.6 PM 46 CO + NO CO + NO (g) ( g ) ( g ) ( g ) I / / R F / g NO = moli PM = = 1.06

48 B) Calcolare il valore di K C per la seguente reazione di equilibrio: H (g) + I ( g ) HI( g ) sapendo che ponendo a reagire 0.3 g di idrogeno e 18. g di iodio in un contenitore di 5 L, si ottengono all equilibrio 6.1 g di acido iodidrico. Le concentrazioni iniziali dei reagenti sono: 0.3 [H ] = = 0.03 M [I ] = = M La concentrazione all'equilibrio di HI è: 6.1 = = [HI ] M H + I (g) (g) I / HI R (g) E [ HI ] K C= [ H ][ I 3 ( ) = = ] (0.053 )( )

49 Corso di Laurea in Farmacia/ISF Esame di Chimica Generale ed Inorganica Prova scritta di Stechiometria del Cognome e Nome Corso di Laurea Anno Immatricolazione n matricola Esercizio 1 a) Calcolare il ph di una soluzione ottenuta aggiungendo 70 ml di una soluzione acquosa di NH 3 (1.4 % p/p; d = 0.99 g/ml) a 50 ml di acqua. K b NH 3 = b) 1.68 grammi di NaOH vengono sciolti in 350 ml di una soluzione di CH 3 COOH 0.1 M. Calcolare il ph della soluzione risultante. (K a CH 3 COOH = ) R a = 11.5 R b = 8.91 Esercizio a) Quanti grammi di solfato di calcio(ii) si sciolgono in 600 ml di una soluzione di solfato di alluminio(iii) 0.1 M? (K ps CaSO 4 = ) b) Calcolare il ph di una soluzione satura di idrossido di magnesio(ii) (K ps Mg(OH) = ) R a = g R b = Esercizio 3 Il carbonato di calcio reagisce a temperatura elevata secondo la seguente reazione: CaCO CaO + CO 3(s) ( s ) ( g ) Calcolare quanti grammi di CaCO 3 sono necessari affinchè la pressione parziale di CO nell ambiente di reazione (del volume di 4.5 L) sia 900 torr (T di reazione = 50 C). R A = 1.4 g

50 Risoluzione Esercizio 1 a) Calcolare il ph di una soluzione ottenuta aggiungendo 70 ml di una soluzione acquosa di NH 3 (1.4 % p/p; d = 0.99 g/ml) a 50 ml di acqua. K b NH 3 = Calcolo del numero di moli di NH nei 70 ml 3 V( ml ) d( g / ml ) % moli NH 3 = = = PM p / p [ NH 3 ] = = 0.179M ( ) NH + H O NH 3 (aq) (l) OH + 4 (aq) ( aq ) I / / R - x x x F x x x + [ NH ][ OH ] x Kb = = = [ NH 3 ] ( x ) trascurando x si ha che [OH ] = poh =.74 ph = 11.5

51 b) 1.68 grammi di NaOH vengono sciolti in 350 ml di una soluzione di CH 3 COOH 0.1 M. Calcolare il ph della soluzione risultante. (K a CH 3 COOH = ) Calcolo del numero della concentrazione iniziale di CH COOH e NaOH 3 [ CH OOH ] = 0.1M [ NaOH ] 0 = [OH ] 0 = = 0.1M CH COOH + OH CH COO + H O l ) 3 (aq) (aq) 3 (aq) ( I / R F / / 0.1 La specie principale presente in soluzione è perciò la base CH COO : 3 CH COO + H O CH COOH + OH 3 (aq) (l) 3 (aq) ( aq ) I 0.1 / / R -x x x F x x x K [CH COOH ][OH ] x W 3 10 K = = = = b CH3COO K a CH3COOH [ CH3COO ] (0.1 x ) trascurando x si ha che [OH ] = poh = 5.09 ph = 8.91

52 Esercizio a) Quanti grammi di solfato di calcio(ii) si sciolgono in 600 ml di una soluzione di solfato di alluminio(iii) 0.1 M? (K ps CaSO 4 = ) Il K del solfato di calcio è: PS CaSO Ca + SO + 4 (s) ( aq ) 4 ( aq ) K = [Ca ][ SO ] = PS 4 In presenza di solfato di alluminio 0.1 M: Al (SO ) 4 Al + 3SO 3+ 3( aq ) ( aq ) 4 ( aq ) [ SO ] = = 0.3M 4 CaSO Ca + SO + 4 (s) ( aq ) 4 ( aq ) I / 0.3 R - x x x E x x K = [ Ca ][ SO ] = x( x ) = PS 4 trascurando il termine x rispetto a 0.3: = = = x so lub ilità M 4 grammi CaSO s( mol / L ) V( L ) PM = = = g 4

53 b) Calcolare il ph di una soluzione satura di idrossido di magnesio(ii) (K ps Mg(OH) = ) Il K dell'idrossido di magnesio è: PS Mg(OH) Mg + OH + (s) ( aq ) ( aq ) K = [ Mg ][ OH ] = PS + 1 Mg(OH) Mg + OH + (s) ( aq ) ( aq ) I / / R - x x x E x x K [ Mg ][OH ] + PS = = x( x ) = 4x = K = = = PS 3 4 x M [OH ] = x = = poh = 3.65 ph = 10.35

54 Esercizio 3 Il carbonato di calcio reagisce a temperatura elevata secondo la seguente reazione: CaCO CaO + CO 3(s) ( s ) ( g ) Calcolare quanti grammi di CaCO 3 sono necessari affinchè la pressione parziale di CO nell ambiente di reazione (del volume di 4.5 L) sia 900 torr (T di reazione = 50 C). Le moli di CO che si formano dalla reazione sono: PV = nrt PV n = = 760 = 0.14 moli RT 0.08 ( ) Le moli di CaCO di partenza saranno uguali a quelle di CO formatisi e corrispondono a: 3 g CaCO 3 = moli PM = = 1.4g

55 Corso di Laurea in Farmacia Esame di Chimica Generale ed Inorganica Prova scritta di Stechiometria del Cognome e Nome Corso di Laurea Anno Immatricolazione n matricola Esercizio 1 A) Calcolare il K ps dell idrossido di magnesio(ii), sapendo che il ph della sua soluzione satura vale B) Quanti milligrammi di solfato di calcio(ii) si possono sciogliere in 800 ml di una soluzione di solfato di alluminio 0.1 M? (K ps solfato di calcio: ) R A = R B = 6.1 mg Esercizio A ml di una soluzione (1 % p/p; d = 1.08 g/ml) di un acido debole monoprotico di formula bruta C H 4 O vengono diluiti a 350 ml aggiungendo acqua. Calcolare il ph della soluzione risultante. K a acido = B. Calcolare quanti grammi di idrossido di sodio devono essere sciolti in 400 ml di una soluzione di acido acetico 0.15 M per avere un valore di ph di 4.8. K a acido acetico = R A =.74 R B = 1.8 g Esercizio 3 Calcolare il valore di K C della seguente reazione di equilibrio (da bilanciare): N (g) + O (g) NO (g) sapendo che facendo reagire ml di azoto (misurati a 780 torr e 35 C) con g di ossigeno, si ottengono all equilibrio 1. g di monossido di azoto. La reazione viene fatta avvenire in un volume di 3.5 L. R = 43.5

56 Esercizio 1 A. Calcolare il K ps dell idrossido di magnesio(ii), sapendo che il ph della sua soluzione satura vale L' equilibrio di dissoluzione e la relativa espressione della K ps sono: Mg(OH) Mg + OH K ps= Mg OH - La concentrazione all'equilibrio di OH può essere ricavata d al ph: poh = = 3.55 OH = 10 =.8 10 M Osservando la reazoine di disoluzione si nota che la concentrazione + - all'equilibrio egli ioni Mg corrisponde alla metà di quella degli ioni OH : - OH Mg = = = M Pertanto: ( ) ( ) K ps= Mg OH = =

57 Esercizio 1 B. Quanti milligrammi di solfato di calcio(ii) si possono sciogliere in 800 ml di una soluzione di solfato di alluminio 0.1 M? (K ps solfato di calcio: ) L' equilibrio di dissoluzione e la relativa espressione della K ps sono: CaSO Ca + SO K = Ca SO = ps 4 La solubilità del sale dipende dalla concentrazione di ioni solfato in soluzione provenienti dal solfato di alluminio 0.1 M: Al (SO ) Al + 3SO I 0.1 / / R -0, F / Quindi: CaSO Ca + SO I / 0.3 R s s E s 0.3+s trascurando s rispetto alla concentrazione iniziale di solfato: K = Ca SO = s 0.3 = ps s = =.4 10 M M 0.8 L PM CaSO (136.14) 1000 = 6.1 mg 4

58 Esercizio A ml di una soluzione (1 % p/p; d = 1.08 g/ml) di un acido debole monoprotico di formula bruta C H 4 O vengono diluiti a 350 ml aggiungendo acqua. Calcolare il ph della soluzione risultante. K a acido = La concentrazione dell'acido debole nella soluzione finale è: 30 ml 1.08 g/ml 0.1 = PM (60 ) CH4O moli di acido nei 30 ml L = 0.185M C H O + H O C H O + H O / / - x x x x x x K a - + CH3O H O x = = = C H O x [ ] x M ph =.74 =

59 Esercizio B. Calcolare quanti grammi di idrossido di sodio devono essere sciolti in 400 ml di una soluzione di acido acetico 0.15 M per avere un valore di ph di 4.8. K a acido acetico = La reazione (completa) tra l'acido acetico e la base forte è: CH COOH + OH CH COO + H O I 0.15 x / R - x -x x F 0.15-x / x La coppia acido-base coniugata è in equilibrio secondo la K dell'acido acetico: a CH COOH + H O CH COO + H O I (0.15- x) x R - y y F (0.15-x) -y (x + y) trascurando la piccola quantità y di acido che si dissocia e considerando il valore di ph all'equilibrio: CH COO H O x 10 Ka = = = CH COOH 0.15 x x = 0.08M [ ] M 0.4 L PM NaOH ( 40 ) = 1.8 g

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