Passerella maturità professionale - scuole universitarie Locarno, gennaio 2015

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1 Passerella maturità professionale - scuole universitarie Numero: Cognome e nome: Materia: Tempo a disposizione: Materiale ausiliario autorizzato: Indicazioni: : CHIMICA 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, Orell 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: 96 pti. su 103

2 PARTE PRIMA: Domande a scelta multipla 14 pti. Indica con una crocetta le affermazioni corrette (una sola risposta corretta per domanda). a. Quale tra questi è un miscuglio omogeneo? zinco zucchero greggio zucchero raffinato latte acqua minerale naturale farina bianca 00 (la farina migliore per la pasticceria) b. Quale delle seguenti proprietà fisiche di un acquavite non può dipendere dalla concentrazione alcolica? la temperatura la temperatura di ebollizione la limpidezza la densità può bruciare all aria c. Per purificare sostanze termolabili presenti in una soluzione posso usare: la distillazione frazionata la centrifugazione la filtrazione la distillazione a pressione ridotta d. Che cosa contengono le bolle dell acqua in ebollizione? aria ossigeno gassoso idrogeno gassoso ossigeno e idrogeno acqua calore 2

3 e. Quale delle seguenti soluzioni di acido cloridrico presenta la minore concentrazione? soluzione di acido cloridrico 0,10 M soluzione di acido cloridrico 0,36 g/l soluzione di acido cloridrico 3,0 % (densità: 1013 kg/m 3 ) soluzione di acido cloridrico avente ph = 1,0 f. Tra quali particelle si può stabilire un legame covalente? tra due atomi uguali tra due molecole di acqua tra due atomi di elementi con differenza di elettronegatività pari a 2,5 tra un atomo di litio e uno di iodio g. Quale delle sostanze semplici seguenti forma un composto molecolare reagendo con il cloro? l idrogeno il magnesio il neon il rame h. Nella reazione che dalla combinazione delle sostanze semplici sodio e cloro porta a NaCl: il cloro si ossida e il sodio si riduce il sodio acquista gli elettroni ceduti dal cloro si forma un composto che è un buon elettrolita non c è scambio di elettroni perché è una reazione acido-base i. Per cambiare da 2,0 a 3,0 il valore del ph di una soluzione di acido cloridrico devo aggiungere acqua: raddoppiando il volume triplicando il volume fino ad avere un volume finale cinque volte maggiore di quello iniziale fino ad avere un volume finale dieci volte maggiore di quello iniziale 3

4 j. Se riferita all acqua, quale delle seguenti affermazioni è vera? forma legami idrogeno con l esano C 6 H 14 è un composto polare ha molecole lineari ionizza i composti che hanno legami covalenti apolari k. Quale dei seguenti ioni non ha la stessa configurazione elettronica dello ione cloruro? lo ione bromuro Brˉ lo ione solfuro S 2ˉ il gas nobile argo lo ione K + l. Quale dei seguenti atomi contiene il maggior numero di neutroni: 50 22Ti 48 22Ti 50 24Cr 51 24Cr m. Una miscela gassosa contenuta in un recipiente è caratterizzata dall equilibrio chimico 2 NO (g) + O 2 (g) 2 NO 2 (g) Un aumento del volume favorisce la formazione del prodotto rallenta la reazione non influenza la resa riduce il consumo di ossigeno n. La reazione di addizione tra etene (C 2 H 4 ) e acqua (H 2 O) porta alla formazione di: Etanolo C 2 H 5 OH Etanale C 2 H 4 O Dimetiletere CH 3 O CH 3 Etandiolo CH 2 OHCH 2 OH 4

5 PARTE SECONDA: Esercizi Esercizio 1 18 pti. La parola smog indica una forma di inquinamento atmosferico che può caratterizzare i grandi centri urbani e industriali o le regioni che presentano un intenso traffico di veicoli a motore. Il vocabolo smog è un anglicismo che deriva dai termini inglesi smoke (fumo) e fog (nebbia). a. Specifica la differenza tra fumo e nebbia da un punto di vista chimico. Il cosiddetto smog invernale è legato alle emissioni delle fabbriche e ai prodotti delle combustioni di carbone e gasolio, usati per il riscaldamento. Lo smog risulta nocivo perché nelle goccioline di nebbia alcune sostanze reagiscono con l acqua acidificandola. b. Fornisci un esempio precisando nome o formula chimica di reagenti e prodotti di questa reazione. Lo smog estivo o fotochimico è un particolare inquinamento dell aria che si produce nelle giornate caratterizzate da condizioni meteorologiche di stabilità atmosferica e forte insolazione. c. Nello smog estivo sostanze quali il monossido di azoto NO e l ozono O 3 sono coinvolte nel fenomeno. Precisa quale particolarità caratterizza queste due sostanze da un punto di vista elettronico. d. Spiega il significato dell aggettivo fotochimico. 5

6 e. Chiarisci le ragioni per cui la stabilità atmosferica e la forte insolazione favoriscono la comparsa di questo fenomeno. Esercizio 2 14 pti. L'ammoniaca è un composto dell'azoto di formula chimica NH 3. Si presenta come un gas incolore, tossico e dall'odore caratteristico. È molto solubile in acqua cui può conferire una discreta basicità. a. Nel riquadro di sinistra rappresenta la formazione di legami a ponte idrogeno nell ammoniaca come sostanza pura allo stato liquido, NH 3 (l), disegnando almeno 5 molecole della sostanza come formule di struttura di Lewis (complete delle coppie elettroniche non impegnate nel legame covalente) e riportando tratteggiati alcuni legami idrogeno. Nel riquadro di destra rappresenta invece l ammoniaca in soluzione acquosa, NH 3 (aq), disegnando, sempre con lo stesso criterio, almeno quattro molecole di ciascuna sostanza. NH 3 (l) NH 3 (aq) b. Descrivi con una equazione chimica il comportamento basico dell ammoniaca in acqua. 6

7 Esercizio 3 Considera le seguenti sostanze organiche: 18 pti. a. Tra le sostanze indicate figurano tre aminoacidi: identificali cerchiandoli sulla figura. b. Descrivi la reazione tra gli aminoacidi per ottenere un peptide. c. Stabilisci quanti tripeptidi diversi puoi ottenere. Giustifica esaurientemente la tua risposta. d. Quale delle sostanze ha la massa molare minore? e. Dai la formula molecolare della sostanza A. f. Scegli tra le sostanze indicate un composto aromatico. 7

8 Esercizio 4 a. Disegna le formule di struttura (complete delle coppie elettroniche di elettroni di valenza non impegnate nel legame) per le seguenti sostanze: Br 2 HCl H 2 CCH 2 HCN 23 pti. b. Stabilisci i numeri di ossidazione degli elementi nei quattro composti: Elemento N.O. Elemento N.O. Elemento N.O. Elemento N.O. Br H H H Cl C C N c. Scrivi le formule chimiche dei seguenti composti: Idrossido di bario Bromuro di ferro III Carbonato di calcio Fosfato di calcio d. Scrivi le formule degli ioni che costituiscono i quattro composti dell esercizio c.: Idrossido di bario Bromuro di ferro III Carbonato di calcio Fosfato di calcio Anione Catione Anione Catione Anione Catione Anione Catione e. Completa le tre reazioni e bilanciale: (aq) + (aq) KOH (aq) (g) + H 2 O (l) H 2 SO 4 (aq) (aq) + (aq) Ca(NO 3 ) 2 (aq) + H 2 O (l) 8

9 Esercizio 5 16 pti. a. Calcola la concentrazione molare di ioni H 3 O + e il ph di una soluzione acquosa del volume di 0,200 L contenente 0.73 g di acido cloridrico. b. Una soluzione di idrossido di potassio KOH possiede ph = 13.0 Calcolane la concentrazione molare. c. Scrivi l equazione bilanciata della reazione che ha luogo quando volumi uguali delle soluzioni citate sopra vengono mescolate. d. Stabilisci qual è il ph della soluzione ottenuta in c. motivando esaurientemente la risposta. 9