SOLUZIONE DEL COMPITO A DI CHIMICA DEL

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1 SOLUZIONE DEL COMPITO A DI CHIMICA DEL A) 33.5 g di ioduro di sodio e 33.0 g di iodio vengono sciolti in acqua trattati con 17.9 L (a c.n.) di cloro; si formano iodato di sodio, acido iodico ed acido cloridrico. Bilanciare la reazione con il metodo ionico-elettronico e calcolare il volume di soluzione acquosa di nitrato di argento 0.5 M necessario per far precipitare sotto forma di cloruro di argento, tutto lo ione cloruro presente in soluzione.[si consideri il cloruro d argento completamente insolubile]. NaI + I 2 + Cl 2 NaIO 3 + HIO 3 + HCl I - + 9H 2 O IO e - + 6H 3 O + I H 2 O 2IO e H 3 O + I - + I H 2 O 3IO e H 3 O + Cl 2 + 2e - 2Cl - 8 I - + I H 2 O + 8Cl 2 3IO H 3 O Cl - NaI+ I 2 + 8Cl 2 + 9H 2 O NaIO 3 + 2HIO HCl Vedo qual è il reagente limitante. n NaI = 33.5 g/ g mol -1 = 0.22 mol n I2 = 33.0 g/253.8 g mol -1 = 0.13 mol n Cl2 = PV/RT = (1atm 17.9 L)/( K atm K -1 mol ) = 0.80mol n I2 /n Cl2 = 0.13 mol/0.80 mol = 0.16 > 1/8 (rapporto stechiometrico) Il cloro è il reagente limitante. n Cl- = 2 n Cl2 = mol = 1.6 mol Ag + + Cl - AgCl n Ag+ = n Cl- = 1.6 mol V AgNO3 = n Ag+ /c = 1.6 mol/0.5 mol L -1 = 3.2 L V = 3.2 L

2 2A) La pressione osmotica di una soluzione acquosa satura di cloruro di piombo (II),misurata a 25 C, è di 1.17 atm. Si determini: (a) il prodotto di solubilità e(b)la solubilità del sale. Una soluzione ottenuta sciogliendo 4.30 g di uno zucchero con acqua fino ad ottenere un volume di 500 ml, risulta essere isotonica, a 25 C, con la soluzione satura di cloruro di piombo (II). Determinare (c)il peso molecolare dello zucchero. 3A)In un recipiente, alla pressione costante di 1.0 atm, vengono introdotte 2.00 moli di carbonio e 3.00 moli di idrogeno. Il recipiente viene portato alla temperatura di 1000 C alla quale avviene la reazione che porta alla formazione di metano. Ad equilibrio raggiunto la costante K pvale Calcolare (a) il numero di moli delle specie chimiche presenti all equilibrio; (b) il rendimento in metano della reazione riferito all idrogeno; (c)il volume, in litri, occupato dalla miscela gassosa all equilibrio.

3 4A) Alla temperatura di 500 K, in un reattore di volume pari a 3.0 L vengono immesse mol della sostanza A. Avviene la reazione: A 3B + C che segue una cinetica del primo ordine. Dopo 3.0 min si misura una concentrazione di B pari a M. Calcolare (a)la costante cinetica della reazione a questa temperatura. Determinare (b)la costante cinetica a 100 C, sapendo che l energia di attivazione della reazione è kj/mol. [A] 0 = mol/3.0 L = M A 3B + C t= t=3.0 min x 3x x 3x = M x = 0.018/3 = M [A] 3.0 min = = M Cinetica del primo ordine: v = k [A] -d[a]/dt = k [A] ln ( /0.015) = -3k k= 0.17 min -1 = s -1 b) k 1 = A e -Ea/RT1 T 1 = 500 K k 2 = A e -Ea/RT2 T 2 = K k 1 /k 2 = e -(Ea/R)(1/T1-1/T2) = e -(12.35kJ mol-1/ kj K-1 mol-1)(1/500 1/373.15) = e 1.01 k 2 = min -1 = s -1 (a) k= 0.17 min -1 = s -1 (b) k 2 = min -1 =

4 5A) Calcolare la massa di idrossido di cromo (III) [K ps = ]che si scioglie in 2.00 L di una soluzione acquosa contenente 110 g di bromito di sodio e 135 g di acido bromoso [K a = ]. n NaBrO2 = 110 g/ g mol -1 = mol n HBrO2 = 135 g/ g mol -1 = mol c NaBrO2 = mol/2.0 L = M c HBrO2 = mol/2.0 L = M NaBrO 2 Na + + BrO 2 - HBrO 2 + H 2 O BrO H 3 O + Inizio mol L mol L -1 Δ -x +x +x Equilibrio mol L -1 -x mol L -1 +x x Ho una soluzione tampone K a = [H 3 O + ][BrO - 2 ]/[HBrO 2 ] = x (0.408+x)/( x) = Posso trascurare la x rispetto a M e M per cui ottengo x = [H 3 O + ] = /0.408 = M [OH - ] = M Cr(OH)3 Cr 3+ +3OH - s K ps = [Cr 3+ ][OH - ] 3 [Cr 3+ ] =K ps /[OH - ] 3 = /( ) 3 = M n Cr3+ = M 2L = mol n Cr(OH)3 in soluzione = n Cr3+ massa Cr(OH)3 in soluzione = mol g mol -1 = g g =

5 6A)Un litro di soluzione acquosa di solfato rameico 1.00 M viene sottoposto ad elettrolisi, in condizioni standard, in una cella con elettrodi inerti fino a quando il ph della soluzione, inizialmente neutro, diventa uguale ad (a)descriverele reazioni che avvengono agli elettrodi, (b) determinare il tipo e la quantità di sostanze depositate e/o il volume di gas sviluppato agli elettrodi,misurato alla temperatura di 16 C ed alla pressione di 762 torr.