P i Pf. = P=P f -P i =0,2 atm. tot = =
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- Eugenia Mauro
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1 Stato gassoso 1) La camera d aria di uo peumatico viee riempita fio alla pressioe di,5 atmosfere alla temperatura di 5 C; i movimeto, la temperatura ella camera d aria sale fio a 65 C ed il volume aumeta del 5%. Determiare la variazioe di pressioe. ) U recipiete del volume di 0,0 l cotiee,0 g di O e 14,0 g di N a 5 C. Calcolare frazioi molari di O e N, pressioi parziali e pressioe totale el recipiete. ) I u recipiete vuoto del volume di 5,0 litri vegoo itrodotte 0,4 moli di elio ed u certo umero di moli di eo; a 7 C si misura el recipiete ua pressioe pari a,5 atm. a) il umero di moli di eo iserite el recipiete; b) le pressioe parziali dell elio e del eo. 4) U composto gassoso alla pressioe di 700 torr e alla temperatura di 7 C ha ua desità pari a 0,60 g/l. Calcolare il peso molecolare del composto. 5) U gas è costituito per il 0% i volume di ossigeo e per il restate 0% di azoto; calcolare la sua desità i grammi/litro a 5 C e alla pressioe di 1,0 atm. 6) U idrocarburo ha la seguete composizioe percetuale i peso: C: 5,7%, H: 14,%; alla pressioe di 1,0 atm e alla temperatura di 0 C l idrocarburo si trova allo stato gassoso e la sua desità è 1,1 g/l. Determiare formula miima, peso molecolare e formula molecolare dell idrocarburo. 7) U composto orgaico cotiee C (4,7% i peso), H (4,04%), Cl (71,69%). 5,0 g di questo composto vegoo riscaldati fio a 100 C alla pressioe di 1,0 atm. I queste codizioi il composto si trova alla stato gassoso ed occupa u volume di 1,55 l. Calcolare formula miima e formula molecolare del composto. ) Calcolare il volume i litri di O (misurato a 0 C e alla pressioe di 1,0 atm) che si ottiee dalla decomposizioe di 1,5 g di KClO secodo la reazioe: KClO (s) KCl (s) + /O (g) 9) Si chiede quati litri complessivi di gas, a 00 C e 0, 95 atm di pressioe, si ottegoo dalla decomposizioe completa di 0,115 g di bicarboato di ammoio i base alla reazioe: NH 4 HCO (s) NH (g) + CO (g) + H O (g) 10) Ad alta temperatura lo zolfo reagisce co l ossigeo secodo la reazioe: S (s) + / O (g) SO (g) a) il volume di O misurato a 100 C e alla pressioe di 1, atm che reagisce co,0 grammi di S; b) il volume di SO prodotto misurato elle stesse codizioi. 11) Ad alta temperatura l ossalato di magesio (MgC O 4 ) si decompoe secodo la reazioe: MgC O 4(s) MgO (s) + CO (g) + CO (g) a) il volume di gas che si ottiee dalla decomposizioe di,0 g di ossalato di magesio misurato a 40 C e alla pressioe di 1,1 atm; b) il peso del residuo solido (MgO). 1) 60,0 ml di u idrocarburo liquido avete formula bruta C 6 H 1 e desità d=0,779 g/ml vegoo bruciati i preseza di ossigeo. Bilaciare la reazioe:.. C 6 H 1 +.O.CO +.H O e calcolare: a) il volume i litri di O cosumato ella reazioe di combustioe, misurato a 0 C e alla pressioe di 1,0 atmosfere; b) il volume i litri di CO prodotto, misurato elle stesse codizioi.
2 1),0 g di glucosio vegoo bruciati co ossigeo secodo la reazioe (da bilaciare): C 6 H 1 O 6 +. O. CO +.. H O a) il volume di O cosumato ella reazioe, misurato a 5 C e alla pressioe di 1,0 atmosfere; b) il volume di CO che si sviluppa misurato elle stesse codizioi. 14) Alla temperatura di 150 C e alla pressioe =1, atm, 4,4 g di u composto orgaico coteete carboio, idrogeo e ossigeo occupao u volume pari a 1,447 l. Dalla combustioe di g 4,4 di composto si ottegoo 5,79 l di CO e altrettati di H O, misurati elle stesse codizioi. Calcolare peso molecolare e formula molecolare del composto. 15) I u recipiete vuoto del volume di 5,0 l vegoo itrodotti 1,6 g di O e 0,40 g di H a T=0 C. a) Determiare la pressioe totale el recipiete e le pressioi parziali di O e H. b) Aumetado la temperatura el recipiete, avviee la reazioe: O + H H O La temperatura viee quidi portata a 150 C. Determiare le pressioi parziali e la pressioe totale. 16) I u recipiete vuoto del volume di,00 l alla temperatura di 0 C vegoo itrodotti, g di C H 4 e 1,0 g di O. a) Calcolare le pressioi parziali di tutti i compoeti della miscela e la pressioe totale a 0 C. b) La temperatura viee ialzata fio a far avveire la reazioe (da bilaciare):.. C H 4 + O.CO + H O Dopo la reazioe la temperatura viee portata a 150 C. Calcolare le uove pressioi parziali di tutti i compoeti della miscela e la pressioe totale. 17) La combustioe,44 l, misurati a 5 C e 1,0 atm, di u composto orgaico gassoso coteete C, H, O produce 4, l di CO misurati elle stesse codizioi e 5,4 g di H O. Sapedo che la desità rispetto all idrogeo del composto i esame è pari a, determiare peso molecolare e formula bruta del composto. 1) 15,0 ml di CO, misurati a T=5 C e =1,0 atm vegoo mescolati co 5,0 ml di O misurati elle stesse codizioi di pressioe e temperatura. Quado la miscela viee fatta esplodere avviee la reazioe: CO (g) + O (g) CO (g) Successivamete la miscela di reazioe viee riportata a pressioe e temperatura ambiete; calcolare la uova composizioe i volume della miscela ed il suo volume totale. 19) Dalla decomposizioe termica di 0,0 grammi del carboato di u metallo bivalete si ottegoo 5, litri di CO misurati a 5 C e alla pressioe di 1,0 atm secodo la reazioe: MCO (s) Calcolare il peso atomico del metallo M. MO (s) + CO (g) 0) 0,10 moli di Cl 5 vegoo itrodotte i u recipiete di 10,0 l a 500 C; avveuta la dissociazioe Cl 5 Cl +Cl el recipiete si misura ua pressioe totale pari a 0,7 atm. Determiare il grado di dissociazioe, le frazioi molari e le pressioi parziali di tutti i compoeti la miscela. 1) I u recipiete del volume di 50,0 l vegoo itrodotte 0,5 moli di NH, 0,10 moli di N e 0,15 moli di H. A 750 C avviee la reazioe NH ½ N + / H e si osserva che el recipiete soo preseti 0,5 moli di NH. a) la composizioe della miscela gassosa i moli/l; b) la pressioe totale e le pressioi parziali, c) il grado di dissociazioe. ) Determiare il peso molecolare di u gas che, elle stesse codizioi, ha ua velocità di diffusioe pari esattamete a metà di quella dell elio.
3 Soluzioi 1) La camera d aria di uo peumatico viee riempita fio alla pressioe di,5 atmosfere alla temperatura di 5 C; i movimeto, la temperatura ella camera d aria sale fio a 65 C ed il volume aumeta del 5%. Determiare la variazioe di pressioe. i i f f i i =RT i f f =RT f = T i = 9 K T f = K T T f = i + i i T i f 1,05 i = T f i = 5% i =0,05 i f = i +0,05 i = 1,05 i f i f 1,05 = itf,5x f,7atm Ti Tf 1,05T i 1,05x9 = = f - i =0, atm ) U recipiete del volume di 0,0 l cotiee,0 g di O e 14,0 g di N a 5 C. Calcolare frazioi molari di O e N, pressioi parziali e pressioe totale el recipiete. g O M O = A O = g/mol O = 0, 5 M O g N 14 M N = A N = g/mol N = 0, 5 tot = O + N = 0,5 + 0,5 = 0,75 M O 0,5 N 0,5 x O = 0, x N = 0,666 = 1 x O tot 0,75 tot 0,75 RT 0,75 0, C = 9 K tot = tot = = 0, 9 atm 0 O = x O tot = 0,x0,9=0,1 atm N = x N tot = 0,666x0,9=0,61 atm N ) I u recipiete vuoto del volume di 5,0 litri vegoo itrodotte 0,4 moli di elio ed u certo umero di moli di eo; a 7 C si misura el recipiete ua pressioe pari a,5 atm. a) il umero di moli di eo iserite el recipiete; tot,5 5 T = 00 K tot = 0, 507 RT 0,01 00 tot = He + Ne Ne = tot - He = 0,507 0,4 = 0,107 b) le pressioe parziali dell elio e del eo. He 0,4 He = tot x He = tot =,5 = 1,97atm Ne = tot - He =,5 1,97 = 0,5 atm 0,507 tot 4) U composto gassoso alla pressioe di 700 torr e alla temperatura di 7 C ha ua desità pari a 0,60 g/l. Calcolare il peso molecolare del composto. =700 torr = 0,9 atm T= 7 C = 00 K g g RT RT 0,6 0,01 00 = RT = RT M d = = 16, 0 g/mol M 0,9 5) U gas è costituito per il 0% i volume di ossigeo e per il restate 0% di azoto; calcolare la sua desità i grammi/litro a 5 C e alla pressioe di 1,0 atm. er u gas ideale i rapporti i volume soo uguali ai rapporti i moli (pricipio di Avogadro) x N =0/100=0, x O =0/100=0, per 1 mole di gas =RT/= 0,01x9/1=4,4 l i ua mole di gas ci soo: g N = x N x M N = 0, x =,4g g O = x O x M O = 0, x = 6,4g g TOT = g N + g N =,4+6,4=, d= g TOT/=,/4,4=1,1 g/l
4 6) U idrocarburo ha la seguete composizioe percetuale i peso: C: 5,7%, H: 14,%; alla pressioe di 1,0 atm e alla temperatura di 0 C l idrocarburo si trova allo stato gassoso e la sua desità è 1,1 g/l. Determiare formula miima, peso molecolare e formula molecolare dell idrocarburo. T= 0 K g = RT = RT M g RT RT M d = % A %/A Formula miima: CH C 5,7 1 7,4 1 F= A C + A H = 14 g/mol H 14, 1 14, Formula molecolare C H 4 1,1x0,01x0 = g/mol M= F 7) U composto orgaico cotiee C (4,7% i peso), H (4,04%), Cl (71,69%). 5,0 g di questo composto vegoo riscaldati fio a 100 C alla pressioe di 1,0 atm. I queste codizioi il composto si trova alla stato gassoso ed occupa u volume di 1,55 l. Calcolare formula miima e formula molecolare del composto. % A %/A C 4,7 1,0 1 Formula miima: CH Cl H 4,04 1 4,04 peso formula: F= 49,4 g/mol Cl 71,69 5,4,0 1 g RT 5 0,01 7 T= 7 K M = 9, g/mol=f Formula molecolare: C H 4 Cl 1,55 1 ) Calcolare il volume i litri di O (misurato a 0 C e alla pressioe di 1,0 atm) che si ottiee dalla decomposizioe di 1,5 g di KClO secodo la reazioe: KClO (s) KCl (s) + /O (g) M KClO = A K + A Cl + A O = 9,1+5,45+x16=1,55 g/mol KClO = g KClO /M KClO = 1,5/1,55 = 0,1 O = / KClO = 0,15 T= 9 K O = RT = 0,15 x 0,01 x 9=,6 l 1 9) Si chiede quati litri complessivi di gas, a 00 C e 0, 95 atm di pressioe, si ottegoo dalla decomposizioe completa di 0,115 g di bicarboato di ammoio i base alla reazioe: NH 4 HCO (s) NH (g) + CO (g) + H O (g) g NH 0,115 4HCO M NH4 HCO = A N + A C + 4A H + A O = 79 g/mol NH 0, HCO = M 79 NH 4HCO CO = NH = H O= NH4 HCO = 0,00145 gas = CO + NH + H O= NH4 HCO = 0,0047 T= 47 K R= 0,0 atm x l xk -1 gasrt 0,047x0,x47 gas = 0, 17 l 0,95 10) Ad alta temperatura lo zolfo reagisce co l ossigeo secodo la reazioe: S (s) + / O (g) SO (g) a) il volume di O misurato a 100 C e alla pressioe di 1, atm che reagisce co,0 grammi di S; b) il volume di SO prodotto misurato elle stesse codizioi. A S = g/mol S = g S /A S =/ = 0,065 T = 7 K RT 0,0975x0,01x7 a) O =/ S = /x0,065= 0,0975 O = O,9 l 1, b) SO = S =/ O =0,065 SO = RT 0,065x0,0 SO 1,6 l SO = / O 1,1x7
5 11) Ad alta temperatura l ossalato di magesio (MgC O 4 ) si decompoe secodo la reazioe: MgC O 4(s) MgO (s) + CO (g) + CO (g) a) il volume di gas che si ottiee dalla decomposizioe di,0 g di ossalato di magesio misurato a 40 C e alla pressioe di 1,1 atm; gossalato T= 1 K M ossalato = A Mg + A C + 4A O = 11, g/mol ossalato = 0,067 Mossalato 11, RT 0, ,01 CO = CO = ossalato gas = CO + CO = 0,054 gas = gas 1,4 l 1, 1 b) il peso del residuo solido (MgO). MgO = ossalato M MgO = 4,+16 = 40, g/mol g MgO = MgO x M MgO = 0,067 x 40, = 1,0 g 1) 60,0 ml di u idrocarburo liquido avete formula bruta C 6 H 1 e desità d=0,779 g/ml vegoo bruciati i preseza di ossigeo. Bilaciare la reazioe: C 6 H O 6 CO + 6 H O e calcolare: a) il volume i litri di O cosumato ella reazioe di combustioe, misurato a 0 C e alla pressioe di 1,0 atmosfere. g C 6H1 = C6H1 x d C6H1 = 60 x 0,779 = 46, 74 g M C 6H1 = 6 A C + 1 A H = 4 g/mol C 6H1 = g C6H1 / M C6H1 = 46,74/4 = 0,556 moli O = 9 x C 6H1 = 9 x 0,556 = 5,00 moli RT O = O x = 5,00 x 0,01 x 0 = 14 l b) il volume i litri di CO prodotto, misurato elle stesse codizioi. CO = 6 x C6H1 = 6 x 0,556 =, moli RT CO = CO x =, x 0,01 x 0 = l 1),0 g di glucosio vegoo bruciati co ossigeo secodo la reazioe (da bilaciare): C 6 H 1 O O 6 CO + 6 H O a) il volume di O cosumato ella reazioe, misurato a 5 C e alla pressioe di 1,0 atmosfere gc6h 1O6 M C6 H 1 O 6 = 6 A C + 1 A H + 6A O = 10 g/mol C 0, H1O = 6 M 10 C6H1O6 RT O = 6 C6 H 1 O 6 = 0,1 O = 0,1 9 0,01, 45 O = = l b) il volume di CO che si sviluppa misurato elle stesse codizioi. RT CO = 6 C6 H 1 O 6 = O = 0,1 CO = 0,1 9 0,01, 45 CO = = l 14) Alla temperatura di 150 C e alla pressioe = 1, atm, 4,4 g di u composto orgaico coteete carboio, idrogeo e ossigeo occupao u volume pari a 1,447 l. Dalla combustioe di g 4,4 di composto si ottegoo 5,79 l di CO e altrettati di H O, misurati elle stesse codizioi. Calcolare peso molecolare e formula molecolare del composto. g RT 4,4x0,0x4 gc x H yo z 4,4 T= 4 K MC x H yo = g/mol 0, 05 z C x H y O = z 1,447x1, M C x H y O z + (x+ y - z ) O x CO + y H O 4 A parità di pressioe e temperatura, volumi uguali di gas cotegoo u ugual umero di moli; perciò: CO H O H O CO 5,79 = 4 x =4 1,447 y =4 y= C 4 H O z M C4 H O z = 4A C + A H + za O = 4x1++16 z= 56+16z= z= C 4 H O
6 15) I u recipiete vuoto del volume di 5,0 l vegoo itrodotti 1,6 g di O e 0,40 g di H a T = 0 C. a) Determiare la pressioe totale el recipiete e le pressioi parziali di O e H. go 1,6 O RT 0,05x0,x0 T= 0 K O = 0, 05 0, 4 O = atm M 5 O gh 0,4 H RT 0,x0,x0 0, H = 0, 994 atm tot = H + O = 1,4 atm M 5 H = H b) Aumetado la temperatura el recipiete, avviee la reazioe: O + H H O La temperatura viee quidi portata a 150 C. Determiare le pressioi parziali e la pressioe totale. H O + H H O H = 0, 4 > O 0,05 stechiom O reale O reagete i difetto; H reagete i eccesso O + H H O 0,05 0, moli iiziali H = O = -0,1-0,05-0,1 +0,1 reazioe H O= H = O = +0,1 / 0,1 0,1 moli fiali H RT 0,1x0,x4 T= 4 K H = 0,69atm H O = tot = H + H O = 1,40 atm 5 16) I u recipiete vuoto del volume di,00 l alla temperatura di 0 C vegoo itrodotti, g di C H 4 e 1,0 g di O. a) Calcolare le pressioi parziali di tutti i compoeti della miscela e la pressioe totale a 0 C. b) La temperatura viee ialzata fio a far avveire la reazioe: C H 4 + O CO + H O Dopo la reazioe la temperatura viee portata a 150 C. Calcolare le uove pressioi parziali di tutti i compoeti della miscela e la pressioe totale. T = 0 K M C H 4 = A C + 4A H = g/mol M O = A O = g/mol g, RT 0 CH4 0 C 0,1 0,01 0 a) = 0, 1 H4 = 0,1atm C H 4 M CH4 0 O CH4 g 1 RT O 0 O 0,75 0,01 0 = 0,75 O = 1,16 atm M O tot = O + C H 4 = 1,16 +0,1= 1,47 atm b) ( O / C H 4 ) stechiom = ( O / C H 4 ) reale = 0,75/0,1=,75> C H 4 è il reagete i difetto C H 4 + O CO + H O 0,1 0,75 / / moli iiziali O = C H 4 = -0, -0,1-0, +0, +0, reazioe CO = H O = C H 4 = 0, - 0,075 0, 0, moli fiali O RT 0,075 0,01 4 T=4 K O = 0, atm CO RT 0, 0,01 9 0,6 atm H O = CO =0, atm CO = tot = O + CO + H O= 0,6x +0,=,06 atm 0 0
7 17) La combustioe,44 l, misurati a 5 C e 1,0 atm, di u composto orgaico gassoso coteete C, H, O produce 4, l di CO misurati elle stesse codizioi e 5,4 g di H O. Sapedo che la desità rispetto all idrogeo del composto i esame è pari a, determiare peso molecolare e formula bruta del composto. g M RT g M d = d = M RT RT dx MX dx A parità di e T = MX MH = x = 46g/mol d M d H H H y z y X= C x H y O z C x H y O z + ( x + ) O x CO + H O T= 9 K 4 X,44 CO 4, CO X = 0,1 CO = 0, x = = X= C H y O z RT 0,01x9 RT 0,01x9 X g H O 5,4 y H O M H O= 1 H O = 0, = = y=6 X= C H 6 O z M 1 H O M C H 6 O Z = A C +6A H +za O =x1+6+x16=46 g/mol z=1 X= C H 6 O X 1) 15,0 ml di CO, misurati a T=5 C e =1,0 atm vegoo mescolati co 5,0 ml di O misurati elle stesse codizioi di pressioe e temperatura. Quado la miscela viee fatta esplodere avviee la reazioe: CO (g) + O (g) CO (g) Successivamete la miscela di reazioe viee riportata a pressioe e temperatura ambiete; calcolare la uova composizioe i volume della miscela ed il suo volume totale. Uguali volumi di gas, a parità di e T cotegoo u ugual umero di moli. 1 mole di O reagisce co moli di CO per dare moli di CO ; il rapporto tra i volumi che reagiscoo e si formao è O : CO : CO =1::; ella miscela O : CO =5:15=1: O è il reagete i difetto. CO (g) + O (g) CO (g) 15 5 / ml iiziali reazioe 5 / 10 ml fiali alla fie CO = 5,0 ml CO = 10,0 ml tot = 15,0 ml 19) Dalla decomposizioe termica di 0,0 grammi del carboato di u metallo bivalete si ottegoo 5, litri di CO misurati a 5 C e alla pressioe di 1,0 atm secodo la reazioe: Calcolare il peso atomico del metallo M. MCO (s) MO (s) + CO (g) T= 9 K CO = CO 1,0 5, 0,7 moli = MCO RT 0,01 9 M MCO = g MCO 0 4, g/mol 0, 7 MCO A M = M MCO -A C -A O = 4,-1-16x= 4, g/mol M è il magesio
8 0) 0,10 moli di Cl 5 vegoo itrodotte i u recipiete di 10,0 l a 500 C; avveuta la dissociazioe Cl 5 Cl +Cl el recipiete si misura ua pressioe totale pari a 0,7 atm. Determiare il grado di dissociazioe, le frazioi molari e le pressioi parziali di tutti i compoeti la miscela. Cl 5 (g) Cl (g) + Cl (g) moli totali (1-α) α α (1+α) RT T=77 K f = (1 + α) f 0,7 10 α = 1 = 1 = 0, 16 RT 0,1 0,0 77 x Cl 5 = 1 α = 0,76 x Cl 1+ α = x Cl = α = 0,16 1+ α Cl 5 = x Cl5 x f =0,76x0,7=0,547 atm Cl = Cl = x Cl x f =0,1x0,7=0,064 atm 1) I u recipiete del volume di 50,0 l vegoo itrodotte 0,5 moli di NH, 0,10 moli di N e 0,15 moli di H. A 750 C avviee la reazioe NH ½ N + / H e si osserva che el recipiete soo preseti 0,5 moli di NH. a) la composizioe della miscela gassosa i moli/l; b) la pressioe totale e le pressioi parziali, c) il grado di dissociazioe. NH ½ N + / H 0,5 0,1 0,15 moli iiziali 0,5-x 0,1+x/ 0,15+x/ moli fiali x=. di moli di NH che reagiscoo NH = 0,5-x = 0,5 x = 0,1 N = 0,1+x/ = 0,15 H = 0,15+x/ = 0, c NH = NH 0,5 50 0, 005 moli/l c N = N 0, , 00 moli/l c H = H 0, 50 0, 006 moli/l T= 10 K NH =c NH RT=0,4atm N =c N RT=0,5 atm H =c HRT=0,50 atm tot = NH + N + H =1,175 atm α=.molinh dissociate 0,1 0,6.moli iiziali 0, 5 NH ) Determiare il peso molecolare di u gas che, elle stesse codizioi, ha ua velocità di diffusioe pari esattamete a metà di quella dell elio. AHe vx A He =4 g/mol 1/ A X = 4 A He =16 g/mol M v X He
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