Esame svizzero di maturità Cognome e nome:... Locarno, gennaio 2015 Numero:...

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1 Cognome e nome: umero: Materia Fondamentale: Tempo a disposizione: Materiale ausiliario autorizzato: Indicazioni: Scienze sperimentali: 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. ei 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: 119 pti. su 129

2 PARTE PRIMA: Domande a scelta multipla 14 pti. Indica con una crocetta le affermazioni corrette (una sola affermazione corretta per domanda). a. Quale di queste può essere considerata una sostanza pura? zinco zucchero greggio farina bianca 00 (la farina migliore per la pasticceria) acqua minerale gassata acqua minerale naturale acciaio b. Quale delle seguenti proprietà del palladio è una proprietà fisica? resiste all azione dell acido cloridrico ha un colore bianco-argenteo non si ossida all aria è usato come catalizzatore grazie alla possibilità di formare idruro di palladio viene corroso dall acqua regia c. In 400 ml di nocino ci sono 80 g di zucchero. Qual è la concentrazione zuccherina in questo liquore? 25 % in massa/volume 20 % in massa mg/l 200 g/dm 3 d. Quale delle seguenti tecniche di separazione comporta due passaggi di stato? filtrazione distillazione cromatografia su carta estrazione cristallizzazione 2

3 e. Un anione si forma da un atomo per: acquisto di protoni acquisto di elettroni perdita di protoni perdita di elettroni f. Quale delle sostanze semplici seguenti costituisce un composto ionico reagendo con il cloro? l idrogeno il carbonio il calcio il neon g. Quale delle seguenti proprietà non appartiene ai metalli alcalini reagiscono con l acqua formando idrossidi sono i metalli con le più basse densità ossidano facilmente gli alogeni i loro composti sono buoni elettroliti h. In quale delle seguenti reazioni l azoto subisce una riduzione? sintesi del trifluoruro di monoazoto sintesi dell ammoniaca formazione di HO 2 da 2 O 3 reazione di H 3 con HCl per dare cloruro di ammonio H 4 Cl i. In quale delle seguenti soluzioni è maggiore la concentrazione degli ioni H 3 O + soluzione contenente 0.50 mol di HCl in 0.50 L di soluzione 18 g di HCl in 1.00 L di soluzione 10 mmol di HCl in 10 ml di soluzione molecole di HCl in 1.00 L di soluzione 3

4 j. Quale delle differenze di energia indicate in verde nel diagramma corrisponde all energia di attivazione di una reazione chimica? a b c d k. Quale delle seguenti sostanze è un polimero sintetico? albumina gomma naturale (poliisoprene) acido desossiribonucleico polietilene l. A parità di massa molare gli alcoli sono molto meno volatili dei corrispondenti alcani. Questo è dovuto: alla polarità della molecola alla possibilità di formare legami idrogeno alla loro asimmetria all entità del legame residuo m. ella reazione 2 O (g) + O 2 (g) 2 O 2 (g) un aumento della pressione favorisce la formazione del prodotto rallenta la reazione non influenza la resa riduce il consumo di ossigeno n. La reazione di sostituzione tra metanolo (CH 3 OH) e acido bromidrico (HBr) porta alla formazione di: CH 4 CH 2 BrOH CH 3 Br CH 4 Br 4

5 PARTE SECODA: Esercizi Esercizio 1 16 pti. La candeggina è una soluzione di ipoclorito di sodio (aclo), usata grazie alla sua azione ossidante per disinfettare sanitari e pavimenti, smacchiare e sbiancare i capi di abbigliamento non colorati. L'ipoclorito di sodio viene prodotto facendo gorgogliare a freddo del cloro gassoso (dicloro; Cl 2 ) in una soluzione acquosa di idrossido di sodio aoh. Dalla reazione si forma anche cloruro di sodio e acqua. a. Scrivi la reazione completa e bilanciata. b. Calcola in moli la quantità di idrossido di sodio che deve essere contenuta in 1,0 L di soluzione, perché facendovi gorgogliare un eccesso di dicloro gassoso si possa ottenere una soluzione di candeggina al 5,0 %. L'ipoclorito di sodio si decompone lentamente secondo la reazione seguente: 2 aclo (aq) 2 acl (aq) + O 2 (g) c Considerata una densità dell ossigeno di 1,429 kg/m³ a 273 K calcolane in litri il volume prodotto dalla decomposizione di 50.0 g di aclo. d. Identifica gli ioni presenti in tutti i composti ionici riportati in questo esercizio. 5

6 Esercizio 2 24 pti. ella figura potete vedere due atomi rappresentati con il modello a (gusci) strati elettronici. A. B. a. Stabilisci di quali elementi si tratta. A. B. b. Precisa lo stato fisico di A. e B. come sostanze pure semplici. A. B. c. Descrivi le caratteristiche strutturali (atomico-molecolari; tipo di legame) di A. e B. come sostanze pure semplici. A. B. d. Scrivi la formula chimica del composto che si ottiene dalla reazione tra A. e B. 6

7 e. el riquadro, partendo dalla figura iniziale dei due atomi rappresentati con il modello a gusci, illustra nei dettagli la formazione del composto che si ottiene dalla reazione tra A. e B. 7

8 Esercizio 3 Considera le seguenti sostanze: 16 pti. A. H 2 C D. CH 3 B. CH 2 C H 3 E. C 2 H 5 C. OH F. OH O C H 3 O H Br O O O a. Attribuisci le sei affermazioni alle sostanze indicando la lettera corrispondente nella casella. È una sostanza inorganica È polinsaturo: un diene coniugato È un composto aromatico Il carbonio del gruppo funzionale è tetraedrico È un idrocarburo La molecola contiene due atomi di carbonio b. Accoppia le sostanze che unite possono dar luogo ad una reazione: di addizione di polimerizzazione di esterificazione c. Quale delle sostanze ha la massa molare minore? d. Dai la formula molecolare della sostanza F. 8

9 Esercizio 4 a. Bilancia le seguenti equazioni chimiche: 18 pti. 1. HCl + Ca(OH) 2 CaCl 2 + H 2 O 2. H 3 + HBr H 4 Br 3. HO 3 + H 2 S O + S + H 2 O 4. ai + Br 2 KBr + I 2 5. H 2 SO 4 + ahco 3 a 2 SO 4 + H 2 O + CO 2 6. Al + Fe 2 O 3 Fe + Al 2 O 3 b. Stabilisci quale fra queste è una reazione di ossidoriduzione. 1. si no 2. si no 3. si no 4. si no 5. si no 6. si no c. Per ogni reazione di ossidoriduzione stabilisci qual è l elemento che si ossida e quello che si riduce. 9

10 Esercizio 5 a. Calcola la concentrazione molare di ioni idrossido e il ph di una soluzione acquosa del volume di 0,200 L contenente 1.12 g di idrossido di potassio KOH. 20 pti. b. Come si spiega che una soluzione acquosa di concentrazione 1.0 M di acido cianidrico HC abbia solamente un ph = 4,6? c. Qual è il ph di una soluzione di cloruro di sodio di concentrazione 1.0 M? d. Stabilisci qual è il ph di una soluzione di HCl M. e. Una delle seguenti soluzioni possiede ph = 10.6 Ca(OH) 2 0,01 M ; H 2 S 0,01 M ; CaCl 2 0,01 M ; H 3 0,01 M ; HCOOH 0,1 M Quale? f. Il rosso di metile è un indicatore. Aggiunto alla soluzione di HCl M assume una colorazione rossa mentre a ph = 10.6 si colora di giallo. Specifica il colore delle due forme del rosso di metile rappresentate nella figura. H 3 C COOH H 3 C COO - CH 3 CH 3 Colore: Colore: Motivazione: 10

11 Esercizio 6 Considera le seguenti reazioni tra sostanze gassose: 21 pti. A. 2 CO (g) + O 2 (g) 2CO 2 (g) esotermica B. 2 (g) + O 2 (g) 2O (g) endotermica C. 2 H 2 O (g) + 2 Cl 2 (g) 4 HCl (g) + O 2 (g) endotermica Stabilisci quale sarà l'effetto in termini di spostamento dell equilibrio se al sistema vengono apportate le seguenti modifiche: Scrivi D nella casella se si sposta verso i prodotti. Scrivi S nella casella se si sposta verso i reagenti. Scrivi se non si determina nessuno spostamento dell equilibrio. A. B. C. La concentrazione della sostanza indicata in rosso aumenta. La concentrazione della sostanza indicata in rosso diminuisce. La pressione viene aumentata. La pressione viene ridotta. La temperatura viene aumentata. La temperatura viene diminuita. Viene usato un catalizzatore. 11