PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA Scienze e Tecnologie per l Ambiente 3 Febbraio 2010

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1 3 Febbraio 2010 eventuale presenza di momento dipolare per le molecole: PH 3, BrF 5, ione perclorato. 2) Calcolare il ph a 25 C di una soluzione acquosa 0.10 M di acido cloracetico (indicare con HA) sapendo che K a = Calcolare inoltre il ph della soluzione ottenuta mescolando 10 ml della suddetta soluzione con 20 ml di KOH 0.05 M. a) Calcolare la pressione osmotica di una soluzione contenente g di PbI 2 e 1.00 ml di 1- propanolo (C 3 H 8 O, d = g/ml) in L di acqua a 25 C. b) Scrivere la legge di Raoult per un sistema costituito da una miscela di due componenti A e B, entrambi volatili, e descrivere il sistema. 4) a) Calcolare il K ps del cloruro di argento (AgCl) a 25 C, sapendo che evaporando a secchezza 1L di soluzione acquosa satura, il residuo solido pesa 1.57 mg. b) Bilanciare la seguente reazione: KMnO 4 + HCl MnCl 2 + Cl 2 + KCl + H 2 O. 5) Descrivere le reazioni che avvengono durante l elettrolisi di una soluzione acquosa 1 M di NaOH. Calcolare inoltre il numero di moli di O 2 che si sviluppano all anodo se si fa passare nella cella una corrente di 3.3 A per 2.0 h.

2 17 Febbraio 2010 eventuale presenza di momento dipolare per le molecole: PH 3, BrF 5, ione perclorato. 2) Calcolare il ph a 25 C di una soluzione acquosa 0.10 M di acido cloracetico (indicare con HA) sapendo che K a = Calcolare inoltre il ph della soluzione ottenuta mescolando 10 ml della suddetta soluzione con 20 ml di KOH 0.05 M. a) Calcolare la pressione osmotica di una soluzione contenente g di PbI 2 e 1.00 ml di 1- propanolo (C 3 H 8 O, d = g/ml) in L di acqua a 25 C. b) Scrivere la legge di Raoult per un sistema costituito da una miscela di due componenti A e B, entrambi volatili, e descrivere il sistema. 4) a) Calcolare la K ps del cloruro di argento (AgCl) a 25 C, sapendo che evaporando a secchezza 1L di soluzione acquosa satura, il residuo solido pesa 1.57 mg. b) Bilanciare la seguente reazione: KMnO 4 + HCl MnCl 2 + Cl 2 + KCl + H 2 O. 5) Descrivere le reazioni che avvengono durante l elettrolisi di una soluzione acquosa 1 M di NaOH. Calcolare inoltre il numero di moli di O 2 che si sviluppano all anodo se si fa passare nella cella una corrente di 3.3 A per 2.0 h.

3 2 Marzo 2010 eventuale presenza di momento dipolare per le molecole: CFCl 3, PF 5, ione solfito. 2) Calcolate il ph delle soluzioni che si ottengono mescolando: i) 50.0 ml di una soluzione acquosa di HCl 0.10 M con 2.50 ml di una soluzione di Ca(OH) M. ii) 50.0 ml di una soluzione acquosa di acido cloridrico 0.15 M con 30.0 ml di una soluzione di acetato di sodio 0.25 M (per l acido acetico K a = ). 3) a) Quando 39.8 g di uno zucchero (non volatile e che non si dissocia) vengono disciolti in g di acqua, il punto di ebollizione dell acqua aumenta di 0.30 K. Calcolare la massa molare dello zucchero. Per l acqua K eb = K kg mol -1. b) Descrivere cosa si intende per prodotto di solubilità. Illustrare quale sarebbe l espressione della K ps relativa al sale poco solubileag 2 CrO 4. 4) a) Bilanciare la seguente reazione: HNO 3 (aq) + SO 2(g) H 2 SO 4(aq ) + NO (g) Calcolare il volume di NO (misurato a 1 atm e 25 C) che si ottiene dalla reazione di 1.92 g di biossido di zolfo con 1.00 L di una soluzione 0.50 M di acido nitrico ammettendo che la resa della reazione (calcolata sul reagente limitante) sia del 70.0%. b) Dare una definizione di mole. 5) Una cella galvanica è formata da un elettrodo di nichel immerso in una soluzione di solfato di nichel 1.5 M e da un elettrodo di cromo immerso in una soluzione contenente ioni Cr 3+ in conentrazione sconosciuta. La differenza di potenziale, misurata a 25 C, è pari a 0.50 V. Disegnare lo schema della cella, determinare la reazione totale e calcolare la concentrazione degli ioni Cr 3+. [E (Ni 2+ /Ni) = V; E (Cr 3+ /Cr) = V].

4 7 Aprile 2010 eventuale presenza di momento dipolare per le molecole: H 2 S, SF 6, ione solfato. 2) Calcolare il ph a 25 C di una soluzione acquosa 0.2 M di acido cloroso (HClO 2 ) sapendo che K a = Calcolare inoltre il ph della soluzione ottenuta mescolando 20 ml della suddetta soluzione con 10 ml di NaOH 0.2 M. 3) a) Calcolare la pressione osmotica di una soluzione contenente 1.0 g di CaCl 2 e 1.2 g di glucosio (MM = 180 g/mol) in 0.5 L di acqua a 37 C. b) Descrivere il processo di osmosi inversa. 4) a) Calcolare la solubilità dello ioduro di argento (AgI) a 25 C in una soluzione acquosa ed in una soluzione 0.05 M di KI (K ps per AgI = ). b) Bilanciare la seguente reazione: I2 + HNO 3 HIO 3 + NO 2 + H 2 O. 5) Calcolare per quanto tempo deve passare una corrente di 3.2 A attraverso una soluzione di SnCl 4 per fare depositare 3.1 g di stagno. Scrivere le reazioni che avvengono agli elettrodi, ed indicare a quale elettrodo avviene la reazione di formazione dello stagno.

5 22 Giugno 2010 eventuale presenza di momento dipolare per le molecole: SF 6, I 3, ione periodato. 2) a) Calcolare il ph di una soluzione preparata sciogliendo 800 mg di acido cianico (HOCN, K a = ) in 150 ml di acqua. b) Se alla soluzione precedente aggiungiamo 850 ml di acqua quale sarà il nuovo valore di ph? 3) a) 50.0 g di CaCl 2 vengono sciolti in 750 g di acqua. Calcolare la temperatura di ebollizione della soluzione ottenuta (per l acqua K eb = K Kg mol -1 ). b) Schematizzare e descrivere il diagramma di stato dell acqua. 4) a) Calcolare la solubilità di Ag 2 S (K ps = ) in acqua pura ed in una soluzione 0.01 M di AgNO 3. b) Bilanciare l equazione qui di seguito riportata: KBrO 3 + FeSO 4 + H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 + KBr + H 2 O 5) Elettrolizzando per 250 s una soluzione di cloruro di titanio con una corrente di 120 ma si sono depositati 7.5 mg di titanio. Qual'e' il numero di ossidazione del titanio nel cloruro di titanio?

6 6 Luglio 2010 eventuale presenza di momento dipolare per le molecole: PF 5, ione fosfato, XeF 2. 2) Supporre di titolare 60.0 ml di una soluzione 0.10 M di acido benzoico, che è un acido debole (K a = ), con una soluzione 0.10 M di idrossido di potassio. Calcolare il ph a metà titolazione ed al punto equivalente. 3) a) Calcolare la pressione osmotica di una soluzione ottenuta solubilizzando 1.20 g di KCl e 0.90 g di glucosio (MM = 180 g/mol) in 900 ml di acqua a 25 C. b) Spiegare perché, nelle giornate di freddo intenso, si effettua lo spargimento di sale sulle strade. 4) a) Bilanciare l equazione qui di seguito riportata: NaIO 3 + NaI + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + I 2 + H 2 O Calcolare la massa di iodio elementare che si forma quando 2.0 g di NaIO3 vengono fatti reagire con 2.0 g di NaI in presenza di un eccesso di acido solforico (ammettere che la reazione vada a completezza fino ad esaurimento del reagente in difetto). b) Dare una definizione di: Numero quantico principale; Configurazione elettronica; Legame π. 5) Calcolare per quanto tempo bisogna sottoporre ad elettrolisi una soluzione di solfato di rame(ii) (facendo passare una corrente di 3.0 A) affinchè vengano depositati al catodo 4.0 g di rame.

7 20 Luglio 2010 eventuale presenza di momento dipolare per PCl 3 e per gli anioni dei sali: nitrato di sodio, perclorato di potassio. 2) Calcolate il ph a 25 C di una soluzione acquosa 0.5 M di solfuro di potassio, sapendo che per l acido solfidrico K a1 = e K a2 = ) a) 100 g di cloruro di calcio vengono sciolti in 600 g di acqua. Calcolare la temperatura di ebollizione della soluzione ottenuta (per l acqua K eb = K Kg mol -1 ). b) Cosa succede ad una cellula del sangue (es. un globulo rosso) se viene immersa in una soluzione ipotonica? 4) a) g di H 2 e g di I 2 sono posti in un recipiente del volume di L; la temperatura viene portata a 600 K e si lascia che il sistema raggiunga l equilibrio. Avviene la seguente reazione (K = 92.6 a 600 K): H 2(g) + I 2(g) 2 HI (g) Calcolare le concentrazioni delle varie specie all equilibrio. b) Dire che cosa si intende per regola dell ottetto. In quanti e quali modi essa può essere violata nella realtà (fornire degli esempi). 5) Quanti ampère (A) sono necessari per ridurre 100 g di magnesio durante l elettrolisi di cloruro di magnesio fuso della durata di un ora?

8 7 Settembre ) Indicare struttura di Lewis, cariche formali, geometria, ibridizzazione dell atomo centrale ed eventuale presenza di momento dipolare per: PF 5, BCl 3 e ione solfato. 2) a) Calcolare il ph di una soluzione M di ipoclorito di sodio (la K a per l acido ipocloroso è pari a ). b) Scrivere nome e formula chimica di almeno tre acidi deboli. 3) a) Calcolare la pressione osmotica di una soluzione contenente 0.50 g di cloruro di calcio e 0.50 g di glucosio (MM = 180 g/mol) in L di acqua a 37 C. b) Bilanciare la seguente reazione di ossido-riduzione (in ambiente acido): Cr 2 O 7 2 (aq) + Cl (aq) ClO 2 (aq) + Cr 3+ (aq) 4) a) Calcolare la solubilità del fluoruro di calcio a 25 C in acqua pura ed in una soluzione M di NaF (K ps per CaF 2 = ), trascurando l idrolisi basica dello ione fluoruro. b) Fornire una definizione per "acido" e "base" secondo a) Arrhenius; b) Bronsted-Lowry; c) Lewis. 5) Una corrente di 500 A viene fatta circolare attraverso una cella elettrolitica, contenente MgCl 2 fuso, per un periodo di 2 giorni. Calcolate la massima quantità di magnesio, espressa in grammi, che teoricamente può essere prodotta al catodo.

9 28 Ottobre ) Indicare struttura di Lewis, cariche formali, geometria, ibridizzazione dell atomo centrale ed eventuale presenza di momento dipolare per: SO 2, CH 2 Cl 2 e ione nitrato. 2) a) Calcolare il ph a 25 C di una soluzione 0.2 M di cloruro di ammonio (la K b per NH 3 è pari a ). b) Dire se le soluzioni acquose dei seguenti sali hanno ph acido, basico o neutro: idrogenosolfato di sodio, idrossido di bario e nitrato di potassio. Motivare le ragioni della risposta. 3) a) Elencare le proprietà colligative e scrivere le relazioni che ne riassumono le proprietà. b) Bilanciare la seguente reazione di ossido-riduzione: KMnO 4 + KCl + H 2 SO 4 MnSO 4 + Cl 2 + K 2 SO 4 + H 2 O 4) a) Per trattamento di un campione di FeS con un eccesso di HCl, si ottengono 10.0 L di H 2 S (g), misurati a 30 C e alla pressione di 1.0 atm. Indicare la quantità in massa di solfuro di ferro(ii) che ha reagito. b) Descrivere le proprietà dei metalli alcalini ed alcalino-terrosi. 5) a) Il magnesio è un metallo che si ottiene per elettrolisi del cloruro di magnesio fuso. Calcolare l'intensità della corrente (in Ampère) che deve passare nella cella elettrolitica perché al catodo si formino 73 g di magnesio in un'ora. b) Illustrare in maniera sintetica che cosa si intende per elettrolisi.

10 1 Dicembre 2010 eventuale presenza di momento dipolare per PF 5 e per gli anioni dei sali: Solfato di calcio, clorato di cesio. 2) a) Calcolare il ph di una soluzione preparata sciogliendo 120 mg di acetato di sodio (CH 3 COONa) in L di acqua. La costante di acidità per l acido acetico è K a = b) Dare una definizione di punto equivalente di una titolazione. 3) a) Calcolare la pressione osmotica a 25 C di una soluzione ottenuta sciogliendo mg di Ca(NO 3 ) 2 e mg di glucosio (C 6 H 12 O 6 ) in 1.00 L di acqua. b) Fornire una definizione per "acido" e "base" secondo: Arrhenius, Bronsted-Lowry e Lewis. 4) a) L acido solforico viene commercializzato in soluzioni acquose contenenti il 96% (m/m) di H 2 SO 4 e di densità pari a 1.36 g/ml. Calcolare la molarità della soluzione commerciale. 5 ml di tale soluzione vengono diluiti con acqua fino a raggiungere un volume finale di 0.10 L. Calcolare la molarità della soluzione così ottenuta. b) Definire e discutere i quattro numeri quantici. 5) Calcolare la quantità di oro che si produce in una cella elettrolitica contenente AuCl 3 fuso in seguito al passaggio di una corrente di 4.00 A per 9 ore. Specificare su quale elettrodo si deposita l oro metallico.