Mariana Margarint CHIMICA PRATICA

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2 Mariana Margarint CHIMICA PRATICA Esercizi e problemi di chimica

3 Copyright 2015 Mariana Margarint Tutti i diritti riservati

4 Indice Prefazione... 7 Le grandezze fisiche e chimiche... 9 Costante fisiche universali La densità Unità di misura (SI) Unità di misura (LMT) Multipli,sottomultipli e il loro valore numerico La densità Equivalenti elettrochimici Calore specifico SIMBOLI,FORMULE E REAZIONI CHIMICHE Calcoli stechiometrici La quantità chimica. Molo LE SOLUZIONI PH di una soluzione LE LEGGI DEI GAS PRESSIONE OSMOTICA LA STRUTTURA DELL ATOMO LA TEMPERATURA E IL CALORE TEORIA LAVOISIER DALTON MASSA, VOLUME, DENSITÀ, PESO REAZIONI REDOX. ELETTROCHIMICA PROBLEMI DIFFERENTI (con procedimento):

5 Prefazione Questo libro contiene un numero di 1040 problemi di chimica. La maggior parte dei problemi possono essere risolti da tutti gli alunni e non presentano diverse difficoltà. Il libro contiene problemi di tutti gli argomenti studiati negli anni del liceo. Per essere risolti è necessario conoscere tutta la parte teorica e le leggi fondamentali della chimica. La raccolta rappresenta una parte complementare del libro scolastico e la dedico a tutti quelli che in futuro vorranno studiare la chimica. Alla fine del libro ci sono 140 problemi con la risoluzione che potrebbero essere utili ai ragazzi come aiuto. Nella speranza di aver realizzato una buona raccolta affido questo lavoro a tutti gli studenti e insegnanti. Grazie, l autore. 7

6 Le grandezze fisiche e chimiche La grandezza Simbolo L equazione Unità di misura (SI) Densità 3 Forza F N Peso P N Peso specifico P s P s 3 Pressione p 2 Calore Q t J Calore specifico c t Capacità calorica C t Lavoro L J Energia E,W J Lunghezza d onda M Energia dei fotoni J Equazione di E 2 J Einstein Massa relativa m m 0 -v 2 2 Kg Formula di Balmer 2-2 ) m -1 L equazione - - generale dei gas L equazione di - Pa stare termica L intensità I A elettrica Carica elettrica q C La legge di m m Kg Faraday Resistenza elettrica R 9

7 Costante fisiche universali Costante fisica Simbolo Il valore Costante generale dei gas R Costante di Boltzman K 1,38x10-23 Il volume molare V cm 3 Il numero di Faraday F 9,649x10 4 m Il numero di Avogadro N A 6,023x10 23 mol -1 Costante di Planck H 6,624x10-24 J.s La carica elettrica E 1,6x10-19 C La massa dell elettrone m e 9,1x10-31 Kg L unità atomica di massa Amu 1,66x10-27 Kg La massa del protone m p 1,67x10-27 Kg L atmosfera fisica Atm 2 L accelerazione di gravità G 2 La velocità della luce C 3x10 8 La densità Sostanza 3 Sostanza 3 Alluminio 2700 Acqua 1000 Argento Benzina 700 Cromo 7400 Mercurio Rame 8900 Olio 900 Ferro 7800 Aria 1,293 Platino Azoto 1,250 Piombo Idrogeno 0,090 Nichel 8800 Ossigeno 1,420 Acido solforico 1830 Acetone

8 Metro (m) lunghezza Unità di misura (SI) Kilogrammo (Kg) massa Secondo (s) tempo Ampere (A) l intensità della corrente elettrica Kelvin (K) temperatura Candela (cd) l intensità della luce Mole (mol) la quantità di sostanza Superficie m 2 Unità di misura (LMT) Volume e capacità m 3 Densità 3 Forza N Pressione 2 Energia, calore, lavoro J Viscosità N s m Tensione superficiale N m Calore latente Capacità termica Potenza W Carica elettrica C Differenza di potenziale V resistenza 11

9 Multipli,sottomultipli e il loro valore numerico Micro (μ

10 La densità Alcool etilico 790 Legno 600 Wolframio 8800 Carta 700 Marmo 2800 Sale 2160 Oro Sangue 1060 Sughero 210 Petrolio 800 Naftalina 1150 pvc 1300 Acciaio 7860 Bronzo 8440 Equivalenti elettrochimici Sostanza Valenza Sostanza Valenza Alluminio 0,093 3 Ferro 0,29 2 Argento 1,118 1 Idrogeno 0, Oro 0,680 3 Mercurio 2,072 2 Cromo 0,090 6 Nichel 0,304 2 Rame 0,330 2 Nichel 0,203 3 Rame 0,66 1 Ossigeno 0, Ferro 0,19 3 Zinco 0,

11 Calore specifico Sostanza Alluminio 919,6 Argento 250,8 Oro 125,4 Rame 376,2 Ferro 459,8 Nichel 459,8 Platino 125,4 Piombo 125,4 Stagno 250,8 Zolfo 731,5 Zinco 376,2 Ghiaccio 2090 Vetro 836 Acqua 4180 Alcool 2424,4 Aria 1000 Ammoniaca 2100 Azoto 1000 Anidride Carbonica

12 SIMBOLI, FORMULE E REAZIONI CHIMICHE 1) Scrivere i simboli dei seguenti elementi chimici : sodio, calcio, cesio, bario, alluminio, rame, palladio, osmio, tallio, ossigeno, cripto, polonio, selenio, argento, zinco, oro e lantanio. 2) Scrivere i nomi dei seguenti elementi: Mg, Mn, Fr, Fe, Ni, Ga, Br, P, Si, C, Ne, Bi, B, W, Co, Cr, Ge, Cl, N e Sn 3) Classifica i seguenti elementi in; metalli, non metalli, semimetalli o gas nobili; ossigeno, elio, boro, ferro, potassio, magnesio, bario, cobalto, oro, argento, silicio, fosforo, idrogeno, azoto, zolfo, cripto, alluminio, carbonio, fluoro, rame, bromo, zinco e litio. 4) Scrivere in ordine crescente i seguenti elementi in base al raggio atomico: sodio, alluminio, rame, bario,argento, fosforo, bromo, zirconio e oro 5) Quali sono i numero di elettroni contenuti nello strato di valenza dei seguenti elementi; potassio, berillio, cobalto, azoto, ossigeno, alluminio, argo, zolfo, cloro e rame. 6) Scrivi le configurazioni elettroniche di: litio, elio, berillio, azoto, ossigeno, sodio, boro, calcio, solfo, carbonio, alluminio, fluoro e magnesio. 7) A quali elementi appartengono le seguenti configurazioni elettroniche; 1s 2 2s 1 1s 1 2s 2 2p 2 1s 2 2s 2 2p 5 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 4 8) Quali sono le configurazioni elettroniche dei seguenti elementi: neo, rame, zinco, argento, osmio, bario, fosforo, selenio, iodio e mercurio. 9) Sia le seguenti configurazioni elettroniche; 1s 2 2s 2 2p 3 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 8 5s 2 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 1 5s 2 5p 6 5d 1 6s 2 Come si chiamano l elementi chimiche? 15

13 10) Rappresenta la struttura di Lewis per i seguenti atomi; Na, K, Ca, Mg, N,O, P, F, Si, Br e S. 11) Quali sono gli elementi che hanno le seguenti strutture di Lewis? *Y* *Y** **Y** ** Y*** *** Y*** 12) Stabilisci il numero di elettroni nello strato di valenza degli seguenti elementi; berillio, calcio, manganese, boro, rame, carbonio, alluminio, zolfo, argo zinco, argento, stagno, bromo, iodio e polonio. 13) Le masse atomiche dei seguenti elementi sono; 6,939 22, ,590 15,999 12,011 28, , ,904 83,800 18,998 69, , , ,030 - quali sono gli elementi? - trovati il numero di protoni e neutroni. 14) Scrivi la struttura elettronica dei seguenti elementi; idrogeno, litio, stronzio, silicio, arsenico, stagno, bismuto e rame. 15) Scrivi gli isotopi degli elementi; H, O, C, Po, Ra e U. 16) Scrivi le formule dei seguenti composti; acqua, monossido di carbonio, triossido di azoto, cloruro di sodio, ioduro di argento, solfuro di nichel, acido bromidrico, tetrossido di azoto, pentossido di fosforo, ossido di calcio, solfato di ferro, perclorato, e cloruro di nichel. 17) Denomina i seguenti composti chimici; SbCl 2 ; SiO 2 ; CaSO 4 ; H 2 PO 3 ; CaS 2 ; K 2 O; V 2 O 3 ; H 2 CO 3 ; Ba(HSO 3 ) 2 e Fe(OH) 3. 18) Scrivi il nome e la formula dei composti formati dai seguenti elementi; H e S ; H, Cl e O; Cr, O e H; Co e Cl; Na, N e O Al, S, O; Ca, H, C, O 16

14 19) Assegna il nome ai seguenti composti: Ca CO 3 ; B a Cl 2 ; Al 2 O 3 ; H 2 SO 2 ; Fe (OH) 3 ; Cu 2 O; H 3 BO 3 ; HCN; CH 4 ; HClO 4 ; Fe O; As 2 O 3 ; K 2 ClO 4 20) Quale e il numero di ossidazione dell elemento centrale nei composti; H 2 SO 4 ; HNO 3 ; Ca 3 (PO 4 ) 2 ; Al 2 (SO 3 ) 3 ; HClO 3 ; KHCO 3 ; CuSO 4 ; H 2 CO 3. 21) Denomina le seguenti sostanze; Mn 2 O 7 ; HNO 2 ; SO 2 ; Cr 2 O 3 ; C 2 H 2 ; B a(hso 3 ) 2 ; XeCl 4 ; K 2 Cr 2 O 7, ClO 4 ; Mn 2 O 3 ; HClO 4 ; Fe 2 (SO 3 ) 2 ; NaHSO 4. 22) Scrivi la formula corretta dei composti costituiti da: H e S N +5 e O Fe +2 e Cl C +4 e Cl P +3 e O K e F Co C I Mg e Cl Fe e H Ca e H 23) Completa le seguenti reazioni: Fe + O 2 MgO + H 2 O Na + Cl 2 SO 3 + H 2 O Na 2 O + H 2 O Zn + O 2 H 2 + Cl 2 Ca CO 3 H 2 CO 3 Ag + H 2 SO 4 17

15 24) Bilancia le seguenti reazioni chimiche: Zn + HCl Zn Cl 2 + H 2 Ba+ H 3 PO 4 Ba 3 (PO 4 ) 2 +H 2 Si + Na OH Na 4 SiO 4 + H 2 PbCl 2 + H 2 S Pb S + HCl Ca (OH) 2 + H 2 SO 4 Ca SO 4 + H 2 O Ag NO 3 + CaCO 3 Ag 2 CO 3 + Ca(NO 3 ) 2 25) Completa ed eventualmente bilancia le seguenti reazioni chimiche: Ag + H 2 SO 4 AgNO 3 + Na 2 SO 4 KOH+ HCl Mg(OH) 2 + H 3 PO 4 Ca 3 (PO 4 ) 2 + HCl N 2 + H 2 CuO + HNO 3 26) Scrivi le formule di struttura dei seguenti composti; HCl,; HI; HF; NaCl; CaCl 2 ; H 2 O; NH 3 ; CH 4 ; N 2 O; N 2 O 5 ; C 2 H 2 ; AlCl 3 ; FeCl 3 ; Na 2 S; FeS; NH 4 Cl; H 2 CO 3 ; Fe 2 O 3 ; H 2 S; H 2 CO 3 ; NaOH, Mg(OH) 2 ; Al(OH) 3. 27) Scrivi le formule dei composti ionici dalle seguenti coppie di ioni; K + e Cl - Be ++ e F - B +++ e Cl - Fe +++ e Cl - Al +++ e CO 3 -- Cu ++ e NO 3 - Ca ++ SO 4 -- Na + e PO NH 4 + SO ) Scrivi il nome dei seguenti composti ionici; BaO; Li 2 O; Ni 2 O 3 ; ZnO, CoS; PbO 2 ; Ca 3 (PO 4 ) 2 ; HI; ZnCO 3 ; AgCl; Mg(NO 3 ) 2 ; Cu 2 CO 3. 18

16 29) Bilancia le seguenti reazioni; Cu + O 2 Cu 2 O H 2 +F 2 HF Fe+O 2 Fe 2 O 3 MgO+H 2 O Mg(OH) 2 CH 4 +O 2 CO 2 +H 2 O Ca+O 2 CaO Al 2 O 3 +H 2 0 Al(OH) 3 P 4 +O 2 P 2 O 5 Na +O 2 2 O 30) Denomina i seguenti composti chimici; Cl 2 O; Cl 2 O 3 ; ClO 2 ; Cl 2 O 5 ; Cl 2 O 7 ; MnO; MnO 2 ; MnO 3, Mn 2 O 7 ; BaH 2 ; AlH 3 ; C 2 H 2 ; NH 4 ; NH 3 ; HCN; H 2 S; Al(OH) 3 ; Sn(OH) 2 ; HClO; HPO 2 ; H 3 BO 4; ; AuCl 3 ; Na 4 SiO 4 ; 31) Bilancia le seguenti reazioni di decomposizione; Na 2 CO 3 Na 2 O +CO 2 CaCO 3 CaO + CO 2 H 2 SO 4 H 2 O+SO 3 H 2 CO 3 H 2 O +CO 2 MgCO 3 MgO +CO 2 HNO 3 NO 2 + H 2 O HCl H 2 +Cl 2 H 2 O H 2 +O 2 32) Bilancia le seguenti reazioni chimiche: Zn + HCl ZnCl 2 +H 2 Ag + H 2 SO 4 Ag 2 SO 4 + H 2 Au + HCl AuCl 3 +H 2 Cu +H 2 CO 3 Cu 2 CO 3 +H 2 NaOH + Si Na 4 SiO 4 +H 2 Ca + H 3 PO 4 Ca 3 (PO 4 ) 2 +H 2 33) Bilancia le seguenti reazioni chimiche e scrivi i nomi dei prodotti e reagenti; Al + MnO 3 NH 3 +O 2 Co 2 O 3 +HCl Al 2 O 3 +Mn HNO 3 +H 2 O CoCl 3 +H 2 O 19

17 H 3 BO 3 B 2 O 3 +H 2 O SnO 2 + C Sn +CO 2 CaF 2 +H 2 SO 4 HF + CaSO 4 P 4 O 10 +H 2 O H 3 PO 4 NaOH +Si Na 4 SiO 4 +H 2 KClO 3 KCl +O 2 NH 4 NO 2 N 2 +H 2 O CH 4 +Cl 2 CH 3 Cl +HCl CdO +HNO 3 B 2 O 3 +Mg Cd(NO 3 ) +H 2 O B +MgO FeAsS +O 2 Fe 2 O 3 +As 2 O 3 +SO 2 SiO 2 +Mg NH 4 Cl +KOH Si +MgO KCl +NH 3 +H 2 O Ge +H 2 SO 4 GeSO 4 +H 2 Sb +HCl SbCl 2 +H 2 SiO 2 +HF SiF 4 +H 2 O CaC 2 +H 2 O Ca(OH) 2 +C 2 H 2 Fe +H 2 O Fe 3 O 4 +H 2 SiO 2 +C SiC +CO HgCl 2 + H 2 S HCl +HgS CaCO 3 +CO 2 +H 2 O Ca(HCO 3 ) 2 34) Denomina i seguenti composti; Ca 3 (PO 4 ) 2 ;Zn S; NH 4 H 2 PO 4 ; Fe(NO 3 ) 3 ; Na Br; N(CH 3 ) 3 ; C 2 H 3 Cl; PH 3 ; CH 3 OH;( NH 4 ) 2 SO 4 ; PCl 3 ; B a(hso 3 ) 2. 20

18 35) Scrivi i simboli dei seguenti elementi chimiche contenute nella tavola periodica: francio, promezio, torio, afnio, renio, astato, erbio, nobelio, samario, nettunio, berkelio, itterbio, nobelio, radio, tellurio e antimonio. 36) Quali sono i nomi dei seguenti elementi; T a, P t, Tm, Nd, Xe, V, A c, Lw, R a, Pa, Md, I, Eu e Dy. 37) Quali tra questi elementi sono metalli e dove si trovano nella tavola periodica? H; T c; G e; B a; Ne; Hg; U; Xe; Al; N; M o; Pb; Fe; K; Br; A s; Zn; Si; Cl; Ag; Cr; P t; H s; Re. 38) Scrivi le configurazioni elettroniche di; elio, scandio, silicio, ossigeno, rubidio, cerio, nichel, zirconio, molibdeno e cadmio. 39) Quali sono gli elementi con le seguenti masse atomiche? 39,102 26, ,340 35,453 44, ,400 99,00 14,007 55,847 78,960 30,974 83,800 40) Determina il numero di ossidazione del elemento centrale nei seguenti composti chimici: H 3 PO 4 NaHCO 3 NiSO 4 K 2 Cr 2 O 7 41) Bilancia le reazioni date: Na F + Ca(OH) 2 NaOH + CaF 2 Mg(NO 3 ) 2 B a(hso 3 ) 2 C 6 H 12 O 6 HClO 4 Al(OH) 3 + H 3 PO 4 AlPO 4 + H 2 O HClO + Ca(OH) 2 Ca(Cl O) 2 + H 2 O Co(OH) 3 + H 2 CO 3 Ag OH + H 2 S Co 2 (CO 3 ) 3 +H 2 O Ag 2 S + H 2 O AsCl 3 + H 2 S H Cl + As 2 S 3 Mo 2 O 3 + K 2 CO 3 + NaNO 3 K 2 MoO 4 +NaNO 2 +CO 2 21

19 NiS 2 + O 2 Ni 2 O 3 +SO 2 B + Cr 2 O 3 B 2 O 3 + Cr Na 2 HSbO 3 +H 2 SO 4 +NaClO 3 Na 2 SO 4 +NaCl +H 3 SbO 4 NH 3 +O 2 Sn +HNO 3 NO 2 +H 2 O Sn(NO 3 ) 2 +NO +H 2 O G e + H 2 SO 4 G e(so 4 ) 2 +H 2 Cl + S +H 2 O H Cl + H 2 SO 4 KCl O KCl +KClO 3 P +F 2 PF 5 KI +Br K Br + I 2 H 2 O 2 + H 2 S H 2 O +H 2 SO 4 K 2 CO 3 +C +N 2 KCN +CO HgS +Cl 2 +HI HgI 2 +H Cl +S CaCl 2 +I 2 CaI 2 +Cl 2 K 2 Cr 2 O 7 +H 2 SO 4 Cr 2 (SO 4 ) 3 +K 2 SO 4 +H 2 O Sb +Cl 2 SbCl 3 Co +H 3 PO 4 Co 3 (PO 4 ) 2 +H 2 MoO 3 +PbCl 2 +HNO 3 KMnO 4 +H 2 SO 4 Mo 3 O 4 +H 2 Pb(NO 3 ) 6 +H 2 O K 2 SO 4 +MnSO 4 +H 2 O NaOH +Cl 2 NH 3 +O 2 ZnO +NH 3 NaCl +Na Cl O + H 2 O N 2 +H 2 O N 2 +Zn +H 2 O K 2 Cr 2 O 7 +PbCl 2 + H 2 SO 4 CrCl 2 +PbCl 4 +KCl +H 2 O 22

20 42) Calcola il n. o. di ogni elemento dei seguenti composti e scrivi il nome del composto chimico: HBrO 4 Ga 2 O 3 Al 2 (SO 4 ) 3 B a(cl O) 2 CaCl 2 Zr(NO 3 ) 2 NaHCO 3 CaCrO 4 Cs 2 O Sc 2 (SO 4 ) 3 PbPO 3 FeS 2 Na F NH 4 HCO 3 Be(NO 3 ) 2 K 2 Cr 2 O 7 Fe 2 (CO 3 ) 3 Cl 2 O 5 H 2 CrO 4 NaHSO 3 43) Scrivi in formule e bilancia: antimo solfito di litio + acqua ato di sodio carbonato di calcio solfuro di cianura di litio + acqua oro + acido nitr 23

21 44) Nelle seguenti reazioni chimiche mancano i reagenti e i prodotti di reazione. Completa e bilancia le reazioni: CaCO 3 2 O H 2 SO SO 4 + H Cl K Br + H Mg 4 Cu +HNO 3 AgNO 3 a(no 3 ) 2 +CaO 2 + H 2 O H 2 CO 3 2 (CO 3 ) 3 + H 2 O Zn S +H 3 PO 4 SiO B a(oh) 2 a(no 3 ) 2 +H 2 O + H 2 2 H 2 CrO 4 + Be(OH) 2 4 SnCl 2 +H 2 Cl NaOH + 3 PO 4 + Ni S + 3 ) 3 +H 2 S ZnCO 3 + H 2 SO 4 + S r(oh) 2 + AlCl 3 + P 2 O PO 4 24