COMPITO A PARZIALE DI CHIMICA DEL

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1 CMPIT A PARZIALE DI CHIMICA DEL Red 1) 2.461g di solfuro arsenioso vengono trattati con 700 ml di una soluzione di acido nitrico 0.15 M. Dalla reazione si ottengono, con una resa dell'85%, ossido di azoto e anidride solforosa gassosi e una soluzione acquosa di acido (orto)arsenico di densità pari a 0.95 kg/dm 3. Determinare: (a) il volume di gas ottenuto dalla reazione misurato a c.n.; (b) la molalità della soluzione di acido arsenico ottenuto. N 3 +3e + 4H + N +2H 2 x 3S 2 +6H 2 3S 2 +18e +12H + 2As 3+ +8H 2 2As e +16H + As 2 +8H 2 3S 2 +2As e +28H + N 3 +3e + 4H + N +2H 2 22 As 2 +8H 2 3S 2 +2As e +28H + 3 3As +22HN 3 22N + 9S 2 +6H 3 As 4 +2H 2 mm(as2s3) = g/mol n(as2s3) = mol componente in difetto HN3; V = 700 ml 0.15 M n(hn3) = mol 3As 2 +22HN 3 22N + 9S 2 +6H 3 As 4 +2H η = 100% η = 85% (a) n(gas) = = mol V = nrt/p = 1.97 L (b) Le moli di acqua che si sviluppano nella reazione sono trascurabili mm(h3as4) = 142 g/mol m(h3as4) = 2.41 g V = 700 ml d = 0.95 g/ml 665 g di soluzione Massa(H2) = = g mol m = kg = mol / kg

2 2) Un campione di minerale contiene il 92.7 % in peso di solfuro di cromo(ii) (ed altro materiale inerte). Dalla sua combustione si ottengono anidride solforosa e ossido di cromo(iii). Calcolare il calore standard ottenuto dalla combustione di 20 Kg di minerale, considerando un rendimento della reazione di combustione del 85.6 %. [ΔH o f(solfuro di cromo(ii)) = kcal/mol; ΔH o f(anidride solforosa) = kcal/mol; ΔH o f(ossido di cromo(iii)) = kcal/mol] CrS(s) + 7/4 2(g) S2(g) + 1/2 Cr23(s) ΔHc(CrS(s)) =? Cr(s) + S(s) CrS(s) ΔHf(CrS(s)) = kcal/mol S(s) + 2(g) S2(g) ΔHf(S2(g)) = kcal/mol 2 Cr(s) + 3/2 2(g) Cr23(s) ΔHf(Cr23(s)) = kcal/mol da cui: ΔHc(CrS(s)) = ΔHf(CrS(s)) + ΔHf(S2(g)) + ½ ΔHf(Cr23(s)) = kcal/mol g(crs(s)) = 20 Kg ,927 = g n(crs(s)) = g/pm (84.06 g/mol) = mol Q = n ΔHc(CrS(s)) = kcal. 3) Un composto organico solido, poco volatile e non elettrolita, è costituito da carbonio (49.48% in massa), idrogeno (5.19% in massa), azoto (28.85% in massa) ed ossigeno. Ad una certa temperatura T *, si sciolgono 78.1 g di tale composto in 0.4 kg di acqua; si misura la tensione di vapore della soluzione P = mmhg. Sapendo che alla temperatura T * la tensione di vapore dell acqua vale mmhg, determinare la formula molecolare del composto organico. Dall abbassamento della tensione di vapore della soluzione ricavo la massa molare del composto ΔP/P = - x composto x composto = -(247,8 252,3)torr/252,3 torr = x composto = n composto /(n composto + n H2 ) n H2 = 400 g/18,02 g mol -1 = 22,20 mol 1, = n composto /(n composto + 22,20) 1, n composto + 0,395 = n composto n composto = 0,402 mol n= massa/massa molare M composto = massa/n = 78,1 g/0,402 mol = 194,3 g mol -1 1 mol di composto ha massa 194,2 g e contiene: massa (C) = 194,2 (49,48/100) = 96,09 g n(c) = 96,09 g/12,01 g mol -1 = 8 massa (H) = 194,2 (5,19/100) = 10,08 g n(h) = 10,08 g/1,01 g mol -1 = 9,98 ~ 10 massa (N) = 194,2 (28,85/100) = 56,03 g n(n) = 56,03 g/14,01 g mol -1 = 4 massa () = 194,2 (16,48/100) = 32,00 g n() = 32,00 g/16 g mol -1 = 2 La formula del composto è: C 8 H 10 N 4 2

3 4) Determinare la formula di struttura dei seguenti composti, indicandone anche l ibridizzazione dell atomo centrale e la corrispondenza con il modello VSEPR (AX m E n ): ione idrogenosolfito pentaioduro di arsenico clorito di ammonio (entrambi gli ioni) ione idrogenosolfito HS3 AX3E S: sp 3 pentaioduro di AsI5 AX5 As: sp 3 d arsenico clorito di ammonio NH4Cl2 Ammonio: AX4 Clorito: AX2E2 N: sp 3 Cl: sp 3 CMPIT B PARZIALE DI CHIMICA DEL ) g di solfuro antimonioso vengono trattati con 600 ml di una soluzione di acido nitrico 0.25 m di densità pari a 1.05 kg/dm 3. Dalla reazione si ottengono, con una resa dell'91%, diossido di azoto e anidride solforica gassosi e una soluzione acquosa di acido (orto)antimonico. Determinare: (a) il volume di gas ottenuto dalla reazione misurato a 25 C e 480 mmhg; (b) la molarità della soluzione di acido antimonico ottenuto. Red N 3 +1e +2H + N 2 + H 2 x N 3 +1e +2H + N 2 + H Sb 3+ +8H 2 2Sb e +16H + 3S 2 + 9H 2 3S 3 +24e +18H + Sb +17H 2 2Sb S 3 +28e +34H + Sb 2 +17H 2 2Sb S 3 +28e +34H + 1 Sb +28HN 3 2H 3 Sb 4 +3S 3 +28N 2 +11H 2 mm(sb2s3) = g/mol n(sb2s3) = mol

4 HN3; V = 600 ml;c = 0.25 m; d = 1.05 g/ml; mm(hn3) = 63.0 g/mol 0.25 mol in 1000g di H2 in 1050g di soluzione; 0.15 mol in 630gdi soluzione HN3 ècomponente in difetto. Sb 2 +28HN 3 2H 3 Sb 4 +3S 3 +28N 2 +11H η = 100% η = 91% (a) n(gas) = = mol V = nrt/p = 5.89 L (b) Le moli di acqua che si sviluppano nella reazione sono trascurabili n(h3sb4) = ; V = 600 ml M = mol = mol / L L 2) Un campione di minerale contiene il 95.8 % in peso di solfuro ferroso (ed altro materiale inerte). Dalla sua combustione si ottengono anidride solforosa e ossido ferrico. Calcolare il calore standard ottenuto dalla combustione di 5 Kg di minerale, considerando un rendimento della reazione di combustione del 80 %. [ΔH o f(solfuro ferroso) = kcal/mol; ΔH o f(anidride solforosa) = kcal/mol; ΔH o f(ossido ferrico) = kcal/mol] FeS(s) + 7/4 2(g) S2(g) + 1/2 Fe23(s) ΔHc(FeS(s)) =? Fe(s) + S(s) FeS(s) ΔHf(FeS(s)) = kcal/mol S(s) + 2(g) S2(g) ΔHf(S2(g)) = kcal/mol 2 Cr(s) + 3/2 2(g) Cr23(s) ΔHf(Cr23(s)) = kcal/mol da cui: ΔHc(FeS(s)) = ΔHf(FeS(s)) + ΔHf(S2(g)) + ½ ΔHf(Cr23(s)) = kcal/mol g(fes(s)) = 5 Kg ,958 = 4790 g n(fes(s)) = g/pm (87.91 g/mol) = mol Q = n ΔHc(FeS(s)) 0.80 = 6434 kcal. 3) Un composto organico solido, poco volatile e non elettrolita, è costituito da carbonio (46.67% in massa), idrogeno (4.47% in massa), ossigeno (17.76% in massa) ed azoto. Ad una certa temperatura T *, si immettono 12.2 g di tale composto in 150 g di benzene (C 6 H 6 ); la tensione di vapore della soluzione così ottenuta è P = 435,8 mmhg. Sapendo che alla temperatura T * la tensione di vapore del benzene vale 451,2 mmhg, determinare la formula molecolare del composto organico.

5 ΔP/P = - x composto x composto = -(435,8 451,2)torr/451,2 torr = 3, x composto = n composto /(n composto + n C6H6 ) n C6H6 = 150 g/78,11 g mol -1 = 1,92 mol 3, = n composto /(n composto + 1,92) 3, n composto + 6, = n composto n composto = 6, mol n= massa/massa molare M m composto = massa/n = 12,2 g/6, mol = 179,94 g mol -1 1 mol di composto ha massa 179,7 g e contiene: massa (C) = 179,94 (46,67/100) = 83,98 g n(c) = 83,98 g/12,01 g mol -1 = 7 massa (H) = 179,94 (4,47/100) = 8,04 g n(h) = 8,03 g/1,01 g mol -1 = 8 massa (N) = 179,94 (31,10/100) = 55,96 g n(n) = 55,89 g/14,01 g mol -1 = 4 massa () = 179,94 (17,76/100) = 31,96 g n() = 31,83 g/16 g mol -1 = 2 La formula del composto è: C 7 H 8 N 4 2 4) Determinare la formula di struttura dei seguenti composti, indicandone anche l ibridizzazione dell atomo centrale e la corrispondenza con il modello VSEPR (AX m E n ): ione idrogenoselenito pentabromuro di fosforo bromito di ammonio (entrambi gli ioni) ione idrogenoselenito HSe3 AX3E Se: sp 3 pentabromuro di PBr5 AX5 P: sp 3 d fosforo bromito di ammonio NH4Br2 Ammonio: AX4 Bromito: AX2E2 N: sp 3 Br: sp 3