ESERCIZI I PARTE 1.1 Sommario 1 Bilaciameto... 1 2 Pesi (masse) relativi ed assoluti... 3 3 Mole, Peso molare e umero di Avogadro... 4 4 Elemeti, Nuclidi (isotopi, isobari, isotoi) e Ioi... 4 5 Rapporti stechiometrici molari e poderali... 5 6 Coversioe composizioe percetuale/formula... 9 7 Numero di ossidazioe e omeclatura... 10 8 Cocetrazioe delle ioi acquose... 13 9 Abbassameto Crioscopico ed Ialzameto Ebullioscopico... 17 10 Legge di Raoult... 18 11 Pressioe osmotica... 20 12 Legge di Hery... 21 13 Leggi dei gas... 22
1 1 Bilaciameto 1. H 3 PO 3 + CuO Cu 3 (PO 3 ) 2 +3H 2 O (2,3 1,3) 2. Cs 2 O + H 2 O CsOH (1,1 2) 3. P 2 O 5 + H 2 O HPO 3 (1,1 2) 4. NaCl + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + HCl (2,1 1,2) 5. NaF + Mg(OH) 2 MgF 2 + NaOH (2,1 1,2) 6. Al(OH) 3 + H 3 PO 4 + AlPO 4 + H 2 O (1,1 1,3) 7. AgNO 3 + FeCl 3 AgCl + Fe(NO 3 ) 3 (3,1 3,1) 8. Al(OH) 3 + HCN Al(CN) 3 + H 2 O (1,3 1,3) 9. HClO + Ba(OH) 2 Ba(ClO) 2 + H 2 O (2,1 1,2) 10. H 2 CO 3 + Fe(OH) 3 Fe 2 (CO 3 ) 3 + H 2 O (3,2 1,6) 11. HgOH + H 2 S Hg 2 S + H 2 O (2,1 1,2) 12. H 2 Cr 2 O 7 + KOH K 2 Cr 2 O 7 + H 2 O (1,2 1,2) 13. H 2 SO 4 + LiOH Li 2 SO 4 + H 2 O (1,2 1,2) 14. SiO 2 + HF H 2 O + SiF 4 (1,4 2,1) 15. AsCl 3 + H 2 S HCl + As 2 S 3 (2,3 6,1) 16. H 2 S + AgNO 3 Ag 2 S + HNO 3 (1,2 1,2) 17. Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 + KNO 3 Na 2 CrO 4 + CO 2 + KNO 2 (1,2,3-2,2,3) 18. Cu + H 2 SO 4 CuSO 4 + SO 2 + H 2 O (1,2-1,1,2) 19. Na 2 HAsO 3 + KBrO 3 + HCl NaCl + KBr + H 3 AsO 4 (3,1,6-6,1,3) 20. NaNO 2 NaNO 3 + NO + Na 2 O (3-1,2,1) 21. K 2 SO 3 K 2 SO 4 + K 2 S (4-3,1) 22. Pb + HNO 3 Pb(NO 3 ) 2 + NO + H 2 O (3,8-3,2,4) 23. H 3 AsO 3 + SCl 2 + HCl As + SCl 4 + H 2 O (2,3,6-2,3,6) 24. SO 2 + H 2 S S + H 2 O (1,2-3,2) 25. HNO 3 + HCl NO + Cl 2 + H 2 O (2,6-2,3,4) 26. HNO 3 + H 2 S NO + S + H 2 O (2,3-2,3,4) 27. Cu + HNO 3 Cu(NO 3 ) 2 + NO + H 2 O (3,8-3,2,4) 28. Br 2 + S + H 2 O HBr + H 2 SO 4 (3,1,4-6,1) 29. Cl 2 + KI + KOH KCl + KIO 3 + H 2 O (3,1,6-6,1,3) 30. FeS 2 + O 2 Fe 2 O 3 + SO 2 (4,11-2,8) 31. SO 2 + O 2 SO 3 (2,1-2) 32. H 2 + O 2 H 2 O (2,1-2) 33. KClO KCl + KClO 3 (3-2,1) 34. CaH 2 + H 2 O Ca(OH) 2 + H 2 (1,2-1,2) 35. NaIO 3 + NaHSO 3 NaHSO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O + I 2 (2,5-3,2,1,1) 36. Fe + O 2 Fe 2 O 3 (4,3-2) 37. ZS + O 2 ZO + SO 2 (2,3-2,2) 38. Al + Cr 2 O 3 Al 2 O 3 + Cr (2,1-1,2)
2 39. C + SO 2 CS 2 + CO (5,2-1,4) 40. NH 3 + O 2 N 2 + H 2 O (4,3-2,6) 41. H 2 + Cl 2 HCl (1,1-2) 42. N 2 + H 2 NH 3 (1,3-2) 43. CS 2 + O 2 CO 2 + SO 2 (1,3-1,2) 44. KClO 3 KCl + O 2 (2-2,3) 45. Z + H 2 SO 4 ZSO 4 + H 2 (1,1-1,1) 46. H 2 O 2 H 2 O + O 2 (2-2,1) 47. HNO 3 + H 2 S NO + H 2 O + S (2,3-2,4,3) 48. Li 2 O 2 Li 2 O + O 2 (2-2,1) 49. NH 3 + O 2 NO + H 2 O (4,5-4,6) 50. CuO + NH 3 N 2 + H 2 O + Cu (3,2-1,3,3) 51. S + HNO 3 SO 2 + NO 2 + H 2 O (1,4-1,4,2) 52. KBr + H 2 SO 4 K 2 SO 4 + Br 2 + SO 2 + H 2 O (2,2-1,1,1,2) 53. Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 + KNO 3 Na 2 CrO 4 + CO 2 + KNO 2 (1,2,3-2,2,3) 54. MO 2 + FeSO 4 + H 2 SO 4 MSO 4 + Fe 2 (SO 4 ) 3 + H 2 O (1,2,2-1,1,2) 55. KClO 3 KCl + O 2 (2-2,3) 56. K + H 2 O KOH + H 2 (2,2-2,1) 57. P + O 2 P 2 O 3 (4,3-2) 58. Fe 2 O 3 + C CO + Fe (1,3-3,2) 59. P + Cl 2 PCl 5 (2,5-2) 60. H 2 S + O 2 H 2 O + S (2,1-2,2) 61. H 2 S + H 2 O 2 H 2 SO 4 + H 2 O (1,4-1,4) 62. SO 2 + H 2 S H 2 O + S (1,2-2,3) 63. HI +H 2 SO 4 SO 2 + H 2 O + I 2 (2,1-1,2,1) 64. NaI + Cl 2 NaCl + I 2 (2,1-2,1) 65. As + Cl 2 AsCl 3 (2,3-2) 66. KI + H 2 O 2 KOH + I 2 (2,1-2,1) 67. NaI + MO 2 + H 2 SO 4 MSO 4 + NaHSO 4 + H 2 O + I 2 (2,1,3-1,2,2,1) 68. NaBr + Cl 2 NaCl + Br 2 (2,1-2,1) 69. Cl 2 + KI KCl + I 2 (1,2-2,1) 70. H 2 S + O 2 SO 2 + H 2 O (2,3-2,2) 71. BCl 3 + P 4 + H 2 BP + HCl (4,1,6-4,12) 72. (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 N 2 + Cr 2 O 3 + H 2 O (1-1,1,4) 73. KrF 2 + H 2 O Kr + O 2 + HF (2,2-2,1,4) 74. Na 2 CO 3 + C + N 2 NaCN + CO (1,4,1-2,3) 75. K 4 Fe(CN) 6 + H 2 SO 4 + H 2 O K 2 SO 4 + FeSO 4 + (NH 4 ) 2 SO 4 + CO (1,6,6-2,1,3,6)
2 Pesi (masse) relativi ed assoluti 3 Calcolare i pesi molecolari relativi ed assoluti delle segueti sostaze 1. K 4 Fe(CN) 6 (368,34 u 6,12 10-22 g) 2. H 2 SO 4 (98,08 u 1,63 10-22 g) 3. H 2 O (18,02 u 2,99 10-23 g) 4. K 2 SO 4 (174,26 u 2,89 10-22 g) 5. FeSO 4 (151,91 u 2,52 10-22 g) 6. (NH 4 ) 2 SO 4 (132,14 u 2,19 10-22 g) 7. CO (28,10 u 4,67 10-23 g) 8. KBr (119,00 u 1,98 10-22 g) 9. Br 2 (159,81 u 2,65 10-22 g) 10. SO 2 (64,06 u 1,06 10-22 g) 11. Na 2 CO 3 (105,99 u 1,76 10-22 g) 12. KNO 3 (101,10 u 1,68 10-22 g) 13. Na 2 CrO 4 (161,97 u 2,69 10-22 g) 14. CO 2 (44,01 u 7,31 10-23 g) 15. KNO 2 (85,10 u 1,41 10-22 g 16. MO 2 (86,94 u - 1,44 10-22 g) 17. MSO 4 (151,00 u 2,51 10-22 g) 18. Fe 2(SO 4 ) 3 (399,88 u 6,64 10-22 g) 19. Cr 2 O 3 (151,99 u 2,52 10-22 g) 20. Ca(OH) 2 (74,09 u 1,23 10-22 g) 21. Na 2HAsO 3 (169,91 u 2,82 10-22 g) 22. KBrO 3 (167,00 u 2,77 10-22 g) 23. H 3 AsO 4 (141,94 u 2,36 10-22 g) 24. NaCl (58,44 u 9,70 10-23 g) 25. Ce 2 (SO 4 ) 3 (568,42 u 9,44 10-22 g) 26. HCl (36,46 u 6,05 10-23 g) 27. Fe 2 O 3 (159,69 u 2,65 10-22 g) 28. NaIO 3 (197,89 u 3,29 10-22 g) 29. CaH 2 (42,09 u 6,99 10-23 g) 30. Ba(ClO) 2 (240,23 u 3,99 10-22 g)
4 3 Mole, Peso molare e umero di Avogadro 1. Quato pesao: a) 0,2 mol di Idrossido di Magesio Mg(OH) 2 (11,6 g) b) 3 10-2 mol di Nitrito Staoso S(NO 2 ) 2 (6,3 g) c) 2,5 mol di Acido Ipocloroso HClO (130 g) d) 7,3 10-3 mol di Solfato di Bario BaSO 4 (1,7 g) e) 0,047 mol di Cloruro di Allumiio. AlCl 3 (6,2 g) 2. A quate moli corrispodoo : a) 50 gr di Carboato di Litio Li 2 CO 3 (6,8 10-1 ) b) 753 gr di idrossido Ferrico Fe(OH) 3 (7,04) c) 37 gr di Ossido di Calcio CaO (6,7 10-1 ) d) 2 gr di Aidride Nitrica N 2 O 5 (1,85 10-2 ) e) 5 gr di Ossigeo gassoso.o 2 (1,6 10-1 ) 3. 1,25 10-4 mol di u composto pesao 5 10-3 g. Qual è il suo Peso molare (40 g/mol) 4. A quate moli corrispodoo 3,011 10 20 molecole di Azoto N 2 (5 10-4 mol) 5. Quate molecole soo coteute i 3,5 10-1 mol di metao CH 4 (2,108 10 23 ) 6. Quati atomi soo preseti i 2 g d Oro Au (6,1 10 21 ) 7. Quato pesao 10 21 atomi di Ferro Fe (9,3 10-2 g) 8. Quate molecole soo preseti i 120 g di glucosio C 6 H 12 O 6 (4 10 23 ) 9. 3,25 mol di u composto pesao 318,5 g. Qual è il suo Peso molecolare relativo (98 u) 10. 2,5 10-5 mol di u composto pesao 3,4 10-3 g. Qual è il suo Peso molecolare as (2,26 10-22 g) 11. A quate moli corrispodoo e quato pesao 2 10 18 atomi di Rame Cu (3,3 10-6 mol; 2,1 10-4 g) 12. 1,25 mol di u composto pesao 75 g. Qual è il suo Peso molare (60 g/mol) 13. 2,6 mol di u composto pesao 847,6 g. Qual è il suo Peso molecolare relativo (326 u) 14. 3,3 10 20 molecole di u composto pesao 8,9 10-2 g. Calcolare il suo Peso molare (162,4 g/mol) 15. Sapedo che la massa del Sole è pari 2 10 33 g e che esso è formato da circa il 75% di Idrogeo H e dal 25 % di Elio He, stimare il umero di atomi che lo compogoo (7 10 56 ) 4 Elemeti, Nuclidi (isotopi, isobari, isotoi) e Ioi a) Quati protoi e quati eutroi formao il ucleo dell Argeto-107? b) Quati eutroi soo preseti i 70 32 Ge? c) Scrivi, ella forma A Z X, l isotopo del Rame che preseta el suo ucleo 36 eutroi d) Quati ucleoi soo preseti i 60 28 Ni? e) Quati elettroi preseta il catioe Al 3+? f) 65 29 Cu e 66 30 Z hao lo stesso umero di eutroi (isotoi)? g) Il Calcio-40 ed il Calcio-45 hao lo stesso umero di massa A (isobari)? h) Quati protoi e quati eutroi vi soo i 40 19 K? i) 24 Mg e 26 Mg hao lo stesso umero atomico Z (isotopi)? j) Quati elettroi preseta l aioe S 2-? k) Quati elettroi preseta complessivamete l aioe CO 2-3? l) Quati eutroi soo preseti i 92 42 Mo? m) Quati protoi preseta il catioe Cu 2+? ) 78 34 Se e 78 36 Kr presetao lo stesso umero atomico Z (isotopi)?
5 o) Qual è il umero di massa ed il umero di ucleoi di 123 51 Sb? 32 S presetao lo stesso umero di eutroi (isotoi)? p) 32 15 P e 16 q) Quati protoi soo preseti ell aioe Cl -? r) Scrivi, ella forma Z A X, il Silicio-29 s) Scrivi, ella forma Z A X, il uclide co Z = 30 ed N = 38 t) Il Sodio-23 ed il Magesio-24 presetao lo stesso umero di eutroi (isotoi)? Risposte a) 47; 60 b) N = A Z = 70 32 = 38 c) 29 Cu d) A = 60 e) 10 f) si, N = A Z = 65 29 = 66 30 = 36 g) o, 40 45 h) 19; 21 i) si, Z = 12 j) 18 k) 38 l) N = A Z = 92 42 = 50 m) Z = 29 ) o, hao medesimo A = 78 o) A = 123 = umero ucleoi p) o, hao medesimo A = 32 (isobari) q) Z = 17 68 Z t) si, N = A Z = 23 11 = 24 12 = 12 r) 14 29 Si s) 30 Determiare il peso atomico relativo (approssimato alla 1a cifra decimale) dei segueti elemeti di cui soo forite, tra paretesi, le abbodaze isotopiche percetuali. 1. Mg-24 (78,70%) Mg-25 (10,13%) Mg-26 (11,17%) 24,3 u 2. K- 39 (93,10%) K-41 (6,9%) 39,1 u 3. B-10 (19,78%) B-11 (80,22%) 10,8 u 4. Ir-191 (37,3%) Ir-193 (62,7%) 192,2 u 5. Ti-46 (7,93%) Ti-47 (7,28%) Ti-48 (73,94%) Ti-49 (5,51%) Ti-50 (5,34%) 47,9 u Problemi risolti 5 Rapporti stechiometrici molari e poderali A) Nella fermetazioe alcolica i moosaccaridi come il glucosio vegoo trasformati u 2 molecole di alcool etilico e 2 di aidride carboica, secodo la seguete reazioe C 6 H 12 O 6 2CH 3 CH 2 OH + 2CO 2 Calcolare quati grammi di zucchero soo ecessari per produrre 1000 g di alcool etilico. Il peso molare del glucosio è 180 g/mol. Il peso molare dell'alcol etilico è pari a 46 g/mol. Poiché 1 mole di zucchero si trasforma i 2 moli di alcool etilico, possiamo scrivere la seguete proporzioe i grammi: 1Pm GLUC : 2Pm ALC = X : 1000 che diveta 180 : 92 = X : 1000 X = 1956,5 g di zucchero B) 40,5 g di allumiio vegoo itrodotti i ua ioe che cotiee 146 g di HCl. Calcolare quate moli di idrogeo si formao. Calcolare ioltre quale dei due reageti è presete i eccesso e quate moli rimagoo seza aver reagito alla fie della reazioe. La reazioe che avviee è la seguete 2Al + 6HCl 3H 2 + 2 AlCl 3 Calcoliamo il umero di moli di allumiio e di acido cloridrico che soo state poste a reagire
6 Al Pm Al Al 40,5g 27g / mol 1,5moli 146g 36,5g / mol HCl HCl 4 PmHCl Verifichiamo ora se 1,5 moli di allumiio reagiscoo completamete co 4 moli di HCl. Poichè dalla reazioe bilaciata deduciamo che 1 mole di allumiio reagisce co 3 di HCl possiamo scrivere la seguete proporzioe: Al : HCl 1,5 : X che diveta 1 : 3 = 1,5 : X X = 4,5 moli Essedo preseti solo 4 moli di HCl ivece delle 4,5 ecessarie a far reagire tutto l'allumiio, l'acido cloridrico rappreseta il reagete presete i difetto, metre l'allumiio è i eccesso e o reagirà completamete. Per determiare quato allumiio reagirà co le 4 moli di HCl presete riscriviamo la proporzioe 1 : 3 = Y : 4 Y = 1,33 moli di Al moli I ioe rimagoo duque seza aver reagito 1,5-1,33 = 0,17 moli di allumiio. Per calcolare ifie quate moli di idrogeo si formao, osserviamo che ogi 2 moli di HCl che reagiscoo se e forma 1 di idrogeo e teedo coto che le 4 moli di HCl reagiscoo completamete possiamo scrivere la seguete proporzioe 2 : 1 = 4 : Z Z = 2 moli di H 2 Problemi da risolvere 1. HClO 3 + Ca(OH) 2 Ca(ClO 3 ) 2 + H 2 O Dopo aver bilaciato la precedete reazioe determiare a. il rapporto molare e poderale tra i due reageti b. il rapporto molare e poderale tra i due prodotti di reazioe c. Il rapporto molare e poderale tra Ca(OH) 2 e Ca(ClO 3 ) 2 2. HNO 3 + HCl NO + Cl 2 + H 2 O Dopo aver bilaciato la precedete reazioe determiare a. il rapporto molare e poderale tra i due reageti b. Il rapporto molare e poderale tra HCl e Cl 2 c. Il rapporto molare e poderale tra HCl e H 2 O d. Il rapporto molare e poderale tra Cl 2 e H 2 O 3. C + SO 2 CS 2 + CO Dopo aver bilaciato la precedete reazioe determiare a. il rapporto molare e poderale tra i due reageti b. il rapporto molare e poderale tra i due prodotti di reazioe c. il rapporto molare e poderale tra C e CO d. Il rapporto molare e poderale tra SO 2 e CO Risposte 1.a 2 : 1 168,92 : 74, 09 HClO : 3 Ca ( OH ) 2 Ca( ClO : 1: 3 ) 2 H 2O Ca( OH ) : 2 Ca( ClO3 ) 2 HNO : 1: 3 HCl HClO : 3 Ca ( OH ) 2 Ca( ClO : 3 ) 2 H 2O Ca( OH ) : 2 Ca( ClO3 ) 2 HNO : 3 HCl 1.b 2 206,98 : 36, 03 1.c 1: 1 74,09 : 206, 98 2.a 3 63,01:109, 38 2.b : 2 : 1 : 36,46 : 70, 91 2 2 HCl Cl HCl Cl
7 2.c : 3 : 2 : 109,38 : 36, 03 2 2 HCl H O Cl : 2 H 2O HCl H O Cl : 2 H 2O 2.d 3 : 4 212,72 : 72, 06 3.a : 5 : 2 : 60,05 : 128, 13 2 2 C SO C SO 3.b : 1: 4 : 76,14 :112, 04 CS 2 CO CS 2 CO 3.c : 5 : 4 : 60,05 :112, 04 C CO C CO 3.d : 1: 2 : 64,06 : 56, 02 SO 2 CO SO 2 CO Dopo aver bilaciato le reazioi rispodere ai quesiti proposti 1. Quati grammi di H 2 vegoo prodotti dalla reazioe tra 11,5 grammi di Na ed acqua i eccesso? La reazioe (da bilaciare) è: Na + H 2 O NaOH + H 2 2. U eccesso di Azoto reagisce co 2 g di Idrogeo. Quati grammi di Ammoiaca vegoo prodotti? La reazioe (da bilaciare) è: N 2 + H 2 NH 3 3. Quati grammi di Ossigeo vegoo richiesti per bruciare completamete 85,6 grammi di Carboio? E quati grammi di CO 2 si formerao? La reazioe (da bilaciare) è: C + O 2 CO 2 4. H 2 SO 4 + Al(OH) 3 Al 2 (SO 4 ) 3 + H 2 O Dopo aver bilaciato, calcolare quato Idrossido di Allumiio Al(OH) 3 e' ecessario per far reagire completamete 15 g di Acido Solforico H 2 SO 4? Quato Solfato di Allumiio Al 2 (SO 4 ) 3 si formerà da tale reazioe? 5. HI + Mg(OH) 2 MgI 2 + H 2 O Dopo aver bilaciato, calcolare quato Ioduro di Magesio MgI 2 si produce facedo reagire 30 g di Acido Iodidrico HI co 40 g di Idrossido di Magesio Mg(OH) 2. Quale dei due reageti rimae seza aver reagito completamete alla fie della reazioe e i che quatità? 6. H 3 PO 4 + Ca(OH) 2 Ca 3 (PO 4 ) 2 + H 2 O Dopo aver bilaciato, calcolare quati grammi di Acido Ortofosforico H 3 PO 4 soo richiesti per reagire completamete co 75 g di Idrossido di Calcio Ca(OH) 2. Quato Ca 3 (PO 4 ) 2 si forma da tale reazioe? 7. P + O 2 P 2 O 5 Dopo aver bilaciato, calcolare quato Fosforo P e quato Ossigeo O 2 soo ecessari per produrre 1000 grammi di Aidride Fosforica P 2 O 5. Se facessimo reagire 500 grammi di Fosforo co 500 grammi di Ossigeo, quata Aidride Fosforica si otterrebbe? 8. ZS + O 2 ZO + SO 2 Dopo aver bilaciato, calcolare quati grammi di ossido di zico si formao per forte riscaldameto i aria di 1 kg di ZS. 9. Al + Cr 2 O 3 Al 2 O 3 + Cr Dopo aver bilaciato, calcolare quato cromo metallico si può otteere da ua miscela di 5 kg di allumiio e di 20 kg di ossido cromico e quale reagete resta alla fie della reazioe e i che quatità. 10. Quati chilogrammi di acido solforico (H 2 SO 4 ) possoo essere preparati da u chilogrammo di mierale cuprite (Cu 2 S), se ciascu atomo di zolfo della cuprite viee covertito i ua molecola di acido? 11. Quado il rame Cu è riscaldato co u eccesso di zolfo S si forma Cu 2 S. Calcolare quati grammi di solfuro rameico Cu 2 S possoo essere prodotti da 100 g di rame riscaldato co 50 g di zolfo, che reagete rimae alla fie della reazioe e i che quatità. 12. Il biossido di magaese può essere trasformato i magaato di potassio (K 2 MO 4 ) e successivamete i permagaato (KMO 4 ) secodo le segueti reazioi: MO 2 + KOH + O 2 K 2 MO 4 + H 2 O K 2 MO 4 + CO 2 + H 2 O KMO 4 + KHCO 3 + MO 2 dopo aver bilaciato, calcolare quato ossigeo è ecessario per preparare 100 g di permagaato di potassio. 13. Quati grammi di ossigeo O 2 soo richiesti per ossidare completamete 85,6 g di carboio C ad aidride carboica CO 2? Quate moli di CO 2 si formao? Quato ossigeo è ecessario per ossidare la stessa quatità di carboio ad ossido di carboio CO? Quate moli di CO si formao? 14. Nella decomposizioe del clorato di potassio (KClO 3 ) i ossigeo (O 2 ) e cloruro di potassio (KCl) si formao 64,2 g di ossigeo. Dopo aver bilaciato, calcolare quati grammi di cloruro di potassio vegoo prodotti.
8 15. Mg(OH) 2 + HNO 2 Mg(NO 2 ) 2 + H 2 O Dopo aver bilaciato, calcolare quati grammi di Mg(NO 2 ) 2 si otterrao, dispoedo di 8,2 g di idrossido di magesio (Mg(OH) 2 ) e di acido itroso (HNO 2 ) i eccesso. 16. NaIO 3 + NaHSO 3 NaHSO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O + I 2 Dopo aver bilaciato, calcolare quato iodato (NaIO 3 ) e quato bisolfito (NaHSO 3 ) soo ecessari per produrre 1 kg di I 2. 17. Fe + O 2 Fe 2 O 3 Dopo aver bilaciato, calcolare che massa di ossido ferrico (Fe 2 O 3 ) può essere otteuta per completa ossidazioe di 100 g di ferro. 18. Quati grammi di acido solforico (H 2 SO 4 ) possoo essere otteuti da 1 Kg di pirite (FeS 2 ) secodo le segueti reazioi (da bilaciare): FeS 2 + O 2 Fe 2 O 3 + SO 2 SO 2 + O 2 SO 3 SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 19. Ua miscela di 100 g di H 2 e 100 g di O 2 è sottoposta ad ua scarica elettrica i modo che si formi acqua. Calcolare quati grammi di acqua si producoo. 20. Il perclorato di potassio (KClO 4 ) può essere otteuto attraverso la seguete serie di reazioi (da bilaciare): Cl 2 + KOH KClO KCl + KClO 3 KClO 3 KClO 4 + KCl KCl + KClO + H 2 O Calcolare quati grammi di Cl 2 soo ecessari per preparare 100 g di perclorato. 21. Dopo aver bilaciato la seguete reazioe CaH 2 + H 2 O Ca(OH) 2 + H 2 calcolare quati grammi di idrogeo possoo essere prodotti da 50 g di idruro (CaH 2 ). 22. Bi + HNO 3 + H 2 O Bi(NO 3 ) 3. 5H2 O + NO Dopo aver bilaciato calcolare quati grammi di itrato di bismuto petaidrato Bi(NO 3 ) 3. 5H2 O si possoo formare da 10,4 g di bismuto 23. Il solfuro di carboio può essere prodotto dalla seguete reazioe: C + SO 2 CS 2 + CO Dopo aver bilaciato, calcolare quato solfuro (CS 2 ) si può produrre da 450 kg di aidride solforosa (SO 2 ). 24. L'acido azotidrico (HN 3 ) può essere preparato attraverso la seguete serie di reazioi: N 2 + 3H 2 2NH 3 4NH 3 + Cl 2 N 2 H 4 + 2NH 4 Cl 4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2 O 2NO + O 2 2NO 2 2NO 2 + 2KOH KNO 2 + KNO 3 + H 2 O 2KNO 2 + H 2 SO 4 K 2 SO 4 + 2HNO 2 N 2 H 4 + HNO 2 HN 3 + 2H 2 O Calcolare quato idrogeo H 2 e quato cloro Cl 2 soo ecessari per preparare 100 g di acido azotidrico. 25. Date le segueti reazioi (da bilaciare): Pb + HNO 3 Pb(NO 3 ) 2 + H 2 Ag 2 O + HNO 3 AgNO 3 + H 2 O Bi(OH) 3 + HNO 3 Bi(NO 3 ) 3 + H 2 O Calcolare quati grammi di acido itrico (HNO 3 ) è ecessario impiegare ei tre casi voledo otteere i ciascuo di essi 200 g di sale, rispettivamete Pb(NO 3 ) 2, AgNO 3 e Bi(NO 3 ) 3. 26. Il bicromato di potassio (K 2 Cr 2 O 7 ) ossida l'acido solfidrico (H 2 S) a zolfo elemetare (S) i ambiete acido secodo la seguete reazioe K 2 Cr 2 O 7 + H 2 S + HCl CrCl 3 + KCl + S + H 2 O Dopo aver bilaciato, calcolare quati grammi di bicromato soo ecessari ad ossidare 15 g di acido solfidrico e quato cloruro cromico (CrCl 3 ) si forma. 27. Data la reazioe (da bilaciare) BaCl 2 + H 2 SO 4 BaSO 4 + HCl calcolare quati grammi di solfato (BaSO 4 ) si formao facedo reagire 500 g di cloruro (BaCl 2 ) co 100 g di acido solforico (H 2 SO 4 ). Calcolare ioltre quale dei due reageti o reagisce completamete ed i che quatità si trova al termie della reazioe.
9 28. Data la reazioe (da bilaciare) MgCl 2 + AgNO 3 AgCl + Mg(NO 3 ) 2 calcolare quati grammi di cloruro di argeto (2AgCl) e di itrato di magesio (Mg(NO 3 ) 2 ) si formao facedo reagire 150 g di cloruro di magesio (MgCl 2 ). Calcolare ioltre quati grammi di itrato di argeto (AgNO 3 ) vegoo cosumati. 29. BaCl 2 + AgNO 3 AgCl + Ba(NO 3 ) 2 Ad ua ioe coteete 40 g di cloruro di bario BaCl 2 vegoo aggiuti 50 g di itrato di argeto AgNO 3. Calcolare quati grammi di cloruro di argeto AgCl precipitao e quati grammi di cloruro di bario rimagoo i ioe. 30. Dopo aver bilaciato le segueti reazioi: Cl 2 + KOH KCl + KClO + H 2 O KClO KCl + KClO 3 calcolare quati grammi di cloro (Cl 2 ) soo ecessari per preparare 250 g di clorato di potassio (KClO 3 ). 31. Nella fermetazioe alcoolica i moosaccaridi come il glucosio vegoo trasformati i alcool etilico e aidride carboica, secodo la seguete reazioe (da bilaciare) C 6 H 12 O 6 CH 3 CH 2 OH + CO 2 Calcolare quati grammi di zucchero soo ecessari per produrre 1000 g di alcool etilico e quate moli di aidride carboica si geerao. 32. 40,5 g di allumiio vegoo itrodotti i ua ioe che cotiee 146 g di HCl. Calcolare quate moli di idrogeo si formao. Calcolare ioltre quale dei due reageti è presete i eccesso e quate moli rimagoo seza aver reagito alla fie della reazioe. La reazioe (da bilaciare) è la seguete Al + HCl H 2 + AlCl 3 Risposte 1. (2,2-2,1) 0,5g 2. (1,3-2) 11,3g 3. (1,1-1) 228,1g 313,7g 4. (3,2-1,6) 8,0g 17,4g 5. (2,1-1,2) 32,6g 33,2g Mg(OH) 2 6. (2,3-1,6) 66,1 g 104,7g 7. (4,5-2) 436,4 g 563,6g 887,2g 8. (2,3-2,2) 835g 9. (2,1-1,2) 9.635g 5.917g Cr 2 O 3 10. 616,2g 11. 125,2g 24,8g S 12. (2,4,1-2,2) (3,4,2-2,4,1) 15,2g 13. 228,1g 7,13mol 114,0g 7,13mol 14. (2-3,2) 99,7g 15. (1,2-1,2) 16,4 g 16. (2,5-3,2,1,1) 1,56 kg 2,05 kg 17. (4,3-2) 143,0g 18. (4,11-2,8) (2,1-2) (1,1-1) 1,635 kg 19. (2,1-2) 112,6g 20.(1,2-1,1,1)(3-2,1)(4-3,1)204,7g 21. (1,2-1,2) 4,8g 22. (1,4,3-1,1) 24,1g 23. (5,2-1,4) 267,4g 24. 42,2g 164,8g 25. 76,1g 74,2g 95,7g 26. (1,3,8-2,2,3,7) 43,2g 46,5g 27. (1,1-1,2) 238,0g 287,7g BaCl 2 28. (1,2-2,1) 535,3g 451,6g 233,7g 29. (1,2-2,1) 42,2g 9,4g 30. (1,2-1,1,1) (3-2,1) 433,9g 31. (1-2,2) 1955,3g 21,7 mol 32. (2,6-3,2) 2 mol H 2 0,17 mol Al 6 Coversioe composizioe percetuale/formula Date le segueti composizioi percetuali (i massa), determiare le corrispodeti formule miime 1) 3,09% H 31,60% P 65,31% O 2) 75,27% Sb 24,73% O 3) 75,92% C 6,37% H 17,71% N 4) 44,87% Mg 18,39% S 36,73%O Determiare la composizioe percetuale dei segueti composti 5) Fe 2 O 3 6) CaO 7) Mg(NO 3 ) 2 8) Na 2 SO 4 9) NH 4 HCO 3 10) C 6 H 12 O 6 Determiare la formula molecolare delle segueti sostaze di cui si coosce il peso molecolare e i risultati dell aalisi quatitativa, espressi come massa dei sigoli elemeti costitueti il campioe aalizzato 11) Pr = 34,01 u 20,74 g H 329,6g O 12) Pr = 30,07 u 99,86 g C 25,14g H 13) Pr = 176,12 u 8,18 mg C 0,92 mg H 10,90 mg O 14) Pr = 194,19 u 247,40 mg C 25,95 mg H 144,26 mg N 82,39 mg O 15) Pr = 162,23 u 59,23 mg C 6,96 mg H 13,81 mg N Risposte
10 1) H 3 PO 4 2) Sb 2 O 5 3) C 5 H 5 N 4) K 2 SO 4 5) 70% Fe 30%O 6) 71,5% Ca 28,5% O 7) 16,4% Mg 18,9% N 64,7% O 8) 32,4% Na 22,6% S 45,0% O 9) 17,7%N 6,4% H 15,2% C 60,7% O 10) 40,0% C 6,7% H 53,3% O 11) H 2 O 2 12) C 2 H 6 13) C 6 H 8 O 6 (ac. Ascorbico - vit.c) 14) C 8 H 10 N 4 O 2 (caffeia) 15) C 10 H 14 N 2 (icotia) 7 Numero di ossidazioe e omeclatura Calcolare il ox di ciascu elemeto dei segueti composti, quidi scrivere il ome del composto ZCl 2 FeSO 4 KMO 4 NaClO KNO 2 Fe 2 (SO 4 ) 3 HF CuO P 2 O 3 LiClO 3 SO 2 NaI NaHSO 4 CO 2 Ca(IO 4 ) 2 H 2 S Ba(OH) 2 PbBr 2 AlPO 3 HBrO 4 H 3 BO 3 RISOLUZIONI Cloruro di Zico (Z +2 Cl -1) Solfato Ferroso (Fe +2 S +6 O -2) Permagaato di Potassio (K+1 M+7 O-2) Ipoclorito di Sodio (Na+1 Cl+1 O-2) Nitrito di Potassio (K +1 N +3 O-2) Solfato Ferrico (Fe+3 S +6 O-2) Acido Fluoridrico (H +1 F -1) Ossido Rameico (Cu +2 O -2) Aidride Fosforosa (P +3 O -2) Clorato di Litio (Li+1 Cl+5 O-2) Aidride Solforosa (S +4 O -2) Ioduro di Sodio (Na +1 I -1) Solfato Mooacido di Sodio (Na+1 H+1 S+6 O-2) Aidride Carboica (C +4 O -2) Periodato di Calcio (Ca +2 I +7 O -2) Acido Solfidrico (H +1 S -2) Idrossido di Bario (Ba+2 H +1 O -2) Bromuro Piomboso (Br -1 Pb +2) Ortofosfito di Allumiio (Al +3 P +3 O -2) Acido Perbromico (H +1 Br +7 O -2) Acido Ortoborico (H +1 B +3 O -2) 2. Scrivere i formule e bilaciare 1. Carboato di sodio + Idrossido di Calcio Idrossido di Sodio + Carboato di Calcio 2. Nitrato di Argeto + Cloruro Ferrico Cloruro di Argeto + Nitrato Ferrico 3. Acido Solfidrico + Idrossido Piomboso Solfuro Piomboso + Acqua 4. Aidride Solforosa + Idrossido di Sodio Solfito di Sodio + Acqua 5. Solfito Mooacido di Potassio + Acido Cloridrico Acido Solforoso + Cloruro di Potassio 6. Solfuro di Zico + Ossigeo Ossido di Zico + Aidride Solforosa 7. Clorato di Potassio Cloruro di Potassio + Ossigeo 8. Acido Iodidrico + Acido Solforico Aidride Solforosa + Acqua + Iodio (I 2 ) 9. Stago + Acido Nitrico Ossido Staico + Biossido di Azoto + Acqua 10. Carboato Mooacido di Calcio,Carboato di Calcio + Acqua + Aidride Carboica 11. Solfuro Piomboso + Ossigeo Ossido Piomboso + Aidride Solforosa 12. Ossido Staico + Carboio Stago + Ossido di Carboio RISOLUZIONI 1. Na 2 CO 3 + Ca(OH) 2 2NaOH + CaCO 3 2. 3AgNO 3 + FeCl 3 3AgCl + Fe(NO 3 ) 3 3. H 2 S + Pb(OH) 2 PbS + 2H 2 O 4. SO 2 + 2NaOH Na 2 SO 3 + H 2 O 5. KHSO 3 + HCl H 2 SO 3 + KCl 6. 2ZS + 3O 2 2ZO + 2SO 2 7. 2KClO 3 2KCl + 3O 2 8. 2HI + H 2 SO 4 SO 2 + 2H 2 O + I 2 9. S + 4HNO 3 SO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O 10. Ca(HCO 3 ) 2 CaCO 3 + H 2 O + CO 2 11. 2PbS + 3O 2 2PbO + 2SO 2
11 12. SO 2 + 2C S + 2CO 3. Riscrivi i formule le reazioi, completadole co i reageti o i prodotti di reazioe e gli opportui coefficieti stechiometrici 1. aidride solforosa + acqua... 2. aidride clorica + ossido ferroso... 3. acido ortofosforoso + ossido rameico... 4. ossido di cesio + acqua... 5. aidride fosforica + acqua... 6. ossido piombico + aidride carboica... 7. carboato di sodio + idrossido di calcio... 8. cloruro di sodio + acido solforico... 9. fluoruro di sodio + idrossido di magesio... 10. ossido di litio + aidride carboica... 11. ossido di sodio + aidride itrosa... 12. carboato di calcio + acido cloridrico... 13. idrossido di bario + acido solforico... 14. idrossido di bario + aidride carboica... 15. idrossido di allumiio + acido ortofosforico... 16. ossido rameico + acido solforico... 17. idrossido di sodio + acido itrico... 18. carboato di calcio + acido cloridrico... 19. solfuro ferroso + acido solforico... 20. bromuro di potassio + acido itrico... 21. itrato di argeto + cloruro ferrico... 22. cloruro piomboso + acido solfidrico... 23. carboato mooacido di sodio + acido itroso... 24. idrossido di allumiio + acido ciaidrico... 25. acido ipocloroso + idrossido di bario... 26. acido carboico + idrossido ferrico... 27. acido cromico + idrossido di magesio... 28. acido bromidrico + idrossido di magesio... 29. idrossido mercuroso + acido solfidrico... 30. acido itroso + idrossido di sodio... 1. SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 2. Cl 2 O 5 + FeO Fe(ClO 3 ) 2 3. 2H 3 PO 3 + 3CuO Cu 3 (PO 3 ) 2 + 3H 2 O 4. Cs 2 O + H 2 O 2CsOH RISOLUZIONI 5. P 2 O 5 + H 2 O 2HPO 3 6. PbO 2 + 2CO 2 Pb(CO 3 ) 2 7. Na 2 CO 3 + Ca(OH) 2 2NaOH + CaCO 3 8. 2NaCl + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2HCl 9. 2NaF + Mg(OH) 2 MgF 2 + 2NaOH 10. Li 2 O + CO 2 Li 2 CO 3 11. Na 2 O + N 2 O 3 2NaNO 2 12. CaCO 3 + 2HCl CaCl 2 + H 2 CO 3 13. Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 BaSO 4 + 2H 2 O 14. Ba(OH) 2 + CO 2 BaCO 3 + H 2 O 15. Al(OH) 3 + H 3 PO 4 + AlPO 4 + 3H 2 O 16. CuO + H 2 SO 4 CuSO 4 + H 2 O 17. NaOH + HNO 3 NaNO 3 + H 2 O 18. CaCO 3 + 2HCl CaCl 2 + H 2 CO 3 19. FeS + H 2 SO 4 FeSO 4 + H 2 S 20. KBr + HNO 3 KNO 3 + HBr 21. 3AgNO 3 + FeCl 3 3AgCl + Fe(NO 3 ) 3 31. acido ciaidrico + idrossido di potassio... 32. acido itrico + idrossido rameico... 33. acido solfidrico + idrossido piomboso... 34. acido fluoridrico + idrossido di calcio... 35. acido carboico + idrossido di calcio... 36. acido cloridrico + idrossido di bario... 37. acido dicromico + idrossido di potassio... 38. acido solforico + idrossido di litio... 39. aidride silicica + acido fluoridrico... 40. solfito di sodio + acido cloridrico... 41. aidride solforosa + idrossido di sodio... 42. solfito mooacido di potassio + acido cloridrico.. 43.... itrito di sodio 44.... itrato di potassio 45.... acido solforico 46.... carboato di calcio 47.... solfato di calcio + acido fluoridrico 48.... solfuro arseioso + acido cloridrico 49.... solfuro di argeto + acido itrico 50.... solfuro di cadmio + acido itrico 51.... solfato di sodio + acido cloridrico 52.... solfato di bario + acqua 53.... acido metaarseioso 54.... carboato mooacido di potassio +acqua 55.... ciauro di potassio + acqua 56.... acido ortoarseico 57.... ortosilicato biacido di litio + acqua 58.... solfuro di calcio + acqua 59.... itrato di magesio 60.... clorito di ammoio 22. PbCl 2 + H 2 S PbS + 2HCl 23. NaHCO 3 + HNO 2 NaNO 2 + H 2 CO 3 24. Al(OH) 3 + 3HCN Al(CN) 3 + 3H 2 O 25. 2HClO + Ba(OH) 2 Ba(ClO) 2 + 2H 2 O 26. 3H 2 CO 3 + 2Fe(OH) 3 Fe 2 (CO 3 ) 3 + 6H 2 O 27. H 2 CrO 4 + Mg(OH) 2 MgCrO 4 + 2H 2 O 28. 2HBr + Mg(OH) 2 MgBr 2 + 2H 2 O 29. 2HgOH + H 2 S Hg 2 S + 2H 2 O 30. HNO 2 + NaOH NaNO 2 + H 2 O 31. HCN + KOH KCN + H 2 O 32. 2HNO 3 + Cu(OH) 2 Cu(NO 3 ) 2 + 2H 2 O 33. H 2 S + Pb(OH) 2 PbS + 2H 2 O 34. 2HF + Ca(OH) 2 CaF 2 + 2H 2 O 35. H 2 CO 3 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + 2H 2 O 36. 2HCl + Ba(OH) 2 BaCl 2 + 2H 2 O 37. H 2 Cr 2 O 7 + 2KOH K 2 Cr 2 O 7 + 2H 2 O 38. H 2 SO 4 + 2LiOH Li 2 SO 4 + 2H 2 O 39. SiO 2 + 4HF 2H 2 O + SiF 4 40. Na 2 SO 3 + 2HCl 2NaCl + H 2 SO 3 41. SO 2 + 2NaOH Na 2 SO 3 + H 2 O 42. KHSO 3 + HCl KCl + H 2 SO 3
12 43. Na 2 O + N 2 O 3 2NaNO 2 44. K 2 O + N 2 O 5 2KNO 3 45. SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 46. CaO + CO 2 CaCO 3 47. H 2 SO 4 + CaF 2 CaSO 4 + 2HF 48. 2AsCl 3 + 3H 2 S 6HCl + As 2 S 3 49. H 2 S + 2AgNO 3 Ag 2 S + 2HNO 3 50. Cd(NO 3 ) 2 + H 2 S CdS + 2HNO 3 51. 2NaCl + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2HCl 52. Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 BaSO 4 + 2H 2 O 53. As 2 O 3 + H 2 O 2HAsO 2 54. H 2 CO 3 + KOH KHCO 3 + H 2 O 55. HCN + KOH KCN + H 2 O 56. HAsO 3 + H 2 O H 3 AsO 4 57. H 4 SiO 4 + 2LiOH Li 2 H 2 SiO 4 + 2H 2 O 58. H 2 S + Ca(OH) 2 CaS + 2H 2 O 59. N 2 O 5 + MgO Mg(NO 3 ) 2 60. NH 3 + HClO 2 NH 4 ClO 2
13 8 Cocetrazioe delle ioi acquose Problemi risolti Si tega presete che i geere i volumi, a differeza delle masse, o soo additivi. Ad esempio miscelado 20,2 ml (pari a 23 g) di acido solforico al 20% (p/p) co 41,8 ml (pari a 77 g) di ioe al 98 % (p/p) si ottegoo 55,6 ml (pari a 100 g) di ioe all'80% (p/p) e o 20,2 + 41,8 = 60 ml. Tuttavia dove o specificato si assuma per semplicità che i soluti abbiao la stessa desità dell'acqua (1 g/ml) e che i volumi siao additivi. A) Dopo aver disciolto 86,4 g di H 2 SO 4 (desità 1,85 g/ml) i 233,6 g di acqua si ottiee ua ioe di desità 1,198 g/ml. Calcolare la molarità, la molalità, la frazioe molare, la percetuale i peso C(p/p), la cocetrazioe i g/l, la percetuale i volume C(v/v) e la ormalità relativa ad ua reazioe i cui l'acido impega etrambi gli ioi H +. calcoliamo la molarità M M V H2SO4 P d m 86,4g 98g / mol (0,0864 0,2336)Kg 1,198Kg / l 3,30 mol/l calcoliamo la molalità Calcoliamo la frazioe molare m H Calcoliamo la percetuale i peso C 2 tot solv SO 4 H SO 2 P 2 m solv H O 4 H SO 2 Pm 4 H SO 2 86,4g 98g / mol 0,2336Kg 4 233.6 18 86,4 98 3.77mol / Kg 86,4 98 86,4 100 100 86,4 233,6 ( p / p) 0,064 27% Calcoliamo la cocetrazioe i g/l C Calcoliamo la percetuale i volume C Calcoliamo la ormalità V d 86,4 0,320 1,198 ( p/ v) V V 100 d d 323,5g / l 86,4 1,85 100 100 320 1,198 ( v / v) 17,48%
14 N V eq P d eq Pm d H 86,4 98 2 0,320 1,198 6,6eq / l B) Calcolare la molarità e la molalità di ua ioe di acido itrico coteete il 37,23% (p/p) di acido, sapedo che la sua desità è pari a 1,19 g/ml 100 g di ioe cotegoo 37,23 g di acido itrico e 62,77 g di acqua. 100g di di ioe corrispodoo ad u volume i litri 37,23 g di acido itrico corrispodoo a Calcoliamo ora la molarità Calcoliamo ifie la molalità V HNO 3 d Pm M V m HNO 3 HNO solv 3 0,100Kg 1,19Kg / l 37,23g 63g / mol 0,59 0,084 0,59 0,06277 0,084l 0,59moli 7,0mol / l 9,4mol / Kg C) Calcolare quati millilitri di acido solforico cocetrato al 98% (p/p) di desità 1,84 g/ml devoo essere adoperati per preparare 300 ml di ioe 2 M. Calcoliamo quati grammi di acido solforico soo preseti 300 ml di ioe 2 M Pm M da cui MVPm 2 0,300 98 58,8g V V Dobbiamo quidi prelevare ua quatità di ioe cocetrata che cotega 58,8 g di acido solforico. 1 ml di ioe al 98% pesa = Vd = 1 ml x 1,84 g/ml = 1,84 g di cui il 98% è acido solforico 1,84 x 0,98 = 1,8 g di acido solforico per ml di ioe al 98% Se u millilitro cotiee 1,8 g di acido solforico 58,8 grammi sarao coteuti i 58,8g 1,8g / ml 32,67ml Dovremmo perciò aggiugere ai 32,67 ml di acido solforico al 98% 267,33 ml di acqua per otteere 300 ml di ioe 2 M. C) Avedo a disposizioe ua ioe A, 3 M i NaOH ed ua ioe B, 0,2 M i NaOH, calcolare i che proporzioe è ecessario miscelare le due ioi per otteere ua ioe 0,5 M.
15 Suppoiamo di voler preparare 1 litro di ioe 0,5 M miscelado V A litri di ioe 3 M co V B litri di ioe 0,2 M. Poichè le icogite soo due (V A e V B ), sarà ecessario scrivere u sistema di due equazioi elle due icogite. La prima equazioe esprime il fatto che la somma dei due volumi miscelati deve essere pari ad u litro. V A + V B = 1 La secoda che il umero di moli proveiete dalla ioe A ( A ) e preseti el volume V A sommate al umero di moli proveieti dalla ioe B ( B ) e preseti el volume V B deve essere pari a 0,5. A + B = 0,5 ricordado che M = /V possiamo riscrivere la secoda equazioe i fuzioe dei volumi icogiti M A V A + M B V B = 0,5 e sostituedo alle molarità (Ma e VA) i rispettivi valori, si ottiee il seguete sistema che risolto forisce i segueti valori: V A = 0,107 l V A VB 1 3V A 0, 2V B 0, 5 V B = 0,893 l Le due ioi devoo duque essere miscelate ella seguete proporzioe: 10,7% di A e 89,3% di B. Problemi da risolvere 1. Quati grammi di vi soo i: a) 1 lt di ua ioe 1,5 M di Acido Solforico b) 5 lt di ua ioe 0,2 M di Perclorato di Sodio c) 150 cc di ua ioe 3. 10-2 M di Bromuro di Argeto 2. Calcolare la molarita', la molalita' e la frazioe molare delle segueti ioi a) 30 gr di Acido Solfidrico i 405 ml di ioe b) 2 grammi di Ciauro di Potassio i 252 ml di ioe c) 54 grammi di Aidride Perclorica i 1,554 l di ioe. 3. Quati grammi di Idrossido di Bario soo preseti 1,55 litri di ua ioe 2. 10-1 M. 4. Quati grammi di soo preseti i 52,5 ml di ua ioe 0,75 M di Acido Nitrico. 5. Quati grammi di soo ecessari per preparare 1 litro di ioe 0,2 M di itrato piomboso? 6. Quati grammi di cloruro di calcio devoo essere aggiuti i 300 ml di acqua per otteere ua ioe 2,46 m? 7. Qual'è la molarità di 1,5 l di ioe coteete 100 g di NaCl? 8. Calcolare la molalità di ua ioe coteete 0,65 moli di glucosio (C 6 H 12 O 6 ) i 250 g di acqua. 9. Quati ml di ua ioe 2. 10-2 M posso otteere co 6,2 g di fosfato di calcio? E co 21,7 g dello stesso sale? 10. Quati grammi di cloruro di bario soo preseti i 3,4 l di ioe 3. 10-1 M? E i ua stessa quatità di ioe 3. 10-1 m? 11. Quati grammi di BaCl. 2H 2 O devoo essere utilizzati per otteere 50 g di ua ioe 5,77*10-1 M di BaCl 2. 12. Calcolare la massa di Al 2 (SO 4 ) 3. 18H2 O ecessaria per otteere 100 ml di ua ioe acquosa di cocetrazioe 40 g/l di Al 3+. 13. Si diluiscoo 4 ml di ua ioe di acido solforico co acqua e si aggiuge u eccesso di BaCl 2 i modo che tutto l'acido solforico precipiti sotto forma di BaSO 4. Se precipitao 4,08 g di solfato di bario, qual'era la cocetrazioe della ioe acida iiziale? 14. Qual'è la molarità di ua ioe che cotiee 20 g di zucchero (C 12 H 22 O 11 ) sciolto i 125 g di H 2 O? 15. Qual'è la molarità di u distillato a 40 alcoolici (cocetrazioe dell'alcool etilico CH 3 CH 2 OH 40% v/v) sapedo che la desità dell'alcool etilico è 0,8 g/cm 3.
16 16. Calcolare la molarità e la molalità di ua ioe di acido solforico di desità 1,2 g/cm 3 di cocetrazioe 27% (p/p). 17. Di quato deve essere diluita ua ioe di itrato di argeto avete cocetrazioe 40 g/l per otteere ua cocetrazioe pari a 16 g/l? 18.Che volume di ua ioe di acido solforico cocetrato avete desità 1,84 g/cm 3 e coteete il 98% (p/p) di H 2 SO 4 deve essere utilizzato e diluito per otteere 100 ml di ioe al 20% (p/p), co desità 1,14 g/cm 3? 19. Quati ml di ua ioe di acido solforico al 98% (p/p), di desità 1,84 g/cm 3 devoo essere adoperati per preparare 1 litro di ioe 1 N? 20. Quati grammi di CrCl 3. 6H2 O soo ecessari per preparare 200 ml di ua ioe co [Cr 3+ ] = 20 g/l? 21. Quati ml di ua ioe CaCl 2 co cocetrazioe 40 g/l soo ecessari per reagire co 0,642 g di Na 2 CO 3. Calcolare ioltre la molarità della ioe di NaCl otteuta. 22. Quati grammi di CaCl2 devoo essere aggiuti a 300 ml di acqua per formare ua ioe 2,46 molale? 23. Calcolare la molalità di ua ioe coteete 57,5 ml di alcool etilico (CH 3 CH 2 OH - desità 0,8 g/cm 3 ) i 600 ml di bezee (C 6 H 6 - desità 0,9 g/cm 3 ). 24. Ua ioe di acido perclorico preseta ua cocetrazioe del 35% (p/p) ed ua desità di 1,25 g/cm 3. Calcolare la molarità e la molalità. 25. Calcolare il volume di HCl cocetrato al 38% (p/p) di desità 1,19 g/cm 3 ecessario a preparare 18 litri di ioe 2. 10-2 N. 26. Determiare la massa di KMO 4 ecessaria a preparare 80 ml di ua ioe 1,25. 10-1 N co il permagaato che si riduce a ioe M 2+. 27. Dispoedo di due ioi di HCl a cocetrazioe 12 N e 3 N, calcolare i che proporzioe devoo essere miscelate per otteere 1 l di ioe di HCl 6 N. 28. Determiare il volume di ua ioe di acido itrico diluito al 19% (p/p) co desità 1,11 g/cm 3 che può essere preparato diluedo co acqua 50 ml di ua ioe dello stesso acido cocetrata al 69,8% (p/p) avete desità 1,42 g/cm 3. Calcolare ioltre la molarità e la molalità della ioe diluita e di quella cocetrata. 29.Quale dovrebbe essere la molarità di ua ioe di K 4 Fe(CN) 6 affichè 40 ml di questa ioe possao dissolvere 150 mg di Z per formare K 2 Z 3 [Fe(CN) 6 ] 2. 30. K 2 Cr 2 O 7 + KI + HCl CrCl 3 +KCl + I 2 + H 2 O Dopo aver bilaciato calcolare quati grammi di bicromato di potassio reagiscoo co 55 ml di ua ioe 2,25 N di ioduro di potassio e quati grammi di iodio si formao. 31. U cubetto di rame di 2,5 cm di lato avete desità 8,3 g/cm 3 puro al 95% viee lasciato cadere i ua ioe 6 M di acido itrico. Calcolare quati ml di tale ioe reagiscoo co tutto il rame. 32. Calcolare quati grammi di I 2 si formao impiegado 125 ml di ua ioe 1 N di permagaato di potassio dalla seguete reazioe (da bilaciare): KMO 4 + KI + H 2 SO 4 K 2 SO 4 + MSO 4 + I 2 + H 2 O 33. Calcolare il umero di equivaleti di Al 2 (SO 4 ) 3 che si formao ella reazioe tra u eccesso di idrossido di allumiio e 250 g di acido solforico. Calcolare ioltre quati grammi di idrossido reagiscoo. 34. Calcolare quati ml di H 2 SO 4 3 N e quati ml di H 2 SO 4 0,5 N bisoga mescolare per otteere u litro di ioe 1 N. 35. A 50 ml di ua ioe 4 M di acido ortoborico vegoo aggiuti 450 ml di ua ioe 2 N dello stesso acido. Calcolare la ormalità della uova ioe. RISPOSTE 1. a) 147 gr di H 2 SO 4 b) 122 gr di NaClO 4 c) 0,85 gr AgBr 2. a) [H 2 S] M = 2,18 m = 2,36 = 0,04 b) [KCN] M = 0,1 m = 0,13 = 0,003 c) [Cl 2 O 7 ] M = 0,19 m = 0,2 = 0,0036 3. 53,1 g di Ba(OH) 2 4. 2,44 g di HNO 3 5. 66,24 g 6. 81,9 g 7. 1,14 M 8. 2,6 m 9. 1000 ml 3500 ml
17 10. 212,16 g 199,7 g 11. 7 g di BaCl 2 su 43 g di acqua 12. 49,37 g 13. 4,37 M 14. 0,4 M 15. 6,96 M 16. 3,3 M 3,77 m 17. del 150% (1,5 l di acqua per ogi litro di ioe iiziale) 18. 12,64 ml, corrispodeti a 23,265 g di ioe al 98 % 19. 27,17 ml 20. 20,5 g 21. 16,8 ml 0,7 M 22. 82 g 23. 1,85 m 24. 4,35 M 5,36 m 25. 29 ml 26. 0,316 g 27. 2/3 di ioe 3N + 1/3 di ioe 12 N 28. 236 ml M dil = 3,35 M coc = 15,7 m dil = 3,72 m coc = 36,7 29. 3,82*10-2 M 30. coefficieti stechiometrici (1,6,14-2,8,3,7) 6,06 g 15,7 g 31. 646 ml 32. coefficieti stechiometrici (2,10,8-6,2,5,8) 15,9 g 33. 5,1 eq 132,6 g 34. 800 ml 0,5 N + 200 ml 2 N 35. 3 N 9 Abbassameto Crioscopico ed Ialzameto Ebullioscopico Problemi risolti A) Il bezee puro cogela a 5,45 C e la sua K cr = 4,88 C Kg mol -1. Determiare la formula bruta del seleio, sapedo che dopo avere sciolto 0,796 g i 90,5 g di bezee la ioe preseta u abbassameto crioscopico di 0,068 C. calcoliamo il peso molecolare icogito da cui t P m cr K K cr cr m K t cr cr K cr P 4,88 0,796 631,212 0,0905 0,068 m Poichè ogi atomo di seleio pesa 78,96 u ed ogi molecola pesa 631,212 u, i ogi molecola vi soo La formula bruta del seleio sarà perciò Se 8. 631,212 8 atomi 78,96 Problemi da risolvere 1. Se 85 gr di zucchero (saccarosio C 12 H 22 O 11 ) soo sciolti i 392 gr di acqua quali sarao il puto di cogelameto (Kcr acqua = 1,86 C kg mol -1 ) e il puto di ebollizioe (Keb acqua = 0,513 C kg mol -1 ) della ioe risultate? 2. Calcolare il puto di cogelameto e di ebollizioe delle segueti ioi i cui tutti i soluti soo elettroliti forti (Keb acqua = 0,513 C kg mol -1 ) (Kcr acqua = 1,86 C kg mol -1 ): a) 21,6 gr di NiSO 4 i 100 gr di H 2 O
18 b) 100 gr di Perclorato di Magesio i 200 gr di H 2 O 3. Calcolare il peso molare dei segueti soluti o elettroliti, sapedo che: a) 6,7 gr di i 983 gr di acqua abbassao il puto di cogelameto a - 0,43 C b) 42 gr di i 189 gr di acqua portao il puto di ebollizioe a 100,68 C c) 82,2 gr di i 302 gr di bezee (Kcr bez = 4,9 C kg mol- 1 ) abbassao il puto di cogelameto del bezee a - 28,3 C (il bezee cogela a + 5,4 C) d) 10,4 gr di i 164 gr di Feolo (Keb fe = 3,56 C kg moli -1 ) alzao il puto di ebollizioe a 196 C ( il feolo bolle a 181,75 C) 4. Ua ioe coteete 6,35 g di u composto idissociato i 500 g di acqua cogela a - 0,465 C. Sapedo che la Kcr acqua = 1,86 C kg mol -1, determiare il peso molare del. 5. Ua ioe coteete 3,24 g di u composto o dissociato e o volatile e 200 g di acqua bolle a 100,13 C a 1 atm. Calcolare il peso molare del. 6. Calcolare il puto di cogelameto e il puto di ebollizioe ad ua atmosfera di ua ioe coteete 30 g di zucchero (saccarosio C 12 H 22 O 11 ) i 150 g di acqua. 7. Calcolare di quato verrà abbassato il puto di cogelameto, se al radiatore di ua automobile coteete 12 l di acqua vegoo aggiuti 5 kg di glicole C 2 H 4 (OH) 2. 8. Quati grammi di alcool etilico (CH 3 CH 2 OH) devoo essere aggiuti ad u litro di acqua affichè la ioe o cogeli a - 20 C. 9. Qual'è il puto di cogelameto di ua ioe al 10% (p/p) di metaolo (CH 3 OH) i acqua. 10. Calcolare il peso molare di u o volatile sapedo che dopo avere sciolto 10,6 g i 740 g di etere il puto di ebollizioe si alza di 0,284 C (Keb etere = 2,11 C kg mol -1 ) 11. Calcolare la costate crioscopica del bezee sapedo che il bezee puro cogela a 5,45 C metre ua sua ioe coteete 7,24 g di tetracloroetao (C 2 H 2 Cl 4 ) i 115,3 g di bezee cogela a 3,62 C. RISOLUZIONI 1. -1,4240 C +100,3250 C 2. a) -5,2 C +101,43 C b) -12,5 C +103,4 C 3. a) 29,48 g/mol b) 166,67 g/mol c) 39,58 g/mol d) 15,84 g/mol 4. 50,8 g/mol 5. 63,9 g/mol 6. -1,09 C 100,3 C 7. -12,5 C 8. 495 g 9. -6.46 C 10. 106,4 g/mol 11. 4,9 C kg mol -1 Problemi risolti 10 Legge di Raoult A) Ua ioe di 5,45 g di u i 50 g di etere etilico (C 2 H 5 ) 2 O ha ua tesioe di vapore di 416 mm di Hg a 20 C. Calcolare il peso molare del sapedo che la tesioe di vapore dell'etere puro alla stessa temperatura è di 442 mm di Hg. Scriviamo la relazioe di Raoult
19 P solv P P solv solv Pm Pm Pm solv solv sostituedo i valori oti otteiamo la seguete equazioe 5,45 442 416 x 442 50 5,45 74 x che risolta da x = Pm = 129 g/mol B) Sapedo che a 40 C l'alcool metilico puro CH 3 OH ha ua tesioe di vapore di 245 mm di Hg e l'alcool etilico puro CH 3 CH 2 OH di 135 mm di Hg, calcolare la frazioe molare di metilico i ioe sapedo che la frazioe molare dello stesso composto presete el vapore i equilibrio è pari a 0,35. Calcolare ioltre la tesioe di vapore della ioe. Chiamiamo ets e mets le frazioi molari dei due composti i ioe. Chiamiamo ivece etg e metg le frazioi molari dei due composti ell'atmosfera gassosa i equilibrio co la ioe Per la legge di Dalto sulle miscele gassose la frazioe molare di u gas i ua miscela è pari al rapporto tra la sua pressioe parziale e la pressioe totale della miscela met G Ma per la legge di Raoult la pressioe parziale sviluppata da u compoete ua ioe è pari alla tesioe di vapore del compoete puro per la sua frazioe molare ella ioe met P G tot A quest'ultima relazioe possiamo sostituire a deomiatore il valore della pressioe totale calcolato co la relazioe di Raoult, otteedo met G P met P P P met tot met P met met S met mets P et S et S sostituiamo ora i valori oti, ricordado che ets = 1- mets, otteedo la seguete equazioe 245x 0,35 245x 135(1 x) che risolta ci forisce il seguete valore: x = mets = 0,229 la frazioe molare dell'alcool etilico i ioe sarà pari a ets = 1- mets = 1-0,299 = 0.771 Utilizzado i due valori così otteuti ella relazioe di Raoult possiamo ifie calcolare la tesioe di vapore totale della ioe. P P met P et 245 0,229 135 0,771 160, 2mm tot met S et S Problemi da risolvere 1. Qual'e' la pressioe di vapore a 24 C di ua ioe di 6 gr di bezee (C 6 H 6 ) (P o = 91 mm Hg) e 1,6 gr di Cloroformio (CHCl 3 ) (P o = 189 mm Hg)
20 2. Qual'e' la pressioe di vapore a 25 C di ua ioe coteete 30 gr di toluee (C 6 H 5 CH 3 ) (P o = 28 mm) e 70 gr di bezee C 6 H 6 (P o = 95 mm) 3. Sapedo che la tesioe di vapore dell'acqua pura a 26 C è pari a 25,2 mm di Hg, calcolare la tesioe di vapore di ua ioe che cotiee 15 g di glucosio (C 6 H 12 O 6 ) i 60 g di acqua, alla stessa temperatura. 4. A 36 C il bezee puro (C 6 H 6 ) ha ua tesioe di vapore di 121,8 mm di Hg. Sciogliedo 15 g di u o volatile i 250 g di bezee si ottiee ua ioe che ha ua tesioe di vapore di 120,2 mm di Hg. Calcolare il peso molare del. 5. L'abbassameto relativo della tesioe di vapore di ua ioe otteuta sciogliedo 2,85 g di u idissociato o volatile i 75 ml di bezee C 6 H 6 (desità = 0,879 g/ml) è 0,0186. Determiare il peso molare del e la molarità della ioe otteuta, sapedo che la sua desità è 0,901 g/ml. 6. Sapedo che il dibromoetao (C 2 H 4 Br 2 ) ed il dibromopropao (C 3 H 6 Br 2 ) a 85 C possiedoo rispettivamete tesioe di vapore pari a 173 mm di Hg e 127 mm di Hg, calcolare per ua ioe otteuta miscelado 10 g di dibromoetao co 80 g di dibromopropao: a) la tesioe di vapore parziale di ciascu compoete la ioe e la tesioe di vapore totale della ioe; b) La composizioe del vapore i equilibrio espressa come frazioe molare di dibromoetao c) quale sarebbe la frazioe molare di dibromoetao i ioe se el vapore i equilibrio fossero preseti u egual umero di molecole di etrambi i compoeti. RISOLUZIONI 1. 106 mm Hg 2. 76,2 mm Hg 3. 24,59 mm Hg 4. 352 g/mol 5. 178 g/mol 0,21 M 6. a) 20,48 mm 111,96 mm 132,45 mm b) 0,155 c) 0,42 Problemi risolti 11 Pressioe osmotica A) 3,5. 10-1 g di citocromo C, u ezima della catea respiratoria, vegoo sciolti i acqua otteedo 45 ml di ioe. Calcolare il peso molare del citocromo sapedo che la pressioe osmotica della ioe a 37 C è pari a 1,51. 10-2 atm. da cui MRT V RT Pm V RT 1 RT 3,5 10 0,082310 Pm 1,3 10 2 V 1,5110 0,045 4 u.m.a. B) Ua ioe 0,2 M di acido fluoridrico a 25 C preseta ua pressioe osmotica di 5,09 atm. Calcolare il grado di dissociazioe dell'acido. da cui 1 MRT 1 il 4,1% delle molecole di acido fluoridrico soo dissociate. MRTi MRT(1 ) 5,09 1 0,2 0,082298 0,041 2 1
21 Problemi da risolvere 1. 18,6 gr di u o elettrolita co peso molecolare 8940 soo sciolti i acqua fii ad otteere 1 litro di ua ioe a 25 C. Qual è la pressioe osmotica della ioe? 2. 96 gr di u o elettrolita soo sciolti i acqua fio ad otteere 1 litro di ua ioe a 25 C. La pressioe osmotica e' di 1315 mm Hg. Qual e' il peso molecolare del? 3. 200 gr di u o elettrolita soo sciolti i acqua fio ad otteere 1,5 l di ua ioe a 21 C. La pressioe osmotica della ioe e' di 750 mm. Qual e' il peso molecolare del? 4. Quale pressioe osmotica esercita ua ioe 1,8M a 20 C di u avete grado di dissociazioe 0,3 il quale si dissocia i 3 ioi? 5. Qual e' la pressioe osmotica a 0 C di ua ioe acquosa coteete 46 gr di gliceria (C 3 H 8 O 3 ) per litro? 6. La pressioe osmotica del sague è di 7,65 atm a 37 C. Che quatità di glucosio (C 6 H 12 O 6 ) per litro deve essere usata per u'iiezioe edoveosa i modo da avere la stessa pressioe osmotica del sague? 7. Calcolare quati ml di ua ioe 9,7. 10-3 M di HCl è ecessario aggiugere a 500 ml di ua ioe di AgNO 3 che a 20 C preseta ua pressioe osmotica di 18 atm per far precipitare tutto l'argeto come AgCl. 8. 125 ml di ua ioe cotegoo 0,75 g di emociaia, ua proteia colorata estratta dai grachi. A 4 C il livello della ioe si alza di 2,6 mm a causa dell'etrata di acqua per osmosi. Sapedo che la desità della ioe è di 1 g/ml, calcolare il peso molecolare della proteia. 1. 0,06 atm 2. 1348 3. 3247 4. 69,19 atm 5. 11.2 atm 6. 54,2 g 7. 19,3 ml 8. 5,4. 10 5 u.m.a. RISOLUZIONI 12 Legge di Hery Problemi risolti A) Determiare la costate di Hery per l'acido cloridrico i acqua a 0 C, sapedo che dopo aver saturato dell'acqua facedovi gorgogliare HCl alla pressioe di 1 atm si ottiee ua ioe avete desità 1,12 g/ml, 35 ml della quale reagiscoo completamete co 109 ml di NaOH 3 M. Calcolare ioltre la percetuale i peso C(p/p) della ioe otteuta. ricordado la relazioe M Pm V V M PmV 3400,109 13, 08g possiamo calcolare che 109 ml di NaOH 0,3 M cotegoo di NaOH Poichè l'acido cloridrico reagisce co l'idrossido di sodio elle proporzioi molari di 1/1 secodo la reazioe HCl + NaOH NaCl + H 2 O possiamo calcolare quati grammi di HCl hao reagito co 13,08 g di NaOH mediate la seguete proporzioe da cui x Pm NaOH : PmHCl 13,08 : x Pm 13,08 36,5 13,08 11, Pm 40 HCl 94 NaOH Soo duque preseti 11,94 g di HCl i 35 ml di ioe. I u litro di ioe sarao quidi preseti g
22 11,94 1000 341g 35 Poichè la desità della ioe è 1,12 g/ml, 1 litro di ioe peserà 1120 g, di cui 341 g di HCl e 779 g di acqua. 341 g di acido cloridrico corrispodoo a /Pm = 341/36,5 = 9,34 moli Si soo duque sciolte 9,34 moli di acido cloridrico i 779 g di acqua (779 ml essedo la desità dell'acqua pari a 1 g/ml). Calcoliamo quate moli si soo sciolte i u litro di acqua 9,34 12mol / l 0,779 Poichè il processo è avveuto alla pressioe di 1 atmosfera tale valore rappreseta proprio la costate di Hery cercata, la quale vale K H = 12 mol l -1 atm -1. Calcoliamo ifie la percetuale i peso della ioe acida otteuta 341 C ( p / p) 100 100 30,5% 1120 Problemi da risolvere 1. Se la costate di Hery per l'azoto i acqua a 0 C vale 1,036*10-3 mol l -1 atm -1, calcolare quati g di N 2 si sciolgoo i 200 ml di acqua a 5 atmosfere e 0 C. 2. A 20 C la costate di Hery per l'azoto e l'ossigeo i acqua vale rispettivamete 6,786*10-4 mol/l atm e 1,345*10-3 mol/l atm. Calcolare quati grammi dei due gas si sciolgoo i acqua esposta all'aria a pressioe di 760 mm di Hg, suppoedo che l'aria sia composta per il 21% ( oss ) di O 2 e per il 79% ( az ) di N 2. 3. Ua miscela gassosa ad ua pressioe di 2,5 atm è costituita dal 70% ( idr ) di idrogeo e dal 30% ( oss ) di ossigeo. Sapedo che a 20 C si sciolgoo 35,8 ml di idrogeo per litro, calcolare la costate di Hery per l'idrogeo i acqua a 20 C. 4. Sapedo che u litro di CO 2 gassosa a 15 C e ad ua atmosfera si scioglie i u litro di acqua. Calcolare la molalità della CO 2 i ua ioe a cotatto co aidride carboica alla pressioe parziale di 150 mm di Hg. Determiare ioltre il valore della costate di Hery per la CO 2 i acqua a 15 C. 1. 2,9. 10-2 g 2. O 2 ] = 9. 10-3 g/l [N 2 ] = 1,5. 10-2 g/l 3. 8,5. 10-4 mol/l atm RISOLUZIONI 4. 8,4. 10-3 mol/l K = 4,2. 10-2 mol/l atm 13 Leggi dei gas Problemi risolti A) 10 g di allumiio reagiscoo co tutto l'acido cloridrico presete i 1500 ml di ua ioe, sviluppado idrogeo che alla pressioe di 1 atmosfera e alla temperatura di 27 C occupa u volume di 9,225 l. Calcolare quati grammi d allumiio rimagoo i ioe e la molarità della ioe acida. La reazioe che avviee è la seguete 2Al + 6HCl 3H 2 + 2AlCl 3 Calcoliamo quati grammi di idrogeo soo ecessari per occupare u volume di 9,225 litri a 27 C e 1 atmosfera da cui PV RT RT Pm P V Pm 19,225 2 0, 75g R T 0,082300