INDICAZIONI DI LAVORO PER GLI STUDENTI CON GIUDIZIO DI SOSPENSIONE SCIENZE Classi terze SA Anno scolastico 2015 2016 N.B. Rispondere alle domande in base al programma effettivamente svolto dal singolo docente; a coloro che hanno avuto il giudizio di sospensione sarà ritirato il lavoro svolto su un quaderno apposito Genetica: 1) I colori del pelo del topo sono controllati da una serie di alleli multipli, nella quale l allele A y quando è omozigote, è letale in una fase precoce dello sviluppo embrionale, mentre produce colore giallo quando è in condizione eterozigote con altri alleli. L aguti ( colore grigio del topo) è determinato dall allele A, e il nero dal recessivo a. La gerarchia della dominanza è : A y > A > a. Quali rapporti fenotipici e genotipici sono da attendersi nei soggetti vitali di F 1 dall incrocio : A y A x A y a? 2) Il colore del piumaggio dei polli è determinato da un paio di alleli codominanti tali che F B F B produce piumaggio nero, F W F W produce piumaggio bianco macchiettato e l eterozigote piumaggio blu. Un locus che segrega indipendentemente, determina la lunghezza delle zampe: i genotipi CC hanno zampe di lunghezza normale, i genotipi CC L producono polli sempre accovacciati con zampe corte, mentre i genotipi C L C L sono letali. Si determinino i vari fenotipi attese e le loro frequenze della progenie che deriva dall incrocio fra polli diibridi blu con zampe corte. 3) Due paia di alleli controllano il colore dei bulbi di cipolla. Una varietà rossa pura, incrociata con una varietà pura bianca produce una F 1 tutta rossa. La F 2 risulta di 47 piante con bulbi bianche, 38 con bulbi gialli e 109 con bulbi rossi. A) qual è il tipo di interazione genica? B) ricostruisci i genotipi 4) Nei topi i geni frizzy ( fr), che dà pelo crespo, e albino ( c) sono associati sul cromosoma 1 ad una distanza di 20 unità di mappa. Femmine diibride di tipo selvatico vengono incrociate con maschi diibridi. Si prevedano i fenotipi attesi nella prole. 5) Nella Drosophila il colore ebano del corpo è determinato da un allele recessivo e, mentre il colore grigio ( selvatico ) dall allele dominante E. Le ali vestigiali ( rudimentali ) sono determinate da un gene recessivo v, e le ali normali ( tipo selvatico ) dall allele dominante V. Se le drosophile diibride di tipo selvatico per entrambi i caratteri vengono incrociate e producono 256 figli, quanti di questi figli si attendono per ogni classe fenotipica? 6) I geni a,b e c si distribuiscono in modo indipendente e sono recessivi rispetto ai relativi alleli A,B e C. Due individui tripli eterozigoti vengono incrociati. Qual è la probabilità che un figlio sia fenotipicamente A B C, vale a dire che manifesti tutti e tre i caratteri dominanti? Qual è la probabilità che un figlio sia genotipicamente omozigote per tutti e tre gli alleli recessivi? 7) In base ai fenotipi dei genitori stabilisci quale è la probabilità di avere un figlio con il fenotipo indicato : a) Madre : A N Rh - Padre : B M Rh + Figlio : O MN Rh - b) Madre : A MN Rh + Padre : A MN Rh + Figlio : O N Rh - c) Madre : AB N Rh - Padre : O N Rh + Figlio : B N Rh - 8) I tacchini color bronzo hanno almeno un allele dominante R. I tacchini rossi sono omozigoti per l allele recessivo r. Un altro gene,indipendente,dominante H produce piumaggio normale e il genotipo recessivo hh produce penne senza connessioni, una condizione definita pelosa. Negli incroci tra tacchini omozigoti color bronzo, pelosi e tacchini omozigoti rossi con penne normali quale frazione della progenie F2 sarà: a) di genotipo Rr hh ; b) di fenotipo color bronzo e pelosa; c) di genotipo rrhh ; d) di fenotipo color rosso e penne normali? 9) Nel pomodoro la pianta alta è dominante sulla pianta nana, la forma del frutto rotonda è dominante sulla forma del frutto a pera. L altezza del frutto e la forma del frutto sono concatenate con una distanza di 20 unità di mappa. Una pianta alta con frutto rotondo è incrociata con una pianta nana con frutto a pera. La progenie è : 81 alto, rotondo; 79 nano, a pera; 22 alto, a pera; 17 nano, rotondo. Un altra pianta alta e rotonda, incrociata con una pianta nana, a pera produce : 21 alto, a pera; 18 nana, rotondo; 5 alto, rotondo; 4
nano, a pera. A) quali sono i genotipi delle due piante alte e rotonde? B) se venissero incrociate, come sarebbe la progenie? 10) In Drosophila il carattere occhio a barra è dominante e legato al sesso, mentre il carattere ali ridotte è recessivo rispetto alle ali normali. Un maschio con ali ridotte e occhi a barra viene incrociato con una femmina normale; le femmine della progenie sono per metà con occhi a barra e ali normali e per metà con occhi a barra e ali ridotte. Qual è il probabile genotipo della madre? 11) Sullo stesso cromosoma di D. melanogaster che porta il locus p (occhi di colore rosa) si trova un altro locus che determina la forma delle ali. Gli omozigoti recessivi byby possiedono ali con una conformazione anomala, mentre l allele dominante By determina ali normali. I loci p e by sono strettamente associati. Si risponda alle seguenti domande: a) Si indichino i fenotipi e i genotipi degli individui della generazione F1 derivati dall incrocio PPByBy X ppbyby; supponendo che gli individui F1 siano liberi di incrociarsi tra loro, si determino genotipi e fenotipi della F2. b) Si indichino i genotipi e i fenotipi degli individui delle generazioni F1 e F2 ottenuti con l incrocio PPbyby X ppbyby. c) Quali ulteriori fenotipi potrebbero manifestarsi nella generazione F2 dall incrocio effettuato al punto precedente, supponendo che sia avvenuto un crossing over? 12) Un gene dominante nel topo K produce una coda attorcigliata (kinked); i genotipi recessivi per questo locus, kk, hanno code normali. La condizione omozigote di un altro locus, AA determina il colore agouti; la condizione eterozigote Aa determina il colore giallo; il genotipo omozigote aa è letale. Se topi gialli, eterozigoti per la coda vengono incrociati tra loro, quali rapporti fenotipici sono attesi nella prole adulta? 13) Nell uomo il colore dei capelli è sotto l influenza di due geni che interagiscono tra loro. Lo stesso pigmento, la melanina, è presente sia nei soggetti con capelli castani sia in quelli con capelli biondi, ma i primi ne contengono di più. Pertanto, i capelli castani ( C ) sono dominanti rispetto ai biondi ( c). La possibilità che venga sintetizzata melanina dipende da un altro gene, il cui allele dominante(m) permette la sintesi, mentre l allele recessivo (m) la impedisce. Gli omozigoti recessivi mm sono albini. Quali saranno le proporzioni attese dei fenotipi nei figli dei seguenti genitori: a) CCMM X CcMm ; b) CcMm X CcMm ; c) CcMm X ccmm 14) Incrociando due tipi di avena, uno con semi bianchi e uno con semi neri si ottennero nella F1 semi neri; la F2 conteneva 560 piante di cui 418 a semi neri, 106 a semi grigi e 36 a semi bianchi. Come spiegheresti questi risultati? Motiva la risposta eseguendo il quadrato di Punnett. 15) Il piumaggio color argento (S) nei polli è dominante e legato al sesso; il piumaggio dorato (s) è recessivo. Si elenchino i genotipi e i fenotipi attesi nella progenie dei seguenti incroci: a) dorata x argento omozigote b) dorata x argento eterozigote c) argento x argento eterozigote d) argento x dorato 16) Nella Drosophila, l allele occhi rossi è dominante su occhi viola e l allele per il colore grigio del corpo è dominante sul colore nero. Un genetista incrocia un maschio eterozigote per gli occhi rossi e per il corpo grigio con una femmina con occhi viola e corpo nero, prevedendo che la progenie comprenderà quattro diversi fenotipi con uguale frequenza. I risultati gli danno però torto e dall incrocio nascono: 48% di individui con occhi rossi e corpo grigio; 46% con occhi viola e corpo nero; 3% con occhi rossi e corpo nero; 3% con occhi viola e corpo grigio. Quale può essere la spiegazione più attendibile di questi risultati? Perché? 17 ) I polli hanno un gene autosomico dominante ( C ) che produce zampe corte detto strisciante. Il genotipo omozigote dominante è letale. Un gene dominante legato al sesso ( S) produce piumaggio striato, il suo allele recessivo(s) piumaggio non striato. a) determinare i fenotipi attesi nella progenie che risulta dall incrocio di una femmina strisciante con piumaggio striato con un maschio strisciante dal piumaggio non striato. b) due polli sono stati incrociati ed hanno prodotto: 1/12 maschi dal piumaggio non striato, 1/6 femmine striscianti dal piumaggio non striato, 1/12 maschi dal piumaggio striato, 1/12 femmine dal piumaggio non striato, 1/6 maschi striscianti dal piumaggio non striato, 1/6 maschi striscianti dal piumaggio striato,1/12 femmine dal piumaggio striato e 1/6 femmine striscianti dal piumaggio striato. Quali sono i genotipi ed i fenotipi dei genitori? 18) Tre delle mutazioni recessiva in D.Melanogaster sono : black ( b) che determina un corpo nero, rispetto al corpo grigio nel selvatico; dumpy ( d) ali troncate obliquamente, rispetto alle ali lunghe del selvatico; e hooked (h) setole ad uncino rispetto a setole non uncinate nel selvatico. Da una femmina dumpy con un maschio black e hooked, tutta la F1 è risultata selvatica per tutti e tre i caratteri. Il test cross di una femmina F1 da dato i seguenti risultati: selvatico 169 dumpy 305 hooked 8 hooked,dumpy e black 172 black 19 dumpy e black 6 dumpy e hooked 21 black e hooked 301 costruisci l ordine e la distanza di mappa dei tre geni.
CHIMICA Configurazioni elettroniche, proprietà periodiche, geometria delle molecole: 1. Scrivi la configurazione elettronica dei seguenti elementi e stabilisci a quale periodo e a quale gruppo appartengono: 28Ni 47Ag 56Ba 84Po 2. Scrivi la formula di struttura delle seguenti molecole, determinane la geometria e specifica quali tra esse sono polari e perché: PF 3 OF 2 GeH 4 XeF 2 C 2HCl 3. Quali sono le possibili forme di risonanza dello ione NO 3 -? 4. Determina l ibridazione dell atomo indicato in grassetto nelle seguenti molecole: AsCl 5 ClF 5 F 2CO H 2C=NH IF 7 5. Trova l ibridazione di ciascun atomo di C, N, O e il numero di legami sigma e pi greco che ci sono nella molecola di caffeina: Titolo delle soluzioni: 1. Una soluzione di acido fosforico( H 3PO 4) contenente 1436 g/l di acido ha densità 1,689 g/ml Calcola la percentuale in peso, la molarità, la molalità e la frazione molare della soluzione. 2. Per preparare 730 ml di una soluzione 0,6 M di acido nitrico: a) quanto acido nitrico puro occorre utilizzare? b) se si usa una soluzione al 60 % m/v dell acido, quanti millilitri di tale soluzione si devono adoperare? 3. L acidità del succo gastrico è dovuta in massima parte alla presenza di acido cloridrico libero. Questo può essere titolato con idrossido di sodio in presenza di un indicatore. 12,4 ml di un campione di succo gastrico hanno richiesto per la titolazione ( reazione completa) dell acido cloridrico libero 3,7 ml di idrossido di sodio 0,10 M. HCl + NaOH Calcola quanti grammi di acido erano presenti in 100 ml di quel succo gastrico. 4. Calcola il titolo in Molarità di una soluzione ottenuta mescolando : 150 ml di acido ortofosforico 0,3 M 150 ml di acido ortofosforico 0,3 m con densità 1,76 g/ml 150 ml di acido ortofosforico al 30% p/p con densità 1,80 g/ml 5. Un cocktail alcoolico ha un volume di 20 ml e contiene un quarto di Martini Dry e tre quarti di gin. Il Martini Dry ha 18 gradi alcolici e il gin ne ha 40. Calcola qual è il volume di alcol contenuto nel cocktail. 6. Calcola la concentrazione molare finale di una soluzione ottenuta miscelando 25 ml di Ca(OH) 2 0,2 M e 42 ml di Ca(OH) 2 0,1 M e portando, infine, il volume a 100 ml. 7. Data la reazione : Ca(OH) 2 + H 2SO 4 = CaSO 4 + 2 H 2O, ponendo a reagire 79,10 g di idrossido con 120,00 di acido, quanti grammi di sale si formano, sapendo che la resa della reazione è del 78 %? 8. Quanti Kg di H 2SO 4 al 60 % p/p si possono ottenere da 100 g di pirite FeS 2 ( M r = 87,92) pura all 80 %, se la resa della reazione è dell 85 %. Il rapporto molare nella reazione è 1 FeS 2 : 2 H 2SO 4. 9. Per preparare 730 ml di una soluzione 0,6 M di acido nitrico. a) quanto acido nitrico puro occorre utilizzare? b) se si usa una soluzione al 60 % m/v dell acido, quanti millilitri di tale soluzione si devono adoperare? Diluizioni 1. A che volume devi portare 15 ml di soluzione 1,5 M di acido cloridrico per avere una soluzione 0,045 M?
2. 20 ml di soluzione di H 3PO 3 3 M sono diluiti fino a raggiungere un volume di 100 ml. Calcola la molarità finale della soluzione. [0,6 M] 3. Calcola quanta acqua bisogna aggiungere ad una soluzione 12,11 M di acido solforico avente densità d = 1,185 g/ml per avere una soluzione [2,16 M ] 4. Quanti millilitri di HCl 0,5 M puoi ottenere diluendo 5 ml di HCl 1 M? [10 ml] 5. Calcola quanti ml d soluzione di HCl 5 M sono necessari per preparare 500 ml di HCl 2 M. [200 ml] Proprietà colligative delle soluzioni: 1. Calcola la temperatura di ebollizione e la temperatura di congelamento delle seguenti soluzioni acquose : - CaCl 2 0,5 m (elettrolita forte) teb = 100,8 C; tc = 2,79 C - Glucosio 2 m teb = 101,0 C; tc = 3,72 C - KI 2,5 m (elettrolita forte) teb = 102,6 C; tc = 9,3 C - glicerina 0,7 m teb = 100,4 C; tc = 1,30 C 2. Per valutare la massa molecolare relativa di una polvere gialla in acqua si fondono 20 g di canfora ( T c 80,2 C - K c 6,86 C Kg/mol ). Si aggiunge alla canfora liquida un campione di 2 g della polvere e si mescola fino a completo scioglimento. Si lascia raffreddare e si registra la temperatura di congelamento della soluzione di 77,5 C, Determina la massa molecolare relativa del composto. 3. In laboratorio vengono mescolati in una provetta 1 ml di AgNO 3 0,1 M con 1 ml di NaCl 0,02 M. Immediatamente si osserva la formazione di un precipitato bianco di AgCl. a) ammettendo che tutti gli ioni cloruro siano confluiti nel precipitato calcola la quantità in moli di tutti gli ioni ancora presenti nella soluzione. b) calcola la pressione osmotica che questa soluzione esercita a 20 C. 4. Calcola la molarità a 22 C di una soluzione acquosa di NaNO 3 che è isotonica ad una soluzione contenente 4,5 g di glucosio in un volume di acqua tale da avere 156 ml di soluzione. 5. Una soluzione acquosa contenete 275,9 g di zucchero ( C 12 H 22 O 11 ) per litro ha densità di 1,104 g/ml a 20 C. Calcola. a) molarità, b) molalità, c) tensione di vapore ( P v H 2O a 20àC = 17,54 mmhg ) 6. Una soluzione di volume di 100 ml contiene 6 g di soluto organico ed ha una pressione osmotica di 24,6 atm, alla temperatura di 27 C. Calcola la massa molecolare del soluto 7. Calcola la tensione di vapore di una soluzione liquida a 25 C contenente l 11,5% in massa di butano C 4H 10 e l 88,5 % in massa di pentano C 5H 12. ( p v butano = 1825 mmhg e p v pentano = 520 mmhg a 25 C ) 8. Calcola la quantità in grammi di glicole etilenico (avente massa molare 62,1 g/mol) che devi sciogliere in 10 L d acqua a 4 C per ottenere una soluzione che congeli a 23,3 C. 9. Calcola la massa di K 2Cr 2O 7 che sciolta in 4,7 litri di acqua a 4 C provoca un innalzamento ebullioscopico di 2 C. 10. Calcola la massa e il volume di glicole etilenico C 2H 6O 2 avente densità d =1,11 g/ml che devi aggiungere a 20 L di acqua nel radiatore di un automobile per proteggerlo dal congelamento fino a 10 C. Nomenclatura: 1. Completa le seguenti reazioni ( bilancia ed assegna la nomenclatura tradizionale): a) H 3PO 4 + CaHPO 4 +. b) SO 2 + H 2O. c) CO 2 + Cr 2O 3.. d) Au 2S 3 + CuNO 3 + e) Fe 2O 3 +. Fe( OH ) 3 f) HF + Cu(OH) 2..+.. g).+. Na 2SO 4 h).+.. Fe(ClO 4) 3 +H 2O i). + HNO 3 Al(NO 3) 3 +H 2O l).. + P 2O 5 Ca 3(PO 4) 2
m) MgO +CrO 3. n) K 2O + H 2SO 3. +. o) Al 2O 3 + HI.. + 2. Fai reagire i seguenti composti e determina i nomi e le formule brute dei composti ottenuti: a) Pb(NO 3) 2 + Fe 2SiO 4 b) Hg O + H 2S c) acido metaborico + idrossido cromico d) ossido aurico + anidride nitrica e) ortoborato mercuroso + CuSeO 3 f) acido solfidrico + idrossido di alluminio g) HgO + I 2O 7 3. Scrivi le formule brute dei seguenti composti : solfito nicheloso ortosilicato di calcio cromato di potassio acido pirofosforico eptossido di diiodio acido nitroso diidruro rameico periodato cromoso solfito aurico acido ortoborico anidride manganica acido piroarsenioso ipoclorito mercuroso acido ortoarsenico idrossido manganico 4. Scrivi in forma ionica netta le seguenti equazioni chimiche, scritte in forma molecolare: a) SbCl 3 + H 2S Sb 2S 3 + HCl b) MnCl 2 + (NH 4) 2S MnS + NH 4Cl c) CoSO 4 + KCN Co(CN) 2 + K 2SO 4 d) Na 3PO 4 + AgNO 3 Ag 3PO 4 + NaNO 3 e) K 2CO 3 + H 2SO 4 K 2SO 4 + H 2O + CO 2 Stechiometria delle reazioni 1. Facendo reagire 159 g di carbonato di calcio e 150 ml di una soluzione al 45 % di cloruro di potassio ed avente densità 1,85 g/ml; a) quanti grammi di prodotti finali ( e quali tipo di prodotti ) ottengo, sapendo che la resa della reazione è dell 83 %? 2. Calcola quanto HCl al 5% m/v è necessario per consumare completamente il carbonato di calcio, sapendo che dalla seguente reazione si liberano 35 ml di CO 2 in condizioni normali. CaCO 3 + HCl CaCl 2 + H 2O + CO 2 3. Il permanganato di potassio KMnO 4, ossida l acido ossalico, H 2C 2O 4, in ambiente acido, a diossido di carbonio, secondo la seguente reazione 2 KMnO 4 + 5 H 2C 2O 4 + 3 H 2SO 4 K 2SO 4 + 2 MnSO 4 + 10 CO 2 + 8 H 2O Disponendo di 250 ml di una soluzione 0,5 M di KMnO 4, calcola la massa in g di CO 2 che si sviluppa e il volume che esso occupa se raccolto in condizioni normali. 4. In laboratorio vengono miscelati in una provetta 1 ml di AgNO 3 0,1 M con 1 ml di NaCl 0,02 M; immediatamente si osserva la formazione di un precipitato bianco di cloruro d argento. Ammettendo che tutti gli ioni cloruro siano confluiti nel precipitato, calcola le quantità in moli di tutti gli i ioni ancora presenti nella soluzione. 5. Il solfato di bario viene prodotto dalla reazione in soluzione acquosa : Ba(NO 3) 2 + Na 2SO 4 75 g di nitrato di bario hanno reagito con solfato di sodio in eccesso e si sono isolati 64,45 g di solfato di bario. Calcola la resa teorica e percentuale di solfato di bario che si ottiene. 6. La maggior parte dell acido cloridrico commerciale ( HCl ) viene preparata riscaldando NaCl con acido solforico, l altro prodotto della reazione è il solfato di sodio. Usando 2 Kg di una soluzione di acido solforico, contenente il 90 % in massa di acido e 1,3 Kg di NaCl, quanto acido cloridrico ( in soluzione contenente il 42 % in massa di HCl ) si produce, sapendo che la resa della reazione è dell 80 %? 7. Il nitrato di argento reagisce con il cloruro ferrico secondo la seguente equazione da completare: AgNO 3 + FeCl 3 In un particolare esperimento furono mescolate 200 ml di una soluzione contenente 25 g di AgNO 3 per litro con 200 ml di un altra soluzione contenente FeCl 3 al 15 % p/v. Qual è il numero massimo di grammi di AgCl che si potranno ottenere e quanti grammi del reagente in eccesso rimarranno?
8. Una studentessa prepara l acido fosforoso ( H 3PO 3), facendo reagire il triioduro di fosforo solido con l acqua : PI 3 (s) + H 2O (l) H 3PO 3 (s) + HI (g) La studentessa deve ottenere 0,1 litro di H 3PO 3 ( d = 1,651 g/ ml ). Il procedimento richiede un 40 % di acqua in eccesso ed una resa del 55,0 %. Quanto triioduro di fosforo deve pesare? Che volume di acqua deve usare? ( d = 1 g/ml) [3,66 mol di triioduro; 152 ml di acqua] 9. Una fluorite naturale contiene 85% in massa di CaF 2. Calcola la massa in kg di acido fluoridrico che si può ottenere da 100 kg di questo minerale trattato con un eccesso di acido solforico, se la resa del processo produttivo è del 90% 10. Un campione di minerale contenente rame con massa 40 g viene trattato con una soluzione di acido solforico contenente 147,12 g di acido in 1 litro di soluzione. Vengono consumati 90 ml di tale soluzione e si formano solfato rameico, anidride solforosa e acqua. Calcolare la % di rame nel campione e il volume in litri di anidride carbonica che si sviluppa in c.n. [10,7%: 1,51 L] 11. In laboratorio l idrogeno può essere prodotto usando la reazione fra zinco e acido cloridrico. I prodotti sono cloruro di zinco e idrogeno. Se si vogliono produrre 10 L di idrogeno a 750 mmhg e 25 C, teoricamente quanto zinco è necessario? Se l acido cloridrico è disponibile come una soluzione acquosa al 38 % in massa quanti millilitri di questa soluzione sono sufficienti ( d = 1,8 g / ml )? 12. Calcola quanti grammi di rame ( di un campione puro all 80 % ) e quanti litri di ossigeno ( a 23 C e 699 torr) occorrono per produrre 250 g di ossido rameoso, sapendo che la resa della reazione è del 87%.