CCS Biologia A.A

CCS Biologia A.A. 2009 2010 2011-2012

Esercizi di preparazione all esame 1 Calcolare il ph di una soluzione ottenuta mescolando 20 ml di HCl 0,1 M con 20 ml di una soluzione di KOH 0,15 M. -scrivere la reazione di neutralizzazione e bilanciarla -calcolare le moli di acido e di base e quindi le moli di H + e OH - -valutare se un reagente sia in eccesso -calcolare la concentrazione della specie in eccesso dopo la neutralizzazione -quindi il ph o poh 2 Una soluzione è preparata aggiungendo 50 ml di alcol etilico puro a 100 ml di acqua. Calcolare il % in volume di alcol nella soluzione. -definizione di % v/v -calcolare il volume totale della soluzione -applicare la formula all alcol etilico.

3 In un pallone da 10 L sono contenuti 4,15 g di N 2 alla temperatura di 20 C. Calcolare la pressione del gas in mmhg. -scrivere la legge dello stato gassoso -determinare le moli di azoto, trasformare la temp. in K -determinare la pressione in atm e trasformarla in mmhg 4 Utilizzando i potenziali standard di riduzione valutare e giustificare il verso della reazione Ni(s) + Fe 2+ (aq) == Fe(s) + Ni 2+ (aq) -determinare la fem della pila nel caso della reazione diretta e per la reazione inversa.

5 Una soluzione è preparata sciogliendo 5,12 g di cloruro di sodio in 60,35 g di acqua. Calcolare la percentuale in massa del cloruro di sodio. -definizione di % in massa -calcolare la massa totale in grammi -calcolare la percentuale in massa del cloruro di sodio 6 Calcolare la pressione osmotica di una soluzione di saccarosio 0,1 M alla temperatura di 25 C. -definizione di pressione osmotica -la molarità sostituisce moli e volume nell equazione -valutare il coefficiente di van t Hoff -trasformare la temp. in K -calcolare la pressione osmotica

7 Due grammi di magnesio sono bruciati in un eccesso di ossigeno. L'equazione bilanciata è la seguente: 2 Mg + O 2 2 MgO Calcolare i grammi di ossido di magnesio che si formano. Mg (24,3 g/mol); MgO (40,3 g/mol) -calcolare le moli di magnesio -valutare il rapporto stechiometrico tra il magnesio ed il suo ossido -calcolare le moli di ossido di magnesio che si formano e quindi i grammi. 8 A 30mL di HCl 0,2 M sono aggiunti 20mL di NaOH 0,15 M. Calcolare il ph della soluzione risultante. Vedi esercizio 1

9 Calcolare la concentrazione idrogenionica di una soluzione che risulta essere 0,1 M in acido acetico e 0,2 M in acetato di sodio. -individuare il sistema in esame -valutare le moli dei due reagenti -determinare la conc. protonica e quindi il ph 10 Determinare il peso molecolare di un gas sapendo che 1 grammo di questo alla temperatura di 25 C e pressione di 1 atm. occupa un volume di 500mL. -scrivere l equazione dello stato gassoso -il peso molecolare non compare esplicitamente in questa equazione, quindi modiicare l equazione per introdurre il peso molecolare. -esprimere T e V nelle giuste dimensioni

11 25 grammi di acido solforico sono neutralizzati con idrossido di sodio 0,5 M. Scrivere la reazione di neutralizzazione e i ml di base necessarie. -scrivere la reazione di neutralizzazione -calcolare le moli di acido (come ioni H + ) -valutare quante moli di base servono per la neutralizzazione -dalle moli ricavare i ml di base necessari 12 Si vuole preparare un litro di soluzione tampone a ph = 5,4 utilizzando acido acetico e acetato di sodio; Calcolare il rapporto tra moli dei reagenti necessarie (Ka = 1,86 x 10 5 ). -scrivere l eq. di Henderson-Hasselbach -mettere in evidenza il log Cs/Ca -determinare il valore del rapporto Cs/Ca

13 1,0 L di H 2 S(g) a 1 atm e 300 K viene fatto reagire con 0,5 L di KOH 0,1M. Calcolare il ph della soluzione. -individuare il sistema -calcolare le moli di acido (e le moli di H + ) e quelle di base (e le moli di OH - ) -valutare se una delle due specie sia in eccesso -determinare la concentrazione della quantità in eccesso -in relazione alla specie in eccesso calcolare il ph 14 Considerata la reazione: CuO + 2HCl CuCl 2 + H 2 O Calcolare quanti ml di HCl con d =1,1 g/ml servono per preparare 20g di CuCl 2. -determinare il rapporto stechiometrico tra HCl e CuCl 2. -calcolare le moli di prodotto da preparare e valutare quelle di reagente necessarie -note le moli di HCl necessarie, calcolare in quale volume saranno contenute (in 1 ml di HCl quante moli vi sono?)

15 Calcolare i coefficienti della redox: AuCl + I 2 + KCl AuCl 3 + KI -individuare i numeri di ossidazione di tutte le specie -scrivere la semireazione di ossidazione e riduzione -effettuare il bilancio elettronico, di carica e di massa delle due semireazioni -valutare ed equiparare il n. di elettroni scambiati -sommare le due semireazioni e semplificare dove possibile 16 Una soluzione di PdCl 2 NO viene sottoposta ad elettrolisi impiegando una corrente di 1,0 ampere, calcolare quanti grammi di cobalto si depositano in 60 min.

17 Valutare e giustificare se aggiungendo 200 ml di CaCl 2 0,05 M a 700 ml di Na 2 SO 4 0,008 M si forma un precipitato di CaSO 4. (K PS CaSO 4 = 3,0 x 10 5 ) -scrivere l equilibrio di dissociazione del sale e l espressione della Kps -valutare la concentrazione delle specie che compaiono nella Kps tenendo conto che il volume totale è aumentato -comparare il valore Q con quello della Kps 18 Preparare 100 ml di acido nitrico 0,5 M a partire da acido nitrico 16 M. -si deve effettuare una diluizione -le moli di acido nella soluzione da preparare vanno prelevati (come volume) da quella più concentrata. -determinare le moli di acido nella soluzione diluita -determinare il volume necessario di soluzione concentrata.

19 Considerata la reazione: 2 Al(s) + 6HCl(aq) AlCl 3 (aq) + 3H 2 (g) Calcolare il volume di una soluzione di HCl al 28%, in peso, e densità 1,14 g/ml necessaria per dissolvere 2,35 g di Al. 20 Scrivere le formule di Lewis dei seguenti composti: ossido di carbonio clorato di ammonio fosfato di sodio -scrivere la formula del composto, fare attenzione ai composti ionici. -computare il numero di elettroni posseduto da ciascun elemento e quelli necessari alla formazione del legame o dei legami -controllare se viene soddisfatta la regola dell ottetto

21 1,0 g di KOH al 20% in peso reagisce con 2,0 L di H 2 S(g) a 1 atm e 300 K. Motivare e calcolare il ph della soluzione. -identificare il tipo di reazione: base forte in soluzione con acido debole in fase gassosa -scrivere la reazione di neutralizzazione ed individuare il rapporto stechiometrico -determinare le moli di base (e degli ioni OH - ) -determinare le moli di acido (e degli ioni H + ) -valutare le moli del reagente in eccesso -base forte in eccesso: ph basico > 7 -acido debole in eccesso -con il sale presente in soluzione, Na 2 S, si ha un tampone. -i reagenti sono in rapporto stechiometrico: formazione unicamente di Na 2 S -reazione di idrolisi.

22 Si miscelano 50 ml di CH 3 COOH (pka = 4,74) 0,1M e 1 g di acetato di sodio al 90 % in peso. Individuare il sistema e calcolare il ph di questa soluzione. -acido debole ed un suo sale: soluzione tampone -calcolare le moli de ragenti, non serve la concentrazione! -verificare se il rapporto tra i reagenti è compreso nel range 10-0,1 -applicare l equazione di Henderson-Hasselbach 23 Calcolare il ΔH della reazione: H 2 (g) + I 2 (g) 2HI(g) sapendo che ΔH f (HI) = 26,4 kj/mol. -il ΔH della reazione è pari alla sommatoria delle entalpie std di formazione dei reagenti, moltiplicate pei i coeff steechiometrici, meno la sommatoria delle entalpie std di formazione dei prodotti, moltiplicate per i coeff. stechiometrici

24 Calcolare il ph di una soluzione satura di Ni(OH) 2. K ps = 8,7x 10 19. -la Kps indica che siamo in presenza di un idrossido poco solubile! -considerare quali specie si formano per dissoluzione dell idrossido -scrivere la Kps dell idrossido in funzione di un unica variabile, S. Risolvere l equazione cubica. ph= 7.78.

25 Data la reazione: NH 4 HS(s) = NH 3 (g) + H 2 S (g) Kc = 1,69 x 10-4 Calcolare le concentrazioni di equilibrio di NH 3 e H 2 S per la decomposizione del solido in un matraccio, e quando la decomposizione avviene in presenza di NH 3 0,02 mol/l. Kc = [NH 3 ] [H 2 S] = 1,69 x 10-4 [NH 3 ] = [H 2 S] = sqr Kc = 0,013 M In 1 a appx. Kc = 0,02 M x [H 2 S] = 1,69 x 10-4 [H 2 S] = 1,69 x 10-4 / 0,02 = 0,008 M Più correttamente: Sia X la concentrazione di NH 3 e H 2 S derivante dalla dissoluzione dell idrossido in NH 3 0,02 M. Kc = (0,02 M + X) x X = 1,69 x 10-4 X 2 + 0,02X - 1,69 x 10-4 = 0 X = 0,0064 [NH 3 ] = 0,02 + 0,0064 = 0,027 M [H 2 S] = 0,0064 M

26 Una soluzione acquosa di insulina (1,0 g / L) ha una pressione osmotica di 3,1 mmhg. Calcolare la massa molare dell insulina. -la pressione osmotica di una soluzione non-ionica è determinabile dalla seguente equazione: Π(atm)V(l) = n R T(K) -possiamo riscrivere questa equazione in maniera da rendere palese la Massa molare (M): Π(atm) = [(g/m)/ V] R T(K) Dove g sono i grammi di sostanza nel volume V, M la massa molare Trasformiamo la pressione da mmhg in atm Quindi: 3,1/ 760 = 1/M x 0,082 x 298 Da cui M = 6000 g/mol

27 Si consideri la reazione: Cd + 2 HCl H 2 + CdCl 2 Si fa reagire 1 g di cadmio con 10 ml di HCl 0,5 M; calcolare, e motivare, quanti grammi di idrogeno si formano. -le moli di idrogeno che si formano sono pari a quelle di Cd o la metà di quelle di acido cloridrico. -valutare se il cadmio e HCl sono in rapporto stechiometrico, o una delle due specie sia limitante. Moli di Cd = 1 g / 112,4 g/mol = 0,009 Moli di HCl = 0,010 L x 0,5 M = 0,005 HCl è il reagente limitante; si formeranno 0,005 / 2 moli di H 2. Grammi di idrogeno = (0,005 / 2) moli x 2 g /mol = 0,005

28 A quale volume bisogna portare 0,1L di una soluzione di NaCl al 15 % (d = 1,1 g/ml) per preparare una soluzione 0,9 M. -dati relativi alla soluzione data: 100 ml contengono 110 g al 15% pari a 16,5 g al 100% che contengono 15 g / 58,4 g/mol = 0,283 mol. Dalla definizione di molarità: M = mol / V(l) = 0,9 Quindi: V(L) = 0,283 mol / 0,9 L = 0,314 L

29 Dato l equilibrio N 2 (g) + O 2 (g) = 2NO(g), il valore dell energia libera standard, ΔG, relativa alla formazione di NO(g) è di + 86,56 kj /mol. Calcolare la Kp a 25 C. ΔG e Kp sono legati dalla relazione : ΔG = - RT lnkp - quindi, facendo attenzione al valore di R da impiegare, si ha: 86560 J / mol = - (8,31 J / mol K) (298,1 K) ln Kp 34,94 = - ln Kp Kp = e - 34,94 = 6,8 x 10-16

30 500 ml di HCl 2,5 M sono mescolati con 250 ml di HCl 3,75 M. Calcolare la molarità della soluzione risultante, ed il ph. -la molarità della soluzione sarà data dalle moli di acido derivanti dalle due soluzioni nel volume somma dei ue volumi. Quindi: moli presenti = 0,5 L x 2,5 M + 0,25 L x 3,75 M = 2,18 V tot = 0,75 L M = 2,18 mol / 0,75 L = 2,92 M ph = - 0,46

31La costante di equilibrio per la reazione tra acido formico (acido debole) e idrossido di sodio è 1,8 x 10 11. Verificare e motivare tale valore. -scriviamo la reazione di equilibrio relativa all acido formico: HCOOH = HCOO - + H + ; Ka = [HCOO - ] [H + ] / [HCOOH] = 1,8 x 10-4 (in Tab.) -scriviamo la reazione di equilibrio relativa alla reazione in esame: HCOOH + OH - = HCOO - + H 2 O -scriviamo la costante di equilibrio: K = [HCOO - ] / [HCOOH] [OH - ] moltiplichiamo e dividiamo per [H + ] K = [HCOO - ] [H + ] / [HCOOH] [OH - ] [H + ] K = [HCOO - ] [H + ] / [HCOOH] Kw K = Ka / Kw = 1,8 x 10-4 / 1,0 x 10-14 = 1,8 x 10 11.