Trieste, 11 settembre 2003 1. a) Calcolare il ph di una soluzione di KOH 1.00 x 10 8 M. b) Nella soluzione è presente della fenoftaleina (un comune indicatore di acidità avente pka = 9.5). Il colore della soluzione sarà quello dell indicatore indissociato o quello della base coniugata? (Suggerimento: determinare il rapporto delle concentrazioni ([HIn] / [In ]). 2. Una pila e' costituita da due elettrodi a idrogeno immersi rispettivamente in una soluzione 1.0 M di HCl e 1.0 M di un acido acetico. Su entrambi gli elettrodi vien fatto gorgogliare gas idrogeno a 1 atmosfera di pressione. Calcolare la f.e.m. della pila, indicando le reazioni che avvengono agli elettrodi e dire quale elettrodo funziona da anodo. (Ka dell acido acetico = 1.8x10 5 ) 3. L acido acetilsalicico, costituente fondamentale dell aspirina, ha formula C 9 H 8 O 4. Determinare la percentuale di C, H, e O nel composto. 4. Il cloro forma la serie di fluoruri ClF, ClF 3, ClF 5. Determinare la geometria e gli orbitali utilizzati dal cloro nella formazione delle molecole. In quale/i molecole l atomo di cloro rispetta la regola dell ottetto?. 5. Dare una definizione di isomeria geometrica fornendo un esempio. 6. Quale delle seguenti molecole contiene doppi legami? (scrivere la struttura di Lewis) H 2 O 2 N 2 F 2 N 2 F 4 C 2 H 4 Cl NO COCl 2
Trieste, 26 giugno 2003 1. Specificare gli orbitali ibridi utilizzati dagli atomi di carbonio (indicando gli angoli di legame) nella seguente molecola organica: H 3 C C C C OH H H H2 La molecola può presentare isomeri ottici o isomeri cis-trans? La molecola può formare legami idrogeno intermolecolari? Specificare gli atomi coinvolti. 2. Disegnare la struttura di Lewis e prevedere la geometria delle seguenti molecole: 2 NCl 3 PF 6 OF 2 SO 3 ICl 2 In quale delle specie pensate di trovare il coinvolgimento di orbitali d nello schema di ibridizzazione dell'atomo centrale? Commentare la risposta. 3. Un composto binario di boro e idrogeno e' costituito per il 78.3% da boro. Sapendo che 1.0 g di tale composto occupa a 0 C e 1 atm di pressione un volume di 820 ml, calcolare la formula minima e molecolare. 4. La seguente reazione redox che avviene in ambiente basico, 2 CrO 4 (aq) + N2 H 4 (aq) Cr 3+ (aq) + N 2 (g) ha luogo in una pila. a) bilanciare la reazione, schematizzare la pila che funziona con questo sistema. b) Calcolare la costante di equilibrio per questa reazione, noti i potenziali standard E. c) Un aumento di ioni OH favorisce la reazione come riportata? 5. Una soluzione 0.5M della base debole dietilammina (C 2 H 5 ) 2 NH, ha ph = 12.33. Calcolare la concentrazione di tale base perche' il suo ph diventi uguale a 11.5. 6. Dare spiegazione alle seguenti affermazioni: - Il metanolo (CH 3 OH) ha un punto di ebollizione piu' alto dell acetone CH 3 OCH 3 - L'acido acetico in fase gassosa presenta una pressione notevolmente piu' bassa di quella prevista dalla legge dei gas. - Il punto di ebollizione dei gas nobili aumenta con il numero atomico. - Miscele di acetone CH 3 COCH 3 e cloroformio CHCl 3 deviano in modo significativo dalla legge di Raoult.
Trieste, 7 marzo 2003 1. Specificare gli orbitali ibridi utilizzati dagli atomi di carbonio (indicando gli angoli di legame) nella seguente molecola organica: H 3 C CCl CCl CHO La molecola può presentare isomeri ottici o isomeri cis-trans? La molecola può formare legami idrogeno? Specificare gli atomi coinvolti. 2. Disegnare la struttura di Lewis e prevedere la geometria delle seguenti molecole: AsCl 5 SCl 3 H 2 S NO 3 ICl 2. In quale delle specie pensate di trovare il coinvolgimento di orbitali d nello schema di ibridizzazione dell'atomo centrale? Commentare la risposta. 3. La seguente reazione redox che avviene in ambiente basico, Co(s) + ClO (aq) _ Co 2+ (aq) + Cl (aq) ha luogo in una pila. a) bilanciare la reazione, schematizzare la pila che funziona con questo sistema, e calcolare E sapendo che E Co 2+ /Co = 0.227 Volt, E ClO - /Cl - = +0.89 Volt. b) Calcolare la costante di equilibrio per questa reazione. c) Un aumento di ioni OH favorisce la reazione come riportata? 4. A 10.3 grammi di acetato di sodio furono aggiunti ad un 1 litro di soluzione 0.1 M di acido acetico. Calcolare il ph della soluzione. La costante di dissociazione dell acido acetico è 1.8x10-5. 5. 1.597 g di una specie non elettrolita, sciolti in 500 ml di acqua, danno un abbassamento crioscopico di 0.033 C (Kcr = 1.86). La stessa specie, decomponendosi da' il 40% di C e il 60% di H 2 O. Se ne scriva la formula molecolare. 6. In una soluzione satura di Cd(IO 3 ) 2 a 25 C, [Cd 2+ ] = 1.79x 10-3 M. Quanto vale la concentrazione di [IO 3 - ] e quanto vale il prodotto di solubilita per lo iodato di cadmio a 25 C?
Trieste, 7 gennaio 2003 1. A 20 C qual è la pressione osmotica esercitata da una soluzione ottenuta sciogliendo 50 g di solfato di sodio in 550 ml di acqua? 2. Bilanciare la seguente reazione redox: Mo +3 + Ce +4 MoO 4 = + Ce +3 + H + e indicare la corrispondente pila (specificando catodo e anodo) che sfrutta questa reazione di ossido riduzione. 3. Una pila e' costituita da due elettrodi a idrogeno (pressione gas = 1 atm) immersi rispettivamente in una soluzione 1.0 M di HCl e 1.0 M di un acido debole monoprotico. Calcolare la costante di dissociazione dell'acido debole sapendo che la f.e.m. della pila è 0.12 V. Indicare le reazioni agli elettrodi specificando inoltre quale funziona da catodo. 4. Specificare gli orbitali ibridi utilizzati dagli atomi di carbonio e azoto (indicando gli angoli di legame) nella seguente molecola organica: H 2 N C C C COOH H2 H H La molecola può presentare isomeri ottici o isomeri cis-trans? La molecola può formare legami idrogeno? Specificare gli atomi coinvolti. 5. Disegnare la struttura di Lewis e prevedere la geometria delle seguenti molecole: PCl 5 PCl 3 H 2 Se NO 2 I 3. In quale delle specie pensate di trovare il coinvolgimento di orbitali d nello schema di ibridizzazione dell'atomo centrale? Commentare la risposta. 6. A 5.3 grammi di acetato di sodio furono aggiunti 2 ml di HCl 3N. Quindi fu aggiunta acqua fino a 500 ml. Calcolare il ph. La costante di dissociazione dell acido acetico è 1.8x10-5.
Trieste, 12 dicembre 2002 1. La pressione di vapore del solvente puro CS 2 è 0.3914 atm a 20 C. Quando 40 gr di zolfo rombico vengono disciolti in un 1 Kg di CS 2, la pressione di vapore di CS 2 diminuisce a 0.3868 atm. Determinare la formula molecolare delle molecole di zolfo disciolte in CS 2. 2. A 425.6 C un campione di cis-x è convertito per il 73.6% nella sua forma trans. cis trans a Calcolare la costante di equilibrio K per questa reazione. b Calcolare la pressione parziale di equilibrio per il composto trans quando 0.525 moli del composto cis vengono poste in un contenitore di 15 L e riscaldate a 425.6 C. (costante dei gas R = 0.082 L atm mole 1 K 1 ) 3. Una cella galvanica che lavora a 25 C è cosi costituita: Pt ClO 4, ClO3, H + Fe 3+, Fe 2+ Pt La concentrazione di tutti gli ioni è 0.010 M. a Scrivere le reazioni chimiche bilanciate per le semireazioni e la reazione complessiva della cella. Sapendo che i potenziali standard delle coppie redox sono: E ClO4-/ClO3- = +1.19 Volt, E Fe3+/Fe2+ = +0.77 Volt, b Calcolare la tensione di cella iniziale c Calcolare la costante di equilibrio per la reazione ricavata in (a). 4. Disegnare la struttura di Lewis (indicando eventuali forme di risonanza) e prevedere la geometria delle seguenti molecole: ONCl O 2 NCl XeF 2 SCl 4 CHF 3. Stabilire quali sono polari. 5. La molecola dell acetaldeide ha un gruppo CH 3, un atomo di ossigeno ed un atomo di idrogeno legati all atomo centrale di carbonio. Disegnare la struttura della molecola, indicando l ibridizzazione per ciascun atomo di carbonio, gli orbitali π, i valori degli angoli di legame. La molecola può presentare isomeri ottici o isomeri cis-trans? 6. La metilammina (CH 3 NH 2 ) è una base debole la cui K b vale 4.4 x 10 4. Calcolare il ph di una soluzione ottenuta sciogliendo in acqua 0.070 moli di metilammina e diluendo fino a 800 ml.
Trieste, 7 novembre 2002 1. Quale set di orbitali ibridi viene utilizzato dallo xeno nelle seguenti molecole: XeF 4, XeO 2 F 2, XeO 4. Qual è la geometria delle specie soprascritte? Sono molecole polari? 2. Calcolare il ph di una soluzione acquosa di perclorato di ammonio 0.1 M, sapendo che la costante basica per l ammoniaca è Kb = 1.8 x 10 5. 3. La seguente reazione redox che avviene in ambiente basico, Co(s) + ClO (aq) Co 2+ (aq) + Cl (aq) ha luogo in una pila. a) bilanciare la reazione, schematizzare la pila che funziona con questo sistema, e calcolare E sapendo che E Co 2+ /Co = 0.227 Volt, E ClO - /Cl - = +0.89 Volt. b) Calcolare la costante di equilibrio per questa reazione. c) La reazione avviene nel verso indicato? d) Un aumento di ioni OH favorisce la reazione come riportata? 4. Descrivere brevemente il fenomeno dell isomeria ottica, facendo degli esempi. 5. In molte reazioni chimiche l'ibridazione degli atomi cambia. Dire in ciascuna reazione quali cambiamenti, se ci sono, hanno luogo per gli atomi indicati in grassetto: H 2 C=CH 2 + H 2 H 3 C-CH 3 P(CH 3 ) 3 + I 2 P(I) 2 (CH 3 ) 3 6. Una soluzione satura di Ca 3 (PO 4 ) 2 ha una concentrazione di ioni calcio di 2.01 x 10-8 M, Determinare il prodotto di solubilità di questo sale. La solubilità di questo fosfato aumenta o diminuisce in una soluzione acquosa di Na 3 PO 4?
Trieste, 23 settembre 2002 1. a) Scrivere la formula di Lewis dell anione dicianoammide (NC-N-CN) 1-. Ha una struttura lineare o angolata? b) Descrivere la geometria delle seguenti molecole/ioni: XeO 3, XeO 4, XeO 6 4-. Quale set di orbitali ibridi viene utilizzato dallo xeno? 2. Calcolare il ph di una soluzione acquosa che si ottiene mescolando 0.50 litri di ammoniaca 0.020 M e 0.250 L di acido perclorico 0.020 M. (Kb = 1.8 x 10 5 ). 3. Data la reazione esotermica 2A (solido) + B(aq) BA 2 (aq), scrivere l'espressione della costante di equilibrio e dire come varia qualitativamente il suo valore numerico nei seguenti casi: a) innalzando la temperatura; b) aumentando la concentrazione di B; c) dimezzando le concentrazioni di B e BA 2 ; d) aggiungendo A 4 a) Bilanciare la seguente equazione redox che avviene in ambiente acido: MnO 4 (aq) + H 2 S(aq) Mn 2+ (aq) + SO 4 2 (aq) b) Schematizzare una pila che funziona con questo sistema redox, specificando catodo e anodo. 5. Sapendo che la solubilità di CaF 2 in acqua è 0.017 g/l, determinare la solubilita di questo sale in una soluzione di NaF 0.100 M. 6. Spiegare se la seguente molecola (fenilalanina) presenta attivita ottica: H O CH 2 C C NH 2 OH Indicare inoltre l ibridazione assunta da ciascun atomo di carbonio
Trieste, 10 luglio 2002 1. Calcolare il ph di una soluzione acquosa che si ottiene mescolando volumi uguali di ammoniaca 0.020 M e di acido perclorico 0.020 M. (Kb = 1.8 x 10 5 ). 2. a) Scrivere le strutture di Lewis per le seguenti molecole: HCHO NO 3 SCl 2 PF 3 XeF 4 NH 3 ClF 3 b) indicare la geometria molecolare (teoria VSEPR) c) indicare inoltre gli orbitali utilizzati dall atomo centrale nella formazione dei legami. 3. Vengono proposte due strutture per una molecola triatomica contenente azoto, ossigeno e fluoro: NOF ONF E sufficiente sapere che la molecola è angolata per determinare la reale struttura? 4 Calcolare quanti ml di una soluzione contenente 25 g di K 2 Cr 2 O 7 per litro ossidano 2.3 g di FeSO 4.7H 2 O. Bilanciare la reazione di ossido riduzione in soluzione acida in cui il cromo viene ridotto a Cr 3+. 5. Una pila e' costituita da due elettrodi a idrogeno [p(h 2 ) = 1 atm] immersi rispettivamente in una soluzione 0.8 M di HCl e 1.00 M di un acido debole monoprotico. Calcolare la costante di dissociazione dell'acido debole sapendo che la f.e.m. della pila e' 0.12 V. Indicare inoltre quale elettrodo funziona da catodo. 6. Illustrare il fenomeno dell isomeria ottica.
Trieste, 7 gennaio 2002 1. Calcolare il ph di una soluzione acquosa 0.020 M di ammoniaca e 0.009 M di nitrato di ammonio. (Kb = 1.8 x 10 5 ). 2. Scrivere le strutture di Lewis (in accordo con la regola dell ottetto) per le seguenti molecole: N 2 H 4 N 3 SF 2 PCl 3 e indicare gli orbitali utilizzati nella foemazione dei legami. 3. Determinare la struttura delle seguenti molecole (VSEPR) e dire quale e la piu solubile in un solvente polare: XeF 4 NH 3 ClF 3 BCl 3 PCl 5 4. Il calcio possiede una struttura cubica a facce centrate con un volume della cella elementare di 171.88 Å 3. Determinare il raggio atomico del calcio. 5. La seguente reazione che avviene in ambiente basico, Co(s) + ClO (aq) Co 2+ (aq) + Cl (aq) ha luogo in una pila. a) bilanciare la reazione, schematizzare la pila che funziona con questo sistema redox, calcolare E sapendo che E Co 2+ /Co = 0.227 Volt, E ClO - /Cl - = +0.89 Volt. b) Calcolare la costante di equilibrio per questa reazione. c) La reazione avviene nel verso indicato? d) Un aumento di ioni OH favorisce la reazione come riportata? 6. Una miscela gassosa costituita da NO 2 e N 2 O 4 all equilibrio ha una pressione totale di 0.135 Atm. La costante di equilibrio per la reazione 2 NO 2 (g) N 2 O 4 (g) vale 8.8. Calcolare le pressioni parziali dei gas nella miscela.
Trieste, 12 dicembre 2001 1. La candeggina per usi casalinghi contiene acido ipocloroso miscelato con ipoclorito di sodio. Se in 1.50 litri di soluzione acquosa sono contenuti 0.88 moli di di ac. ipocloroso e 1.2 moli di ipoclorito di sodio, calcolare il ph della soluzione. (Ka = 3.0 x 10 8 ). 2. Il butirrato di metile e l acetato di etile sono solubili l uno nell altro in tutte le proporzioni e realizzano soluzioni ideali. A 50 C il butirrato di metile (massa molare =102.13 g mol 1 ) ha una pressione di vapore di 0.1443 atm. Alla stessa temperatura, l acetato di etile (massa molare =88.10 g mol -1 ) ha una pressione di vapore di 0.3713 atm. La pressione totale a 50 C di una certa soluzione dei due solventi e 0.2400 atm. Calcolare le frazioni molari nella soluzione e in fase vapore. 3. A ph 14, sono stati misurati i seguenti potenziali di riduzione: S 2 O 3 2-0.74 Volt S 0.51 Volt HS a) Determinare se lo zolfo disproporziona spontaneamente in condizioni basiche. b) Bilanciare le due semireazioni e calcolare la costante di equilibro per la reazione globale. c) Determinare qual è l agente ossidante piu forte a ph 14; S(s) oppure HS (aq)? 4. Vengono proposte due strutture per questa molecola triatomica contenente azoto ossigeno e fluoro: NOF e ONF. E sufficiente sapere che la molecola è angolata per determinare la reale struttura? 5. Indicare se la seguente molecola CH 2 CH 2 NH 2 C CH CH 3 OH a) puo presentare (dandone spiegazioni) isomeria di tipo geometrico (cis-trans), isomeria conformazionale, isomeria ottica. b) specificare gli orbitali ibridi utilizzati dagli atomi di C, N e O 6. Assegnare il contorno all atomo centrale nelle seguenti ioni/molecole (l atomo centrale è indicato per primo), indicarne la geometria e gli orbitali ibridi utilizzati nella formazione dei legami: SOCl 2 SO 2 Cl 2 XeF 5 + SeF 6
Trieste, 9 ottobre 2001 1. 1.597 g di una specie non elettrolita, sciolti in 500 ml di acqua, danno un abbassamento crioscopico di 0.033 C (Kcr = 1.86). La stessa specie, decomponendosi da' il 40% di C e il 60% di H 2 O. Si determini la formula molecolare. 2. Avendo a disposizione le seguenti soluzioni acquose: acido acetico, ammoniaca, idrossido di potassio e acido cloridrico tutte 0.01 M, dire come preparereste una soluzione tampone a ph 4. Assumere Ka = Kb = 2x10-5. 3. La seguente reazione che avviene in ambiente acido, HNO 3 (aq) + Cr +3 (aq) NO(g) + Cr 2 O 7 2- (aq) ha luogo in una pila. a) bilanciare la reazione, schematizzare la pila che funziona con questo sistema redox, calcolare E sapendo che E HNO 3 /NO = 0.96 Volt, E Cr 2 O 7 2- /Cr +3 = 1.33 Volt. b) Calcolare la costante di equilibrio per questa reazione. c) La reazione avviene nel verso indicato? d) Un aumento di acidità favorisce la reazione come riportata? 4. Utilizzando il metodo del legame di valenza, descrivere la struttura dell' acido propionico (CH 3 - CH 2 -COOH) e del propino (CH 3 -C_CH). 5. Illustrare il fenomeno dell isomeria ottica. 6. Data la reazione esotermica 2A (solido) + B(aq) BA 2 (aq), scrivere l'espressione della costante di equilibrio e dire come varia qualitativamente il suo valore numerico nei seguenti casi: a) innalzando la temperatura; b) aumentando la concentrazione di B; c) dimezzando le concentrazioni di B e BA 2 ; d) aggiungendo A.
Trieste, 5 settembre 2001 1- Il pka dell etano C 2 H 6, un gas a temperatura ambiente, e stato recentemente riportato essere 50.6. a) l etano è un acido debole o forte? b) scrivere la formula della base coniugata. c) scrivere le equazioni bilanciate (e le costanti di equilibrio) per rappresentare cosa succede quando il sale NaC 2 H 5 è miscelato con acqua. 2- a) Bilanciare la seguente equazione redox che avviene in ambiente acido: MnO 4 (aq) + H 2 S(aq) Mn 2+ (aq) + SO 4 2 (aq) b) Schematizzare una pila che funziona con questo sistema redox. 3- Ci sono delle controversie sulla struttura del solido molecolare GaSbCl 6, che potrebbe essere (SbCl 2 + )(GaCl4 ) oppure (GaCl2 + )(SbCl4 ). Indicare la struttura (teoria VSEPR) di questi cationi e anioni. Sperimentalmente si mette in evidenza che il catione ha una geometria angolata, quali delle due strutture proposte e quella corretta? 4- Sapendo che la solubilità di CaF 2 in acqua è 0.017 g/l, determinare la solubilita in una soluzione di NaF 0.100 M. 5- Le fibre acriliche sono polimeri dell acrilonitrile: CH 2 CHCN dove il gruppo C_N sostituisce un atomo di H dell etilene. Traccia la struttura di Lewis, indicando l ibridizzazione e gli orbitali utilizzati da ciascun atomo di C. 6- Descrivere le strutture allo stato solido di NaCl e CsCl, indicando il numero di ioni nella rispettiva cella elementare. Perche i due sali non presentano la stessa struttura cristallina?