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Stechiometria, calcolo Ph, soluzioni tampone

Raccolta vastissima di esercizi svolti per il corso di Chimica Medica tenuto dal prof. Massimiliano Coletta. Argomenti degli esercizi:- Stechiometria;- Calcolo del PH;- Idrolisi;- Soluzioni tampone, miscele di acidi e basi.

  • Per l'esame di CHIMICA MEDICA del Prof. M. Coletta
  • Università: Tor Vergata - Uniroma2
  • CdL: Corso di laurea in farmacia (Facoltà di Medicina e Chirurgia e di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali)
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  • 09-07-2011
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Stechiometria, calcolo Ph, soluzioni tampone
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Anteprima Testo:
Raccolta di esercizi di Stechiometria tratti da compiti in classe Anni Scolastici 1991–92, 1992–93, 1993–94 I.T.I.S.V.E.M. Valdagno
Edizioni Peridr`ro o
pslavi@interplanet.it
Gennaio 1994
Indice 1 Stechiometria
2
2 Soluzioni
8
3 Equilibrio
13
4 Calcoli sul pH
17
5 Idrolisi
24
6 Miscele di acidi e basi. Tamponi
29
7 Solubilit` a
35
A Risposte A.1 Capitolo A.2 Capitolo A.3 Capitolo A.4 Capitolo A.5 Capitolo A.6 Capitolo A.7 Capitolo
41 41 43 44 45 48 49 51
1 2 3 4 5 6 7
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1
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Capitolo 1 Stechiometria 1–1 Bilanciare la seguente reazione redox che avviene in ambiente acido: WO3 + Sn2+ −→ W3 O8 + Sn4+ R. 1–2 Bilanciare le seguenti reazioni: a) MnO− + C2 O2− 4 4 b) NO− 2
−→
−→
Mn2+ + CO2
(amb. acido)
NO− + NO 3
c) [Au(OH)4]− + N2 H4
(amb. acido)
−→
d) Na3 AsO3 + I2 + NaOH
Au + N2
−→
(amb. basico)
Na3AsO4 + NaI
R. 1–3 Bilanciare la seguente reazione:
P2 H4
−→
PH3 + P4 H2
R. 1–4 Bilanciare le seguenti reazioni: a) I2 + Cl2
−→
IO− + Cl− 3
b) MnO2− 4
−→
MnO− + MnO2 4
(amb. acido) (amb. acido) 2
CAPITOLO 1. STECHIOMETRIA c) [Ag(OH)4]3− + Mn2+
−→
d) N2H4 + Cu(OH)2 + NaOH
3
H2MnO3 + Ag −→
(amb. basico)
N2 + Cu
R. 1–5 Bilanciare la seguente reazione scritta in forma molecolare:
KMnO4 + HCl
−→
MnCl2 + Cl2 + KCl + H2O
R. 1–6 Bilanciare la seguente reazione ionica sapendo che essa avviene in ambiente basico: As2O3 + IO− 4
−→
AsO3− + IO− 4 3
R. 1–7 Assegnare gli opportuni coefficienti stechiometrici alla seguente reazione:
KClO3 + H2SO4
−→
KHSO4 + HClO4 + ClO2 + H2O
R. 1–8 Calcolare la quantit` in grammi di arseniato di argento, Ag3 AsO4 (P.M.=462.5) che si a ottiene facendo reagire 0.2 Kg di nitrato di argento, AgNO3 (P.M.=169.8) con un eccesso di arseniato di sodio secondo la reazione:
AgNO3 + Na3 AsO4
−→
Ag3AsO4 + NaNO3
R. 1–9 Calcolare quanti grammi di K2 Cr2 O7 (P.M.=294.18) occorrono per ossidare 0.35 g di acido cloridrico (P.M.=36.46) a cloro secondo la reazione:
Cr2 O2− + Cl− + H+ 7 R.
−→
Cr3+ + Cl2
CAPITOLO 1. STECHIOMETRIA
4
1–10 Bilanciare la seguente reazione scritta in forma molecolare:
Hg + HNO3 + HCl
−→
HgCl2 + NO + H2O
R. 1–11 Assegnare gli opportuni coefficienti stechiometrici alla seguente reazione:
Ca(OH)2 + Cl2
−→
Ca(ClO3 )2 + CaCl2 + HO
R. 1–12 I nitrati si ricercano in laboratorio sfruttando la seguente reazione: Al + NO− 3
−→
[Al(OH)4]− + NH3
Bilanciare l’equazione redox sapendo che essa avviene in ambiente basico. R. 1–13 I sali di cromo(III) vengono ossidati a cromati dal biossido di piombo in ambiente basico secondo la reazione: Cr3+ + PbO2
−→
CrO2− + Pb2+ 4
Calcolare quanti grammi di biossido di piombo (P.M.=239.2) reagiscono con 21.43 g di cloruro di cromo(III) (P.M.=156.1) puro al 60% . R. 1–14 Calcolare la quantit` in grammi di MnO2 , (P.M.=86.9) che si ottiene da 43 g di a Na2 MnO4, P.M.=164.9 se avviene la seguente reazione: MnO2− + H+ 4
−→
MnO− + MnO2 + H2 O 4
se la resa della reazione ` pari al 90% . e R. 1–15 Un campione contenente acido ossalico, (COOH)2, P.M.=90, del peso di 30 g viene trattato con 20 g di permanganato di potassio, KMnO4 , P.M.=158. Avviene la seguente reazione, in ambiente acido:
CAPITOLO 1. STECHIOMETRIA
5
MnO− + (COOH)2 4
−→
Mn2+ + CO2
Sapendo che tutto il permanganato di potassio ` stato consumato nella reazione, calcolare e la percentuale di acido ossalico nel campione. R. 1–16 I sali di molibdeno si possono ossidare sfruttando la seguente reazione: [Mo(OH)4]− + ClO−
−→
MoO2− + Cl− 4
Bilanciare l’equazione redox sapendo che essa avviene in ambiente basico. R. 1–17 Il cloro viene preparato in laboratorio per trattamento di biossido di manganese con acido cloridrico secondo la reazione: −→
MnO2 + HCl
MnCl2 + Cl2
Calcolare quanto biossido di manganese puro all’85% occorre per preparare 20 g di cloro. R. o 1–18 L’arsina, AsH3 , si pu` produrre attraverso la seguente reazione: Ag + H3AsO3
−→
Ag+ + AsH3 in ambiente acido
Calcolare quanta arsina pu` essere sintetizzata partendo da 10 g di argento e 13 g di o H3AsO3 . L’arsenico nell’arsina ha lo stesso Numero di Ossidazione dell’azoto nell’ammoniaca. R. 1–19 Il solfato di sodio reagisce con l’idrossido di cromo secondo la reazione: Na2 SO4 + Cr(OH)3
−→
NaOH + Cr2 (SO4 )3
Trovare i grammi di idrossido di sodio che si ottengono per reazione di 14.2 g di solfato di sodio con 12.3 g di idrossido di cromo. R.
CAPITOLO 1. STECHIOMETRIA
6
1–20 Calcolare quanti grammi di bicromato di potassio Espandi »(K2 Cr2 O7) occorrono per ossidare 0.35 g di acido cloridrico a cloro elementare secondo la reazione: K2 Cr2 O7 + HCl
−→
KCl + CrCl3 + Cl2
R. 1–21 Il cloruro ferroso viene ossidato dall’acido nitrico in presenza di acido cloridrico secondo la reazione: −→
FeCl2 + HNO3 + HCl
FeCl3 + NO
Calcolare quanti grammi di di cloruro ferroso puro al 70% occorrono per ottenere 10 g di ossido di azoto. R. o 1–22 La fosfina, PH3, si pu` ottenere con la segente reazione: −→
Tl + H3PO3
Tl+ + PH3
in ambiente acido. Calcolare la quantit` di fosfina che si pu` ottenere partendo da 21 g a o di tallio e 9 g di H3PO3 . Il fosforo nella fosfina ha lo stesso Numero di Ossidazione che l’azoto ha nell’ammoniaca. R. 1–23 Il carbonato di potassio reagisce con il cloruro di alluminio secondo la reazione: K2CO3 + AlCl3
−→
KCl + Al2(CO3 )3
Trovare i grammi di cloruro di potassio che si ottengono per reazione di 14 g di carbonato di potassio con 16 g di cloruro di alluminio. R. 1–24 Il mercurio viene ossidato dall’acido nitrico secondo la reazione: Hg + HNO3 + HCl
−→
HgCl2 + NO
Calcolare quanti grammi di mercurio sono necessari per far reagire 10.5 g di acido nitrico. R.
CAPITOLO 1. STECHIOMETRIA
7
1–25 1.502 g di una miscela di cloruro di potassio e clorato di potassio vengono riscaldati a 400◦ C. Tutto il clorato si decompone con produzione di cloruro di potassio e ossigeno: KClO3(s)
−→
KCl(s) + O2(g)
Sapendo che la massa rimasta ` di 1.216 g, calcolare la composizione percentuale della e miscela. R. 1–26 Il potassio metallico reagisce a contatto con l’acqua secondo lo schema di reazione: K + H2 O
−→
KOH + H2
Calcolare quanto idrogeno si forma per reazione di 5 g di potassio con 10 g di acqua. R. 1–27 Il nitrato d’argento reagisce con l’acido cloridrico per formare cloruro di argento: AgNO3 + HCl
−→
AgCl + HNO3
Calcolare quanti grammi di HCl al 10 % occorrono per far reagire 2.8 g di AgNO3. R. 1–28 Calcolare quanti grammi di rame sono necessari per ottenere 20 g di ossido di azoto secondo la reazione in ambiente acido: Cu + NO− 3
−→
Cu2+ + NO
R. 1–29 Calcolare i grammi di fosfato di calcio che si ottengono facendo reagire 22 g di fosfato di potassio con 12 g di cloruro di calcio secondo la reazione: K3 PO4 + CaCl2 R.
−→
KCl + Ca3 (PO4 )2
Capitolo 2 Soluzioni 2–1 Una soluzione di Na2SO4 si prepara sciogliendo 12.0 g di sale in 215 ml di acqua. Calcolare di questa soluzione: a) la molarit`; a b) la normalit` come ossidante, se il prodotto di riduzione ` Na2 SO3; a e c) la molalit`, se la densit` vale d=1.012 a a
g . ml
R. 2–2 730 di NaOH 1.34 M vengono portati ad 1 l. Calcolare la concentrazione in % soluzione ottenuta se d=1.055
g ml
p p
della
.
R. 2–3 Una soluzione avente densit` d = 1.0061 a
g ml
contiene 12.6 g di NH4Cl in 471 ml.
Calcolare per questa soluzione la molarit` e la molalit`. a a R. a 2–4 Calcolare la normalit` di una soluzione di HNO3 al 12 % in peso con densit` d = a 1.1934
g ml
se l’acido viene usato come ossidante e il prodotto di reazione ` ossido di azoto. e
R. 2–5 Calcolare la molarit` di una soluzione 4.5 m di H2SO4 con densit` d = 1.3 a a R.
8
g . ml
CAPITOLO 2. SOLUZIONI
9
2–6 Determinare la molarit` finale di una soluzione ottenuta mescolando 207 ml di una a soluzione di BaCl2 2.45 M con 125 ml di un’altra soluzione di BaCl2 12.05 M e diluendo infine con acqua fino a 500 ml. R. 2–7 Per preparare 500 ml di HCl 0.25 M si ha a disposizione una soluzione di HCl al 34.18 % in peso con densit` d = 1.17 a
g . ml
Calcolare quanti millilitri di quest’ultima
soluzione si devono prelevare. R. 2–8 Una soluzione con densit` d = 1.01 a
g ml
contiene 18.5 g di KCl in 389 ml. Calcolare
per questa soluzione la molarit` e la molalit`. a a R. a 2–9 Calcolare la normalit` di una soluzione di KMnO4 al 10 % in peso con densit` d = a 1.151
g ml
se il sale viene usato come ossidante e il prodotto di reazione ` lo ione manganoso. e
R. a 2–10 Calcolare la molarit` di una soluzione 6.7 m di HNO3 con densit` d = 1.2 a
g . ml
R. 2–11 Determinare la molarit` finale di una soluzione ottenuta mescolando 150 ml di una a soluzione di H2 SO4 6 M con 225 ml di un’altra soluzione di H2 SO4 8 M e diluendo infine con acqua fino a 750 ml. R. 2–12 Per preparare 0.8 l di Na2 CO3 0.30 M si ha a disposizione una soluzione del sale al 31.0 % in peso con densit` d = 1.34 a
g . ml
Calcolare quanti millilitri di quest’ultima
soluzione si devono prelevare. R. 2–13 Si mescolano 230 ml di una soluzione 0.5 M di NaOH con 0.024 l di una soluzione al 23 % in peso di NaOH con densit` d = 1.25 a
g ml
e si porta il volume a 1250 ml con
acqua. Sapendo che la soluzione finale ha densit` d = 1.11 a
g ml
e che l’idrossido di sodio
CAPITOLO 2. SOLUZIONI
10
ha PM = 40, calcolare della soluzione finale la concentrazione in percento in peso e in molalit`. a R. 2–14 Calcolare la normalit` di una soluzione 0.5 M di acido bromico, HBrO3, P.M. = 129 a se il composto viene usato come ossidante e il prodotto di riduzi « Comprimi
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