Concetti Chiave
- Il problema 11 riguarda la determinazione della quantità di metano in un ripostiglio ermetico con una pressione parziale di 1,5 atm e temperatura di 25°C.
- La soluzione del problema 11 richiede il calcolo del volume del ripostiglio, la conversione della pressione in pascal, e l'uso della legge dei gas ideali per trovare il numero di moli di metano.
- È stato determinato che nel ripostiglio ci sono circa 18 kg di metano, utilizzando la massa molare del metano pari a 16 g/mol.
- Il problema 12 chiede di calcolare la concentrazione molare di una soluzione acquosa di HCl al 37% in peso e con densità di 1,20 g/mL.
- La concentrazione molare di HCl è stata calcolata come 12,2 M, determinando che in 1 litro di soluzione ci sono 444 g di HCl.
Giochi Della Chimica 2018 - Fase Regionale - Problemi 11-12 Classe A
Problema 11
In un ripostiglio di 6 m2 e alto 3 m chiuso ermeticamente si verifica una perdita di gas metano. Quando la falla viene riparata, nel locale si raggiunge una pressione parziale di metano pari a 1,5 atm alla temperatura di 25°C. Determinare la quantità di metano presente nel ripostiglio.
Svolgimento
Innanzitutto, calcoliamo il volume del ripostiglio!
[math]V = Ab * h = 6 m^2 * 3 m = 18 m^3[/math]
Fatto ciò abbiamo tutti i dati necessari per il calcolo del numero di moli. Convertiamo la pressione in Pa.1:101325=1,5:x
[math]x = 101325 * 1,5 = 151987,5 Pa[/math]
Convertiamo la Temperatura in Kelvin.[math]T = 25+273,15 = 298,15 K[/math]
Secondo la legge dei gas ideali, allora:[math]151987,5 * 18 = x * 8,3144 * 298,15[/math]
[math]x = \frac{151987,5 * 18}{8,3144 * 298,15} = 1103 mol[/math]
Sapendo che [math]n = \frac{m}{MM}[/math]
, allora [math]m = n * MM[/math]
MMCH4 =
[math]1,0 * 4 + 12,0 = 16,0 \frac{g}{mol}[/math]
[math]m = 16,0\frac{g}{mol} * 1103 mol ≈ 18000 g = 18 kg[/math]
La risposta corretta è C, 18 kg.
Problema 12
Una soluzione acquosa di HCl al 37% ha densità pari a 1,20 g/mL. Calcolare la concentrazione molare dell'acido.
Svolgimento
Se %(p/p) = 37, allora il rapporto in peso tra l'acido cloridrico e il peso della soluzione è 0,37. Inoltre sappiamo che 1 L di soluzione ha massa 1200 g.
Quindi in 1 L di soluzione ci sono x grammi di HCl ->
[math]0,37 * 1200 = 444 g[/math]
Calcoliamo n HCl -> 444/36,5 = 12.16 mol[math]M(HCl)=\frac{n}{V} = \frac{12,2}{1} = 12,2 M[/math]
La risposta corretta è A, 12,2 M
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