Chimica generale inorganica - Esercizi

Chimica Generale

Esercizi del corso

CdL in Scienze Biologiche

Università degli Studi di Firenze

Esercizi Bilanciamento Redox

V₂O₅ + H⁺ + Ce₃₊ → V³⁺ + Ce₄₊ + H₂O

Δe^-: 2

A.M.

V₂O₅ + 10 H⁺ + 4 Ce₃₊ → 2 V³⁺ + 2 Ce₂ + 5 H₂O

CeO + I⁻ → Ce⁺ + I₂

Δe: 2

CeO + 2 I^- + H₂O → Ce^- + I₂ + 2 OH^-

Mn Ce₂ + H NO₃ + HCe → NO + H₃ Ce₂ + H₂O

Δe^-: 6

3 H₃ Ce₂ + 2 H NO₃ + 6 H Ce → 2 NO + 3 H₃ Ce₂ + 4 H₂O

Ce I₂ Na OH → Na CeO₃ + Na Ce + H₂O

Δe^-: 5

Ce I₂ + Na OH → Na CeO₃ + 5 Na Ce + H₂O

BILANCIAMENTO REDOX

Cr₂O₇^2- + H₂O₂ → Cr₂O₄^2-

Cr: +6 - +3 = -3

H₂O₂: -1 - 0 = +1

Δe: 3

2Cr(OH)₄^- + 3H₂O₂ + 2OH^- → 2CrO₄^2- + 8H₂O

C. nel reag.: -2 - 2 = -4

C. nei prod.: -4

Cr₂O₃^- + B₂O₃ + H⁺ → Cr₂O₄^2- + B₃O₃^3-

Cr: +3 - +6 = +3

B: 0

2Cr: 2

B: 3

O: 9

2Cr₂O₃ + 3B₂O₃ + 4H⁺ → Cr₂O₄^2- + 3B₂O₃^3-

2Cr³⁺ + 3B₂O₃ + 4H⁺ → Cr₂O₄^2- + 3B₂O₃^3- + 2H₂O

C. di reag.: +6 - 3 - H₂O = +7

C. nei prod.: +6

Δe: 6

MnO₄^- + 5SO₃^2- → MnO₂ + 5SO₄^2- + H⁺

5e^- : 1

H₂O: 4

S: +5

O: 24

2MnO₄^- + 5SO₃^2- → 2MnO₂ + 10SO₄^2- + 8H⁺

C. di reag.: +4 - 10 = 6

C. nei prod.: -2 - 20 + 16 = 6

Δe: 5

CALCOLO DELLE MOLI

S Calcula il Nume. di mol di Zn in 5,50 g di prodotto

N° mol = 5,50 g / 65,38 g/mol = 0,084 mol

S Calcula il Nume. di atomi in 5,50 g di Zn

N° mol = 0,084 mol

Atomi: N° mol · Na = 0,084 mol · 6,022 · 10²³ mol^-1

S Calcula la massa di 5,50 mol di Zn

Mm = Pa · N° mol

Mm = 65,38 g/mol · 5,50 mol = 359,65 g

S Calcula la massa di 1 atomo di Pb

M_a = Pa / N_a

M_a = 207,2 g/mol / 6,022 · 10²³ mol^-1 = 3,44 · 10^-22 g

S Calcula il numero di moli in 150 g di Pb

N° mol = 150 g / 207,2 g/mol = 7,24 · 10^-1 mol

S Calcula la massa in grammi di 0,100 mol di Pb

M_m = Pa · 0,100 mol = 207,2 g/mol · 0,100 mol = 20,72 g

S Calcula la massa in grammi di 10²⁰ atomi di O₂

M_m = Pa / N_a = 15,999 g/mol / 6,022 · 10²³

M_m = 1,66 · 10^-2 g

S Calcula il numero di atomi di O₂ in 100 g di O₂

N° mol = 100 g / 15,999 g/mol = 0,031 mol

Atomi: N° mol Na = 0,031 mol 6,022 · 10²³ mol^-1 = 1,87 · 10²²

S Calcula la massa in grammi di 5 mol di He

M_m = 5 mol · 4,002 g/mol = 20,01 g

S Calcula la massa in grammi di 5 mol di Ar

M_m = 5 mol · 39,948 g/mol = 199,74 g

S Calcula numero di atomi contenuti in 58 g di Fe

N° mol = 58 g / 55,84 g/mol = 1,04 mol

N° mol = 1,04 mol·Na = 6,26 · 10²³

1.

Calcolare pH di 0.061 mol di HI in 0.250 dm³ di H₂O

Calcolare quindi il pH dopo aggiunta di 0.250 dm³ di NH₃ 0.43 M

[H⁺] = 0.244 M

Essendo un acido forte questo si dissocia completamente di conseguenza pH=(-log [H⁺])

-log [H⁺] = 0.61 pH = 0.61

n mol di NH₃ 0.102 mol

NH₃ + HI ⇌ NH₄⁺ + OH⁻

[NH₄⁺] = _{0.061 mol}/^{0.500 dm³} = 0.22 M

[NH₃] = _{0.041 mol}/^{0.500 dm³} = 0.094 M

K_b = _{[NH₄⁺] [OH⁻]}/^[NH₃] = 1.7 · 10^-5

=> [OH⁻] = ^{K_b [NH₄⁺]}/_[NH₃]

=> pOH = 4.8

=> pH = 9.2

14.

HNO₂

1s⁵ 4s² 18.2

H—O—N=O

Lineare

12.

BH₃

2.1 / 2.102

Triangolare planare

13.

H₂CO₃

O=C

Triangolare planare

OH

OH

14.

C₂H₂

2.1 + 2.102

H—C≡C—H

Lineare

A.M.

CALCOLO DEL pH

CAPITOLO 10

16. 0.1 dm³ di una soluzione acquosa di HNO₃ a pH = 0.15 vengono diluiti con acqua fino a pH = 1.10.

• Si calcoli il volume finale della soluzione.

HNO₃ → H⁺ + NO₃^-

[H⁺] = 10^-pH = 0.562 M

molti HV = [0.562](0.01 dm³) = 0.0562 mol

[H⁺] = 10^-pH = 0.0 79.4 M

V_f = mol / M = 0.0562 mol / 0.0794 dm³ = 1.02 cm³

17. 0.1 dm³ di HCl gassoso (STP) sono sciolti in acqua: il pH risultante è 2.60.

• Si calcoli il volume della soluzione.

HCl → H⁺ + Cl^-

[H⁺] = 10^-pH = 2.5 × 10^-3 M

1 mol gas cloruro = 22.400 cm³

1 = x / 22.400 × 1.00

x = 44.4 × 10^-3 mol di H⁺

V_sci mol / M = 44.6 × 10^-3 mol / 2.5 × 10^-3 M = 1.78 dm³

18. 0.02 dm³ di una soluzione 0.0273 M di NH₃ sono aggiunti a 0.02 l dm³ di una soluzione 0.0913 M di HCl.

• Si calcoli il pH della soluzione finale.

mol inizio HV = (0.0273 M)(0.015 dm³) = 0.12 × 10^-3 mol

mol inizio HV₃ (0.0913 M)(0.02 dm³) = 2.29 × 10^-3 mol

HCl concuma e ne. di HV₃ libera ioni H⁺

mol = 2.29 × 10^o3-0.12×10^-3 = 0.75×10^-4 mol

[H⁺] = 0.75×10^-4 / 0.045 M

pH = -log[H⁺] = 2.7

Cr₂O₇^2- + 3Bi₂C₂O₄ → 3Bi³⁺ + 2Cr³⁺ + 6CO₂ + 7H₂O

b)

Ox. Red.

Cd + NO₃^- → Cd²⁺ + NO₂ (Cambiare oxida)

3e^-

Δe^- = 6

3Ca + 2NO₃^- → 3Cd²⁺ + 2NO + H₂O

Stechiometria 1

Calcolare il pH di una soluzione ottenuta sciogliendo 0.062 mol di Na₂CO₃ in 0.150 dm³ d'acqua (ca)

b) Calcolare il pH che si ottiene dopo l'aggiunta di 0.100 dm³ di una soluzione 0.16 H di HCl.

a) [Na₂CO₃] 0.062 mol / 0.150 dm³

Na₂CO₃ → 2Na⁺ + CO₃^2- K_b(co32-) = 2.1 · 10^-4

[OH^-] = √Kb·C_T = √(2.1 · 10^-4)(0.41

pOH = -log OH = 2.03    pH = 11.97

b) n° moli e HV: (0.16 H)(0.100 dm³) = 0.016 mol

Na₂CO₃ + HCl → NaCl + HCO₃

[HCl] = (0.062 mol) - (0.016 mol) = 0.046 mol di NaCl

H⁺ 0.046 mol / (0.150)

[OH^-] = √(2.2 · 10^-8)(0.184 N) = 6.36 · 10^-5

pOH = 4.2    pH = 9.80