Paniere Chimica Applicata e Tecnologia dei Materiali - Risposte multiple

Set domande risposte multiple sulla chimica applicata e tecnologia dei materiali

Lezione 003

• Relativamente alla carica e alla massa del protone, un elettrone ha: Carica opposta e stessa massa.
• Quali sono le conclusioni a cui è giunto Rutherford attraverso il suo famoso esperimento "della lamina d'oro"? L'atomo è essenzialmente vuoto. La carica positiva si trova al centro dell'atomo.
• Il rapporto massa protone/massa elettrone vale: 1833.
• I raggi alfa sono: Nuclei di elio (He²).
• La massa dell'elettrone vale: 9.11×10^-28 kg.
• Quale dei seguenti scienziati ha proposto il modello atomico detto "a panettone" (in inglese "plumpudding model"): Joseph John Thomson.
• Nell'esperimento di Rutherford una sottile lamina d'oro viene bombardata con particelle alfa. Se la struttura dell'atomo fosse stata quella proposta da Thomson cosa sarebbe dovuto accadere? Le particelle alfa avrebbero attraversato la lamina praticamente senza deviazioni.
• L'esperimento di Rutherford stabilisce che: Che i protoni, di carica positiva, si trovano in una regione chiamata nucleo piccola rispetto alle dimensioni caratteristiche dell'atomo.

Lezione 004

• Con riferimento all'effetto fotoelettrico il "lavoro di estrazione" del manganese (Mn) vale 4.1 eV. Qual è la frequenza minima della luce che occorre usare per consentire l'emissione di elettroni da una lamina di manganese? La costante di Planck vale: 6.626×10^-34 J·s. f=9.913×10¹⁴ Hz.
• L'energia e le orbite degli elettroni, secondo Bohr: Non variano.
• Secondo il modello atomico di Rutherford gli elettroni ruotano intorno al nucleo come i pianeti ruotano intorno al sole. A quale problema andrebbe incontro questo modello secondo le leggi della fisica classica? Gli elettroni, nel loro movimento, dovrebbero emettere energia elettromagnetica a spese del proprio movimento per cui, prima o poi, dovrebbero collassare sul nucleo.
• Una radiazione a microonde ha una frequenza pari a 30 GHz. Quanto vale la sua lunghezza d'onda? 1 dm.
• Nell'effetto fotoelettrico l'energia cinetica degli elettroni emessi da un metallo è data da: E_kin=1/2•mv²-h•f.
• Nell'effetto fotoelettrico l'energia cinetica degli elettroni emessi quando un metallo è colpito da una luce di opportuna frequenza (cioè maggiore di quella di soglia) raddoppia se: L'intensità della luce raddoppia.
• Con riferimento all'effetto fotoelettrico il "lavoro di estrazione" del manganese (Mn) vale 4.1 eV. Una lamina di manganese viene irraggiata con una luce avente lunghezza d'onda pari a 254 nm. Quanto vale l'energia cinetica degli elettroni emessi? La costante di Planck vale: 6.626×10^-34 J·s. 18.34 eV.
• Con riferimento all'effetto fotoelettrico il "lavoro di estrazione" del manganese (Mn) vale 4.1 eV. Con quale luce (in termini di lunghezza d'onda) occorre irradiare una lamina di manganese per osservare l'emissione di elettroni? La costante di Planck vale: 6.626×10^-34 J·s. Luce con λ>302.6 nm.
• Se e sono due cariche elettriche poste a una distanza r l'una dall'altra, la forza con cui esse interagiscono elettrostaticamente ha modulo pari a: f=(1/(4πε₀))*Q₁*Q₂/r² dove ε₀ è la costante dielettrica nel vuoto.
• Una stella emette una radiazione elettromagnetica con spettro per il quale λ_max=450×10^-9 m. Ricordando la legge di Wien quanto vale la temperatura della stella? 6440 K.
• Nella seguente figura è riportato lo spettro della radiazione elettromagnetica emessa da un "corpo nero". Una legge fisica che si ricava dall'esame dello spettro è la cosiddetta "legge di Wien" in base alla quale: T×λ_max=2.898×10^-3 m×K.
• Si hanno due lampade. La lampada A emette una luce con numero d'onda pari a 1.4×10⁶ m^-1. La lampada B emette una luce con numero d'onda pari a 0.8×10⁶ m^-1. Quanto vale l'energia irradiata dalle due lampade? Energia di A=2.78×10^-20 J; Energia di B=1.59×10^-20 J.
• L'energia di una radiazione elettromagnetica: Aumenta se la frequenza aumenta.
• Una luce ultravioletta UVA ha una lunghezza d'onda pari a 360 nanometri. Quanto vale la sua frequenza? 8.33×10¹⁴ s^-1.
• La relazione tra lunghezza d'onda λ (m) e numero d'onda k (m^-1) di una radiazione elettromagnetica è uguale a: λ=1/k.

Lezione 005

• Quando un elettrone passa dal livello energetico n₂=2 al livello energetico n₁=1 l'atomo di idrogeno emette una luce di frequenza pari a: Nota: la costante di Rydberg vale RH=3.29×10¹⁵ Hz.
• L'elettrone di un atomo di idrogeno nel suo stato fondamentale descrive un'orbita circolare di raggio r₀=5.30×10^-11 m. Quanto vale l'energia di ionizzazione necessaria per strappare l'elettrone dall'atomo e portarlo a una distanza infinita dal nucleo (con energia cinetica nulla)? Nota: carica elettrone (modulo)= q_e= 1.602×10^-19 C, costante dielettrica nel vuoto =ε₀=8.854×10^-12 C²/(N·m²).
• Il principio di indeterminazione di Heisemberg afferma che: È possibile determinare simultaneamente e con precisione assoluta velocità e posizione di un elettrone.
• La velocità di una pallina da tennis viene misurata con un'incertezza di 1 cm/s. Quanto vale l'incertezza della sua posizione secondo il principio di indeterminazione di Heisemberg? h=6.626×10^-34 J·s.
• Nel modello atomico di Bohr dell'atomo di idrogeno quando un elettrone passa dal livello energetico con numero quantico n₂ al livello energetico con numero quantico n₁ (n₂>n₁) avviene un'emissione di luce di frequenza f pari a: Nota: RH è la costante di Rydberg.
• Secondo Bohr il momento angolare dell'elettrone che ruota intorno al nucleo è quantizzato secondo la relazione:
• Supponiamo di aver misurato la velocità di un elettrone (massa m_e=9.11×10^-31 kg) con un'incertezza Δv=1 m/s. L'incertezza con cui misuriamo la sua posizione è, in base al principio di indeterminazione di Heisemberg, pari a: Nota: h=6.626×10^-34 J·s.
• Secondo il modello atomico di Bohr dell'atomo di idrogeno il raggio r dell'orbita dell'elettrone è legato al numero quantico principale n secondo la relazione: r è proporzionale a n.
• Nel modello atomico di Bohr dell'atomo di idrogeno l'energia E_tot dell'elettrone in orbita intorno al nucleo è legata al numero quantico principale tramite la relazione: E_tot è inversamente proporzionale a n².

Lezione 006

• Secondo il postulato di De Broglie, la materia possiede sia proprietà corpuscolari sia proprietà ondulatorie con: lunghezza d'onda.
• Indicare la proprietà dell'atomo di un elemento che più facilmente dipende dall'effetto di schermatura degli elettroni: numero atomico.

Lezione 007

• Secondo il principio di esclusione di Pauli, un orbitale può contenere al massimo: due elettroni, purché di spin opposto.

Lezione 008

• Litio e potassio possiedono lo stesso numero di elettroni nell'ultimo livello energetico.
• Indicare l'elemento con minore energia di prima ionizzazione: Cs.
• Il fosforo (P) è un esempio di: non metallo.
• Indicare quale andamento si osserva spostandosi da sinistra verso destra lungo la tavola periodica: il raggio atomico tende a diminuire.
• Indicare l'associazione corretta: Cl alogeno.
• L'elettronegatività è massima per il fluoro.
• Indicare quale delle seguenti affermazioni sull'azoto è corretta: forma più di un ossido.
• Quale fra questi elementi ha maggiore elettronegatività? S.
• Indicare quale tra questi elementi può espandere l'ottetto: fosforo.
• Indicare la configurazione elettronica del magnesio nel suo stato fondamentale: 1s² 2s² 2p⁶ 3s².
• L'energia di prima ionizzazione di un atomo è: l'energia minima richiesta per allontanare a distanza infinita l'elettrone più esterno da un atomo isolato.
• Quale tra i seguenti elementi ha la maggiore energia di ionizzazione? Fosforo.
• Indicare fra le seguenti coppie quale è costituita da ioni isoelettronici: F^‒ Al³⁺.

Lezione 011

• Sulla base della teoria VSEPR: BF₃ è una molecola apolare, mentre ClF₃ è polare.

Lezione 012

• Indicare la frase che descrive correttamente il legame covalente: orbitali di due o più atomi si sovrappongono l'un l'altro in modo da accoppiare gli elettroni disaccoppiati.

Lezione 013

• Calcolare quanti grammi di acqua si possono ottenere dalla decomposizione di 0.100 g di MgCl₂ ×6 H₂O: 0.0532 g.
• Un composto ha formula minima CH₂O, ha peso formula pari a 30 e peso molecolare Mw = 180, perciò la sua formula molecolare è: C₆H₁₂O₆.
• Qual è la formula minima (o empirica) del composto la cui formula molecolare è P₄O₁₀? P₂O₅.
• Qual è la formula minima (o empirica) del composto la cui formula molecolare è C₆H₆? CH.
• Durante un'autopsia sotto la lingua del paziente viene trovata una polvere bianca. L'analisi rivela una percentuale in peso di Na del 33,18%. Quale delle seguenti sostanze può essere la polvere bianca? Na₃AsO₄.
• Un campione di minerale costituito da Au (s) e da SiO₂ (s) ha volume = 38.0 mL e densità = 9.80 g/mL^-1. Calcolare la massa di Au(s) nel campione, sapendo che la densità dell'oro è 19.32 g/mL e quella della silice è 2.20 g/mL. 326 g.
• Quante moli di Fe₂O₃ si possono ottenere se si hanno a disposizione dieci moli di Fe? 5.

Lezione 014

• Quale dei seguenti campioni è costituito da circa 6,02×10²³ atomi di ossigeno legati? 33.0 g di CaCO₃.
• Per la combustione completa di 0.5 mol di un idrocarburo occorrono 2.5 mol di O₂ e vengono prodotte 1.5 mol di CO₂. Individuare l'idrocarburo. C₃H₈.
• Calcolare le moli di NO che si ottengono quando si trasformano 2.0 mol di (NH₄)₂Cr₂O₇ secondo la reazione (da bilanciare): (NH₄)₂Cr₂O₇ → NH₃ + Cr₂O₃ + NO + H₂O. 2.4 moli.
• 8.0 moli di un idrocarburo di formula C₄H_X reagiscono con ossigeno secondo la reazione: C₄H_X (g) + (4 + x/4) O₂ (g) → 4 CO₂ (g) + (x/2) H₂O (g). Sapendo che si producono 720 g di acqua, determinare la formula dell'idrocarburo. C₄H₄.
• Un minerale contiene il 73,0% in peso di HgO. Se 750 g di tale minerale sono decomposti secondo la reazione da bilanciare: HgO (s) → Hg (l) + O₂ (g), si ottengono 37,614 g moli di O₂. Calcolare la resa percentuale della reazione. 93,0%.
• 25,0000 g di un carbonato di formula M_x(CO₃)_y forniscono, per decomposizione termica, 5,1264 g.