Chimica generale e inorganica - esercizi

A

Prova scritta dell’esame di Chimica Generale 17 Gennaio 2013

Data la seguente reazione da bilanciare: CaO + C CaC + CO

1] (s) (s) 2(s) (g)

–

a determinare il H di reazione, sapendo che le entalpie di formazione di CaO, CaC e CO sono

2

rispettivamente: -151,9 kcal/mol, -15,0 kcal/mol e -26,4 kcal/mol.

R. CaO + 3C CaC + CO

(s) (s) 2(s) (g)

– –

Hr = (- 15,0 26,4) (-151,9) = 110,5 kcal/mol

–

b Facendo riferimento alla reazione precedente, determinare la quantità di calore necessaria per

-1

produrre 1 kg di CaC (m.m. 64 g mol )

2

-1 x

R. 1000g/64 g mol = 15,625 mol; 110,5 kcal/mol 15,625 mol = 1726,6 kcal

–

a Determinare la massa molare del composto B, non elettrolita, sapendo che sciogliendone

2] 10 grammi in 90 g di acqua si registra un abbassamento della temperatura di congelamento

-1

di 1,15°C. ( k = 1,86°Cm ).

cr -1 x x

R. T= [0-(-1,15)]°C=1,15°C; T= k m; 1,15 =1,86°Cm [(10g/M )/(90g)] 1000g;

cr B

-1 -1

x x

M =1,86°Cm /1,15 °C [10g/(90g)] 1000g=179,7g mol

B

–

b Calcolare la concentrazione molare della soluzione ottenuta mescolando 100 ml di una soluzione

0.15 M con 800 ml di un’altra soluzione acquosa dello stesso sale 0,032 M.

acquosa di KNO

3 -1

R. [0,15x0,1+0,8x0,032]/0,9=0,045 molℓ .

ℓ,

3] In un reattore di 10 si pongono a reagire 0,5 moli di H e 0,5 moli di I , a 448 °C, secondo la seguente

2 2

reazione: H + I 2 HI

2(g) 2(g) (g)

A tale temperatura la Kp vale 50. Quando il sistema raggiunge l’equilibrio, la pressione nel recipiente

vale 5,9 atm.

– Calcolare il numero di moli di tutte le specie presenti all’equilibrio.

a 2 2

R. n=0; Kp=Kc; 50 = (2x/V) /[(0,5-x)/V)] ; x = 0,389; moli H = moli I =0,111mol;

2 2

moli HI = 0,778mol

– Calcolare le pressioni parziali di tutte le specie presenti all’equilibrio.

b

R. moli tot= 1 mol; P = P = (0,111/1)x5,9 = 0,655 atm ; P = (0,778/1)x5,9 = 4,59 atm

H2 I2 HI

–

4] a Ricavare la concentrazione molare di una soluzione di acido solforico, sapendo che si raggiunge il

punto di equivalenza se a 15 mℓ di detta soluzione vengono aggiunti 20 ml di una soluzione di

NaOH 0,1 M. -1

x x

x

R. 0,020 0,1=0,015 2 M; M = 0,002/0,030 = 0,067 molℓ

–

b Calcolare il valore del pH della soluzione acquosa che si ottiene mescolando 20 mℓ di NaOH

. -2 . -3

2,8 10 M con 170 ml di Ca(OH) 1,5 10 M.

2

- . -2 . -3 . -3

x x x

R. [OH ]= (0,020 2,8 10 +0,170 2 1,5 10 )/0,190=5,63 10 M; pOH= 2,25; pH= 11,75.

-6 ℓ)

Calcolare la solubilità del PbBr (sapendo che Kps = 6,60 · 10 mol/

5] 2

–

a in acqua pura ℓ

√(6,60

3 -6

R. s= · 10 /4) = 0,0118 mol/

–

b in una soluzione 0,20 M di Pb(NO )

3 2

ℓ

s= √(6,60 -6 -3

R. · 10 /0,8)) = 2,87 · 10 mol/ →

6] Alla temperatura T per la reazione 2N O 2N O + O del 1° ordine la costante specifica

2 5 2 4 2

. -1 -1

vale k=4,2 10 s .

–

a Ricavare il tempo necessario perché la concentrazione iniziale di N O si dimezzi.

2 5

. -1 -1

R. t =ln2/k=0.693/4,2 10 s =1,65 s

½ -2 -1

–

b Scrivere la equazione della velocità e ricavare v quando [N O ]=10 molℓ .

2 5

. -1 -1 -2 -1 . -3 -1 -1

R. v=k[N O ]= 4,2 10 s 10 molℓ 4,2 10 molℓ .

= s

2 5