Chimica generale - esercitazione

Preparazione Agli Esami - Scheda A (2006)

a)

50 cloruro di ammonio riscaldato alla temperatura di 247°C, si dissocia secondo l'equazione:

NH₄Cl NH₃ + HCl

A questa temperatura, la costante di equilibrio della reazione vale K_c = 3,64.10^-4. Calcolare il numero di moli di NH₃ e HCl formati quando 0,0723 moli di NH₄Cl solido si dissociano in un recipiente di 65 lt. Calcolare inoltre la pressione totale all'equilibrio.

• NH₄Cl
• Moli all'inizio: 0,0723
• Moli reagenti: X
• Moli formate: -
• Equilibrio: (0,0723-X)

• NH₃
• Moli all'inizio: 0,020
• Moli reagenti: -
• Moli formate: X
• Equilibrio: (0,020 + X)

• HCl
• Moli all'inizio: -
• Moli reagenti: -
• Moli formate: X
• Equilibrio: X

K_c = [NH₃][HCl] / [NH₄Cl]

K_c = 3,64.10^-4 = (0,020 + X) · X / 65

(1,548.10^-5) = 0,020X + X²

X² + 0,020X - 1,548.10^-5 = 0

Δ = 0,020² - 4 · 1,548.10^-5 = 6,192.10^-5

X₁ = 1,5.10^-2 = 0,021

X₂ = 7,5.10^-4

Ci sono 7,5.10^-4 moli di HCl all’equilibrio, 0,0723 moli di NH₄Cl e 0,0207 moli di NH₃.

PV = nRT P = (0,0723) 0,0821.520 / 65 = 0,069 atm (pressione NH₄Cl)

P = (0,0207) 0,0821.520 / 65 = 0,0187 atm (pressione NH₃)

P = 7,5.10^-4 0,0821.520 / 65 = 7,115.10^-4 atm (pressione HCl)

Quindi P_T = 0,0889

b)

Se trasferito al sodio può essere preparato riscaldando all'ebollizione una soluzione me dei solfito di sodio in presenza di zolfo (reazione A). Oppure per disproporzione dello zolfo elementare in ambiente alcalino (reazione B):

Na₂SO₃+ S Na₂S₂O₃ Δ

6NaOH + 6SO Na₂S + Na₂S₂O₃ + 3H₂O

Quanti kg di Tiosolfato di sodio si ottengono facendo reagire 0.652 kg di zolfo con il solfito di sodio (reazione A)?

Se la stessa quantità di zolfo viene fatta reagire in un eccesso di idrossido di sodio e secondo la reazione B, si ottiene una quantità di tiosolfato di sodio maggiore, minore o uguale?

Bilanciamento reazione B:

semi rid

2S^2- → S^2- + 4e^-

S^2-

semi red

S⁰ + 2e^- → S^2-

2S⁰ + 8e^- → 2S^2-

mol di S

P₃ = 652 g/k

R = 32,06

1. P = 20,33 X
2. mol di Na₂S₂O₃

quindi ci sono 3,216 Kg ci di Na₂S₂O₃

quando ci sono 803,68 ci di Na₂S₂O₃

→minore quantità

a)

in un contenitore è un equilibrio con 8,85 di acqua

moli di soluto in 1 Kg di solvente

X =

mol di H₂O

P = 18

PV=MR

→

Temperatura minore

d)

Scrivere le reazioni di formazione acido:

• H₃AsO₄
• H₃PO₄
• H₂SO₃
• H₂CO₃

Nomenclatura

• As₂O₃ + 3 H₂O → 2 H₃AsO₄
• P₂O₅ + 2 H₂O → H₃PO₄
• SO₂ + H₂O → H₂SO₃

Kp = Kc [RT] ^Δn

81 (1,802) . X / 4 = X (0,0821 . 423)

(1,91 + x / 2) 10

(1,80) . X = X (0,0821 . 423) (1,91 + x / 2)

81 X = X . 34,63 (1,91 + x / 2 + 1,91x + x ² / 2)

81x = 8,68x (5,68+ 4,76x + x² / 2)

8,68X (4,76 +x ² / 2) x

x ( 86,68 x ² - 328 x +276,7) = 0

Δ = 11242

X₁ = 41,32 ± 106 ➔ X1 = 3,726 mols

73,36

- quando Kp = 1,80 . (3,726) ²= 1,206

(1,91 + 3,726 / 2) ²

- mols di Na₂CO₃= X / 2 = 1,863 mol = 197,603 g

a) quanti grammi di CH₃CHO si ottengono addizionando in un reattore 48,2 g di CH₃CH₂0 a 65,3 g di K₂Cr₂O₇ e 68,2 g di H₂SO₄.

CH₃CH₂OH + K₂Cr₂O₇ + H₂ SO ₄ ➔ K₂SO ₄ + C₂SO₄ 3 + CH₃CHO + H₂O

Ossidazione

Riduzione

C^-2 ➔ C⁺² + 4e^- x3

Cr⁺⁶ + 3e^- ➔ Cr⁺³ x4

3C^-2 + 4Cr⁺⁶ ➔ 3C⁺² + 4Cr⁺³

CO

H₂O

CO₂

H₂

M iniziali 2,35

2,35

2,35

2,35

M reagenti

X

X

–

–

M formare

–

–

X

X

equilibrio

(2,35-x)

(2,35-x)

(2,35+x)

(2,35+x)

K_P=K_c

K_c=[CO₂] [H₂][CO] [H₂O]

=0,365

(2,35+x)(2,35+x)/(2,35-x)(2,35-x)=0,365(2,35+x)² =(2,35-x)² ×0,3655,52+4,7x+x² =0,365(5,52-4,7x+x)²5,52 + 4,7 x + x² = 2,0144 + 6,62x-3,65x² = 0 0,635x² +6,32 x - 3,0156 = 0 x= -6,32±√(6,32²-4×0,635×-3,0156/21,270

x=-6,32±5,52x=37x= -6,32+5,52k=3,0156/0,635

Pioiche le moli mai postiono essere negative la reazione non e’ giusta, ma inversaK= [CO][H₂] [CO₂][H₂O]

0,655 x 3,15=70X=6,35/5,52

1,32 X=0,635 x 7

mol di CO₂

2,35-0,628 = 1,721

H₂O

moli di CO₂

2,35+0,628 = 2,878

H₂

moli totali

2,35+x

2,35-0,628

frazie molecolare di CO

1,721/9,4

0,183 lo stesso per H₂O

frazione molecolare di CO₂

2,878/9,4

0,347

lo stesso per H₂

c)

La cinetica chimica della reazione di equilibrio omogeneo passivo e’ stata studiata a 357

°C in presonza di un catalizzatore solido. E' stato messio in evidenza che la reazione e'una del 1 ordine rispetto a A e al ordine zero rispetto a C e al ordine 1,5 rispetto a B.

2A + 2B + C

2B + 3E

Sscrivere l'equazione chimica della reazione

K= (A)(B)

Valutare la dimensione della costante specifica di velocita’ K

_V= K_{(A)(B) M}

moli

scrivere l’equazione

K=E_a1

T

A=fattore preessempenziale

E= energia del attivazione

scrivere l’equazione per K_P=temperura specificando le significato della grandezza