Esame di Chimica del 19. 1. 2016 svolta con soluzioni

Prova di chimica 19/01/2016

1. N₂O₄ reagisce in ambiente acido secondo la seguente reazione:

   N₂O₄ → NO + NO₃^-

   determinare il volume di N₂O₄, misurato a 50,0°C e 1,00atm per avere 500,0ml di una soluzione 0,0750 M di ioni NO₃^-

2. Calcolare il volume V₁ di HCl a pH =2 e il volume V₂ di Ca(OH)₂ a pH=12 da mescolare per ottenere 0,500dm³ di una soluzione a pH =3.

3. Calcolare quanti grammi di glicole etilenico C₂H₄(OH)₂ (non elettrolita) si debbono aggiungere a 1,00Kg di H₂O affinché abbassando la temperatura a -3,00°C, si formino 100,0g di ghiaccio. K_c = 1.86°C/m

4. PCl₅ è posto in un recipiente inizialmente vuoto del volume di 10,0 dm³ e la temperatura è portata a 600°C. Quando si è stabilito l’equilibrio della reazione

   PCl₅ ⇄ PCl₃ + Cl₂

   la pressione totale nel recipiente è 2.70 atm e si sono formati 10.40 g di Cl₂. Calcolare la massa iniziale di PCl₅ e la costante di equilibrio K_p.

5. Calcolare la massa di KCN da sciogliere in acqua per ottenere 300.0cm³ di una soluzione che ha lo stesso pH di una soluzione di NaOH 0.010M. K_a (HCN) = 7.2 x 10^-10M

Considerare i seguenti pesi atomici:

• C = 12,00; Cl = 35,45; H = 1,00; N = 14,00; O = 16,00; K = 39.10, P =30.97,

Soluzioni

1. V = 0.744 dm³
2. V₁= 0.350 dm³; V₂= 0.150 dm³
3. m = 90.00g
4. m = 47.9 g; K_p = 1.84 atm
5. m = 140,6 g

-_m⁰:

N₂O₄ → NO + NO₃^-

L'azoto del composto N₂O₄ (tra azoto) si riduce nel monossido NO e si ossida nello ione nitrato (NO₃^-).

Si tratta di una reazione di Disproporzione.

Cerco:

• m O
• N⁺⁴O₄ ^-2 per O e ⁺⁴ per N
• NO - ^-2 per O e ⁺² per N
• NO₃^{- -2} per O e ⁺⁵ per N

Quanti N si riducono e quanti si ossidano? Impostiamo un'equazione.

N₂O₄ → x NO + (1-x) NO₃^-

e moltiplichiamo per i numeri di ox

1. (+2) x (+5)

H = 2x + 5 - 5x

3x = -1 → x = -₁³ →

N₂O₄ → ₁³ NO + ₂³(NO₃^-)

Moltiplichiamo per 3

3N₂O₄ → NO + 2 NO₃^- + 2H⁺

Bilanciamo le cariche con H⁺

₁³ m → 6 N → 2

₂³ m → 6 N → m

1. {3N₂O₄ → 2 NO + 4 NO₃^- + 4H⁺}

e infine H₂O a sx

9H₂O + 3N₂O₄ → 9 NO + 4 NO₃^- + 4H⁺

CH₄(OH)₂ grecale in forma co

non elettrolita → α = 0 → m_eff = m_o λ = 1

solvente: H₂O m (H₂O) = 1 kg T_co = 3,0 °C pf nuovo formato 100 g K_co = 1,86 °C/m

ΔT_col = K_co m_eff

ΔT_col = K_co m_o

calcoliamo innanzitutto co. m_o: m_o = ^ΔT_co⁄_Kco = ^3°C⁄_1,86°C/m = 1,61

le molecole e i n soluzione dell’acqua soluto

m_o = ⁿ⁄_me = ⁿ⁄_{(1000-100) g} = ⁿ⁄_0,8 kg

n = (m_o 0,8) mol

= 1,61 ⋅ 0,8 mol = 1,5 mol

calcoliamo ora u PM:

PM (C₂H₄(OH)₂) = (2x12)+(6x1)+(2x16) = 62 g/mol

m in grammi = n⋅PM = 1,5 ⋅ 62 = 80 g