Esercizi d'esame svolti di chimica generale ed inorganica - Ctf e Farmacia

X

P X 0,70

A

tot A

Per portare a 0,25 il valore X il sistema deve spostarsi verso la formazione dei prodotti mediante

C

una diminuzione di pressione A B + C

(g) (g) (g)

Inizio 2.52 0.68 0.40

Eq 2.52 – x 0.68 + x 0.40 + x

Moli totali: 2.52 – x + 0.68 + x + 0.40 + x = 3.60 + x

moli 0.40 + x

C

X´ = = = 0.20 da cui x = 0.40 e dunque si ricava che:

C moli 3.60 + x

Tot

moli moli

2.52 – 0.40 0.68 + 0.4

A B

X´ = = = 0.53 X´ = = = 0.27

A B

moli moli

4.00 4.00

Tot Tot

P × 0.27 × 0.20

P × X´ × X´

tot B C

Kp = 0,037 = = 0.53

X´

A 0.037 × 0.53

P necessaria per portare X al valore di 0,20 = = 0,363 atm.

C 0.27 × 0.20

Moli di B che si ottengono = 0.68 + 0.4 = 1.08 moli

Giallo2 giugno 2010

In un recipiente vuoto, del volume di 2,50 l, mantenuto a 198°C, sono introdotti 12,93 g di PCl che

5

si dissocia secondo l’equazione:

PCl PCl + Cl

5(g) 3(g) 2(g)

Raggiunto l’equilibrio, la pressione totale dei gas è di 1,58 Atm. Da questi dati determinare la Kc

della reazione a 198°C. Calcolare quanti grammi di Cl , occorre introdurre inizialmente nel

2

recipiente vuoto assieme ai 12,93 g di PCl per ridurre il grado di dissociazione di PCl al valore di

5 5

α = 0,300.

(Pesi atomici (u.m.a) : P = 31,0; Cl = 35,5)

°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°

Determinazione della Kc:

12,93

Moli iniziali di PCl = = 0,062

5 208,5

PCl PCl + Cl

5(g) 3(g) 2(g)

Inizio 0,062

Eq 0,062 – x x x

Moli totali = 0,062 – x + x + x = 0,062 + x

P × V 1,58 × 2,5

N = = = 0,102 = 0,062 + x da cui x = 0,040

ToT R × T 0,0821 × 471 2

2

[PCl ][Cl ] (0,04)

[(0,04 / 2,5]

3 2

Kc = = = = 0,0291

[PCl ] 0,022 × 2,5

(0,022 ) / 2,5

5 α

Volendo abbassare il grado di dissociazione di PCl a = 0,300

5

PCl PCl + Cl

5(g) 3(g) 2(g)

Inizio 0,062 a

Eq 0,062 – y y y + a

y

moli dissociate

α

Ma = = = 0,300 y = 0,062 × 0,300 = 0,0186

0,062

moli iniziali

Dunque all’equilibrio le moli di PCl = 0,062 – 0,0186 = 0,0434 ; moli di PCl = 0,0186 ; moli di

5 3

Cl = 0,0186 + a

2 [PCl ][Cl ] (0,0186 / 2,5) [( 0,0186 + a)/2,5]

3 2

Kc = = = 0,0291

[PCl ] (0,0434 ) / 2,5

5 da aggiungere pari a 10,73 grammi.

Risolvendo 0,0186 + a = 0,1697 a = 0,1511 moli di Cl

2

Giugno 2012 giallo2

Un composto A si decompone secondo la reazione

A B + x C

(g) (g) (g)

Si introducono 0.365 moli di A in un recipiente di 1.50 litri e si scalda

il sistema a 200 K. Una volta stabilitosi l’equilibrio si trova un grado

di dissociazione del 54% e 4.31 atm di C. Calcolare:

a) Il coefficiente stechiometrico x.

b) La pressione totale e la Kc dell’equilibrio.

c) Il volume di un altro recipiente necessario per ottenere un grado

di dissociazione del 20%.

A B + x C

(g) (g) (g)

Inizio 0.365 - -

Equilibrio 0.365(1-α ) 0.365α x0.365α

1 1 1

a) 1° Equilibrio ⋅

P V 4.31 1.5 =

= =

C

n 0.394 moli

=0.54

α ⋅

C

1 RT 200 0.0821

n = 0.365(1-α )=0.168 moli

A 1

n = 0.365α = 0.197 moli

B 1

n = 0.394 = 0.197x moli quindi x = 2.0

C

n = 0.394 + 0.197 + 0.168 = 0.759 moli

tot

b) ⋅ ⋅

n RT 0.759 0.0821 200 =

= =

tot 8.31 atm

P

tot V 1.5

2

 

  n

n  

  C

B ⋅ ⋅

 

 

2 2 2

V V

[B][C] n n 0.197 0.394

= = = = =

Kc B C 0.0809

⋅ ⋅

  2 2

[A] n n V 0.168 1.5

 

A A

 

V

c) 2° Equilibrio A B + 2 C

(g) (g) (g)

Inizio 0.365 - -

Equilibrio 0.365(1-α ) 0.365α 0.730α

2 2 2

=0.20

α

2

n = 0.365(1-α )=0.292 moli

A 2

n = 0.365α = 0.073 moli

B 2

n = 0.730α = 0.146

C 2 2

 

  n

n  

  C

B ⋅

 

 

2 2

V V

[B][C] n n

= =

= =

Kc B C 0.0809

⋅

  2

[A] n n V

 

A A

 

V

⋅ ⋅

2 2

n n 0.073 0.146

= = = ⋅ =

- 2

B C

V 6.59 10 0.257 litr

i

⋅ ⋅

n K

c 0.292 0.0809

A

Giallo2 settembre 2012

Una miscela X è formata solo di KNO e di CaI 2H O. Dopo una completa essicazione la miscela

3 2 2

perde esattamente il 11% del suo peso iniziale. Calcolare quanti ml di una soluzione acquosa di

carbonato sodico avente densità 1.20 g/ml e frazione molare del soluto 0.085 occorrono per

2+

precipitare sotto forma di carbonato gli ioni Ca presenti in 720 mg della miscela X. Calcolare

inoltre il volume di una soluzione 2.00 M di bicromato di potassio necessario per ossidare

quantitativamente in ambiente acido lo ioduro contenuto in 1.00 g di miscela X a Iodio elementare.

(si consideri che il bicromato si riduce a cromo(III)). (Pesi atomici (u.m.a.): Na=23.0; C=12.0;

O=16.0) 11

= =

n 0 . 611

In 100 g di miscela ci sono 11 g di H O da cui

2 H O 18

2

pari a n/2 = 0.611/2 = 0.305 moli di CaI

2 ⋅

0 . 720 0 . 305 −

= ⋅

= 3

n 2 . 20 10

quindi in 0.720 grammi di X sono presenti Cal 100

2

La reazione di precipitazione è CaI + Na CO CaCO 2NaI

→ ↓+

2 2 3 3 = ⋅ = ⋅ =

g n P

.

M

. 0 . 085 106 9 . 01

In una mole di soluzione di Na CO ci sono 0.085 moli di soluto pari a

2 3 Na CO

2 3

= ⋅ = ⋅ =

g n P

.

M

. 0 . 915 18 16 . 5

e 1 – 0.085 = 0.915 moli di H O pari a

2 H O

2

= + = + =

g g g 9 . 01 16 . 5 25 . 5

tot Na CO H O

2 3 2 -3 -3

Per la reazione occorrono 2.20·10 moli di Na CO quindi 2.20·10 : g = 0.085 : 25.5

2 3 tot

0 . 660

= =

V 0 . 550 ml

g di soluzione = 0.660 pari a 1 . 20

tot −

⋅ 3

2 . 20 10 −

= = ⋅ 3

n 3 . 05 10

in 1 g di X sono presenti CaI 0 . 720

2

- 72- 3+

2I I + 2e Cr O + 6e + … 2Cr + …

→ →

2 2

− −

= = ⋅ ω = ⋅ ⋅ = ⋅

3 3

eq eq n 3 . 05 10 2 6 . 10 10

− CaI

−

2 2

Cr O

2 7 −

⋅ 3

eq eq 6 . 10 10 −

= = = = ⋅ 4

V 5 . 08 10 litri

da cui ⋅ ω ⋅

K Cr O N M 2 . 00 6

2 2 7

Giallo 2lug2011

Una soluzione A contiene 6.86 g di Cloruro di Magnesio in 300 mL di acqua. Calcolare a quale pH

-

inizia la precipitazione di Mg(OH) nella soluzione A, sapendo che per Mg(OH) il Kps = 1.20x10

2 2

11 . Calcolare inoltre la pressione osmotica di una soluzione satura di Mg(OH) alla temperatura di

2

25 °C. (pesi atomici (u.m.a.): Mg=24.3; Cl=35.5)

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SVOLGIMENTO:

2+ -

MgCl Mg + 2Cl

2

2+

Si calcola la concentrazione di Mg in soluzione:

[ ] massa 6 .86

+ = = =

2

Mg 0 . 240 M

× × + ×

PM V (

35 . 5 2 24 . 3

) 0 . 300

-

E si ricava la [OH ] alla quale inizia la precipitazione di Mg(OH) dall’equazione:

2

2+ - 2 2+ -

Kps=[Mg ][OH ] Mg(OH) Mg + 2OH

2

× −

[ ] 11

Kps 1 . 20 10

= = = ×

− - 6

[ ] M

OH 7.07 10

+

2

Mg 0 . 240 × −

[ ] 14

K 1 . 00 10

= = = ×

+ − 9

+ [ ]

W

H O M

1 . 41 10

La [H O ] sarà:

3 ×

− −

3 6

OH 7 .

07 10

[ ]

+

= − =

pH log H O

e quindi il pH : 8.85

3

la pressione osmotica si calcola dall seguente equazione:

[ ]

α ν

∏ = × × + − α=1, ν=3

s R T 1 ( 1

) dove , T=25+273=298 e la s si ricava dalla Kps

× −

11

Kps 1

. 20 10

= =

2 3 -4

s

Kps=s(2s) =4s quindi =1.44x10 M

3

3 4 4

Π=298x0.0821x1,4410

-4 -2

[1+1(3-1)]=1.0610 atm

Giallo3 giugno 2010 -3

420 ml di una soluzione 4,50 × 10 M di un acido monoprotico debole, avente una pressione

osmotica di 95,0 Torr a 25°C, sono titolati con KOH 0,020 M.

Calcolare: a) la Ka dell’acido.

b) il pH dopo l’aggiunta di 60,0 ml della soluzione di KOH.

c) il pH al punto di equivalenza.

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a) determinazione della Ka dell’acido: + -

HA + H O H O + A

2 3

-3

Equilibrio (M) 4,50 × 10 – x x x 95

π -3 -3

= c × R × T = (4,50 × 10 – x + x + x) × 0,0821 × 298 = (4,50 × 10 + x) × 0,0821 × 298 = 760

-3 -4 + -

(4,50 × 10 + x) × 0,0821 × 298 = 0,125 ; x = 6,09 × 10 = [H O ] = [A ]

3

+ - -4 2

[H O ] [A ] [6,09 × 10 ]

3 -5

Ka = = = 9,53 × 10 .

-3 -4

[HA] [4,50 × 10 – 6,09 × 10 ]

-3 -3

b) moli di HA iniziali = M × V = 4,50 × 10 × 0,420 = 1,89 × 10

-3

moli di KOH aggiunte: M × V = 0,020 × 0,060 = 1,20 × 10

HA + KOH KA + H O

2

-3 -3

Inizio(n) 1,89 &t