Esercizi e simulazione d'esame - Laboratorio di chimica organica

*ESERCIZI LABORATORIO CHIMICA ORGANICA

1. QUAL È LA CONCENTRAZIONE DEGLI IONI SODIO NELLA SOLUZIONE CONTENENTE 0,25 mol/L di Na₂HPO₄ (IDROGENOFOSFATO DI SODIO) E 0,25 mol/L di NaCl (CLORURO DI SODIO)?

   • M_Na2HPO4 = 0,25 mol/L
   • M_NaCl = 0,25 mol/L
   • STUDIO DELLE DISSOCIAZIONI DEI COMPOSTI:
   1. Na₂HPO₄ → 2Na⁺ + HPO₄^2-
   • N_Na2HPO4 = M ⋅ V = 0,25 mol/L ⋅ 1 L = 0,25 mol = N_Na2HPO4
   • N_Na⁺ = 2 ⋅ 0,25 mol = 0,50 mol
   2. NaCl → Na⁺ + Cl^-
   • N_NaCl = M ⋅ V = 0,25 mol/L ⋅ 1 L = 0,25 mol
   • N_Na⁺ = N_NaCl
   • N_tot = 0,25 mol + 0,50 mol = 0,75 mol
   • M_Na⁺ = n/V = 0,75 mol / 1 L = 0,75 M

2. DETERMINARE LA MOLARITÀ FINALE DI UNA SOLUZIONE OTTENUTA MESCOLANDO 150 mL DI UNA SOLUZIONE DI H₂SO₄ 6M CON 225 mL DI UN'ALTRA SOLUZIONE DI H₂SO₄ 8M E DILUENDO CON ACQUA FINO A 750 mL.

   • N_H2SO4₁ = M ⋅ V = 6 mol/L ⋅ 0,150 L = 0,9 mol
   • N_H2SO4₂ = M ⋅ V = 8 mol/L ⋅ 0,225 L = 1,8 mol
   • N_tot = 0,9 mol + 1,8 mol = 2,7 mol
   • M_tot = N_final/V_final = 2,7 mol / 0,750 L = 3,6 M

3. CALCOLARE LE CONCENTRAZIONI DEGLI IONI SODIO, MAGNESIO E CLORURO IN UNA SOLUZIONE OTTENUTA MESCOLANDO 355 mL DI CLORURO DI SODIO 0,30M, 250 mL DI CLORURO DI MAGNESIO 0,020M E 400 mL DI ACQUA.

   • NaCl → Na⁺ + Cl^-
   • N_NaCl = M ⋅ V = 0,030 M ⋅ 0,355 L = 0,01065 mol
   • MgCl₂ → Mg²⁺ + 2Cl^-
   • N_MgCl2 = M ⋅ V = 0,020 M ⋅ 0,250 L = 0,005 mol
   • M = n/V → V_tot = (0,355 + 0,250 + 0,400) L = 1,005 L

[Na₊] = 0,0105 mol = 0,0105 M

1,005 L

[H₃O⁺] = (0,0105 + 2 · 0,005) mol = 0,0205 M

1,005 L

[H₃O⁺] = 0,005 mol = 0,0049 M

1,005 L

6 g di Na₂SO₄ (pH = 12) sono stati disciolti con acqua fino a 215,0 mL.

Considerando trascurabile il cambio di volume dovuto alla dissoluzione del sale, calcolare la molarità e la molalità della soluzione così ottenuta, sapendo che essa ha d = 1,012 g/mL

? = n_soluto

V_soluzione

? m = n_soluto

_soluzione

n = ^{6 g} = 0,042 mol

142 g/mol

-> = ⁿ = ^{0,042 mol} = 0,195 M

V 0,215 L

= _V -> = _soluzione

_soluzione = 1,012 g/mL ∙ 215,0 mL = 217,58 g

_soluzione = 217,58 g - 6 g = 211,58 g = 0,21158 kg

-> m = ⁿ = ^{0,042 mol} = 0,199 m

0,21158 kg

365 mL di NaOH 1,34 M sono diluiti fino a 500 mL con acqua. Calcolare le % p/p della soluzione così ottenuta, sapendo che essa ha d= 1,055 g/mL

? %p/p = ^M_soluto *100% -> pH = 14 0

M_soluto

n_NaOH = · MM -> n = M · V = 1,34 M · 0,365 L = 0,4891 mol

M_NaOH = 0,4891 mol * 40 g/mol = 19,564 g

M_soluzione = _soluzione d · Vivi = 1,055 g/mL · 500 mL = 524,5 g

% p/p = ^{19,564 g} * 100% = 3,73% p/p

524,5 g

Mg(OH)₂ → Mg²⁺ + 2OH^-

N = M ⋅ eq = 2,15 ⋅ 2 = 4,50N

(13) UNA SOLUZIONE ₃PO₄ (PM = 163,94) è 0,5M e la SUA DENSITÀ è 1,01 g/mL. CALCOLARE LA NORMALITÀ, LA MOLALITÀ e la % P/P.

N = M ⋅ eq; P/P

₃PO₄ → 3Na⁺ + PO₄^3- → eq = 3

N = M ⋅ eq = 0,5 ⋅ 3 = 1,5N

m = n/m_p (l'unità è di soluzione)!!!

d = m/V → m = d ⋅ V = 1,01 g/mL ⋅ 1000 mL = 1010 g M soluz.

M = n/V → n = M ⋅ V = 0,5 M ⋅ 1 L = 0,5 mol

N = m/m_PM → m = n ⋅ PM = 0,5 mol ⋅ 163,94 g/mol = 81,97 g

M soluz. = (1010 - 81,97) = 928,03 g = 0,928 kg

M = n/m_p = 0,5 mol/0,928 kg = 0,539 M

% P/P = 81,97 g/1010 g ⋅ 100% = 8,12% P/P

(14) QUALE VOLUME DI ACQUA SI DEVE AGGIUNGERE A 50 g DI UNA SOLUZIONE DI KOH AL 30% P/P (d = 1,29 g/ml) PER AVERE UNA SOLUZIONE 1M?

? V_H2O

Soluz. iniziale KOH 30% P/P d = 1,29 g/mL

Soluz. finale KOH 1M

30 : 100 = x : 50 → x = 30⋅59/100 = 15 g M soluto

V_iniz. = M/d = 50 g/1,29 g/mL = 38,76 mL

1M = 1mol/L → 1mol : 1L = n_soluto : x = 1L ⋅ 0,3633L/1 mol = 0,363 L

n = m/PM = 15/56,11 → n = 0,2673 mol

V_finale - V_iniz. = V_H2O = 267,3 mL - 38,76 mL = 228,54 mL

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UNA SOLUZIONE DI Ba(OH)₂ È 1,1 M. CALCOLARE IL VOLUME DI H₂O CHEDEVE ESSERE AGGIUNTO A 700 mL DI SOLUZIONE PER OTTENERE UNA SOLUZIONE0,35 M.POI CALCOLARE DALLA SOLUZIONE COSÌ OTTENUTA LA N, LA MOLALITÀ, LA % p/VE LA %p/p, SAPENDO CHE HA d = 0,93 g/mL. (pm = 171,34)

• V_H2O = N _i M_i p 1/V p 1% p/p

N = M · V = 1,1 M · 0,7 L = 0,77 mol

V_fin = _n/_Mfin = _{0,77 mol}/_{0,35 M} = 2,2 L

V_H2O = V_fin - V₁ = 2,2 L - 0,7 L = 1,5 L

• N: Ba(OH)₂ → Ba²⁺ + 2OH^-
• eq = 2

N = n: eq = 0,35 M · 2 = 0,7 N

m: m = _n/_kg = _{0,77 mol}/_?

• d = _m/_v → m_sout. = d · V = 0,93 _g/_mL · 2.200 _mL = 2.046 g
• M_sout. = n · pm = 0,77 _mol · 171,34 _g/mol = 131,93 _g

M_sout. = 2.046 g - 131,93 g = 1.914,068 g

m = _n/_kg = _{0,77 mol}/_{1,914068 kg} = 0,40 m

• % p/V = _{Msout. · 100%}/_Vsout. = _{131,93 g · 100%}/_{2.200 mL} = 5,99 % p/V
• % p/p = _{131,93 g · 100%}/_{2.046 g} = 6,45 % p/p

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UNA SOLUZIONE ACQUOSA 1,31 oh di un COMPOSTO CON MASSA MOLARE 116 _g/mol HA UNA DENSITÀ 1,11_kg/L cm₃. SI DETERMINI IL VALORE DELLA MOLALITÀ DELLASOLUZIONE.

• M = _{1,31 mol}/_{1 L} → n = 1,31 _mol → M_sout. = n · PM = 1,31 _mol · 116 _g/mol = 151,96 _g

• d = _M/_V → m_sout. = d · V = 1,11 _kg/_L · 1 L = 1,11 _kg
• M_saut. = 1,11 _kg - 0,15196 _kg = 0,958 _kg → m = _n/ = _{1,31 mol}/_{0,958 kg} = 1,367 m

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