Paniere Chimica applicata e tecnologia dei materiali

CH COOH

3

C H O

5 10 5

02. Calcolare quanti grammi di acqua si possono ottenere dalla decomposizione di 0.100 g di MgCl × 6 H O

2 2

0.0189 g

0.0243 g

0.0532 g

0.0081 g

03. Quante moli di Fe O si possono ottenere se si hanno a disposizione 30 moli di Fe?

2 3

20

15

30

5

04. –1

Un campione di minerale costituito da Au (s) e da SiO (s) ha volume = 38.0 mL e densità = 9.80 g mL . Calcolare la

2

massa di Au(s) nel campione, sapendo che la densità dell’oro è 19.32 g/mL e quella della silice è 2.20 g/mL.

318 g

330 g

341 g

326 g

05. Qual’è la formula minima (o empirica) del composto la cui formula molecolare è C10H8?:

C H

4 5

C H

5 4

CH

C H

10 8

06. Qual’è la formula minima (o empirica) del composto la cui formula molecolare è P O ?:

4 10

P O

2 5

PO 2

PO

P O

8 10

07. Durante un’autopsia sotto la lingua del paziente viene trovata una polvere bianca. L’analisi rivela una percentuale in peso di Na del 46,28%. Quale delle seguenti

sostanze può essere la polvere bianca?

Na P O

2 2 7

Na AsO

3 4

Na PO

3 4

Na AsO

3 3

08. Lo studente dimostri di conoscere i seguenti argomenti:

Numero di moli e formule chimiche

Lezione 014

01. CuS +

Indicare, nell’ordine, i coefficienti che permettono di bilanciare la seguente reazione:

HNO → CuSO + NO + H O

3 4 2

4.5, 12, 4.5, 4.5, 6

12, 12, 4.5, 12, 6

4.5, 12, 4.5, 12, 6

4.5, 12, 12, 12, 6

02. 23

Quale dei seguenti campioni è costituito da circa 6,02 ·10 atomi di ossigeno legati?

76.0 g di Cr O

2 3

63.0 g di HNO 3

33.0 g di CaCO

3

156 g di H SiO

2 3

03. Per la combustione completa di 0.5 mol di un idrocarburo occorrono 2.5 mol di O e vengono prodotte 1.5 mol di CO . Individuare l'idrocarburo.

2 2

C H

3 4

C H

3 8

C H

3 7

C H

3 6

04. Calcolare le moli di NO che si ottengono quando si trasformano 2.0 mol di (NH ) Cr O secondo la reazione (da bilanciare):

4 2 2 7

⇒

(NH ) Cr O NH + Cr O + NO + H O

4 2 2 7 3 2 3 2

2.4 moli

1.5 moli

6.4 moli

4.0 moli

05. 8,0 moli di un idrocarburo di formula C H reagiscono con ossigeno secondo la reazione: C H

4 X 4 X

(g) + (4 + x/4) O (g) → 4 CO (g) + (x/2) H O (g)

2 2 2

Sapendo che si producono 720 g di acqua, determinare la formula dell’idrocarburo.

C H

4 6

C H

4 10

C H

4 8

C H

4 4

06. Un minerale contiene il 73,0% in peso di HgO. HgO (s)

Se 750 g di tale minerale sono decomposti secondo la reazione da bilanciare:

→ Hg (l) + O (g)

2

si ottengono 37,614 g moli di O , calcolare la resa percentuale della reazione.

2

93,0%

90,5%

96,1%

97,8%

07. 25,000 g di un carbonato di formula M (CO ) forniscono, per decomposizione termica, 14,103 g di CO e un ossido di formula M O Indicare di

x 3 y 2 x y

quale carbonato si tratta.

FeCO 3

Ga (CO )

2 3 3

Fe (CO )

2 3 2

Al (CO )

2 3 3

08. Lo studente dimostri di conoscere i seguenti argomenti:

Bilanciamento delle reazioni chimiche, reagente limitante, resa di una reazione.

09. Una soluzione acquosa contenente 1.80 g di PbCl viene trattata con un eccesso di Na S secondo

2 2

la seguente reazione non bilanciata:

PbCl + Na S → PbS + NaCl

2 2

Si recuperano per filtrazione 1.00 g di PbS. Calcolare la resa percentuale della reazione.

10. Un minerale impuro contiene Al (CO ) . Per reazione di 2.50 kg di minerale con un

2 3 3

eccesso di HCl gassoso si ottengono 0.55 kg di AlCl , secondo la seguente reazione da bilanciare: Al (CO ) + HCl

3 2 3 3

→ AlCl + CO + H O

3 2 2

Calcolare la percentuale in massa di Al (CO ) presente nel minerale impuro. Mostrare tutti i

2 3 3

passaggi per ottenere il risultato corretto.

Lezione 015

01. Il composto Na O è:

2 2

superossido

ossido

perossido

idrossido

02. Indicare, tra i seguenti, lo ione idrogenocarbonato:

-

HCO

3

- 2-

SO 4 3-

H CO

2 32-

SO

03. Per reazione tra un ossido di un non metallo e l’acqua si può ottenere:

un sale

un idrossido

un idracido

un acido ossigenato

04. +

Indicare le formule dei composti ionici che si formano quando il catione Na si combina con gli anioni bromuro, carbonato e fosfato:

NaBr, Na (CO ) , Na PO

3 3 2 3 4

Na Br, Na CO , Na PO

2 2 3 3 4

NaBr, Na CO Na PO

2 3, 3 4

NaBr, Na CO , Na PO

2 3 2 4

05. Indicare quale formula corrisponde al sodio solfito:

Na SO

2 3

NaHSO 3

Na SO

2 4

Na S

2

06. Indicare i composti che derivano dall’unione di

un metallo con ossigeno:

ossidi basici

ossidi acidi

idrossidi

idracidi

Lezione 016

01. Si consideri la seguente reazione bilanciata: 2 Al + 6 HCl --> 2 AlCl3 + 3 H2. Dalla reazione di 1,50 moli di alluminio si produce un volume di H2 (misurato a 25°C e 1

atm) pari a:

22,1 L

5,39 m3

53,9 L

2,21 m3

02. L'eugenolo è l'aroma estratto dalla cannella. Le percentuali in peso dei suoi elementi sono: H=7.32%, C=73.2%, O=19.5%. Sapendo che la sua massa molare vale 164

g/mol indicare la sua formula molecolare.

C6H5O

C10H12O2

C10HO3

C6H7O2

03. In uno ione molecolare poliatomico, la somma algebrica dei numeri di ossidazione di tutti gli atomi deve essere uguale:

a zero

al numero di atomi presenti nello ione

alla carica dello ione

al numero di elettroni di valenza dell’atomo più elettronegativo

04. Si consideri la seguente reazione bilanciata: P + 6Cl --> 4 PCl . Dalla reazione di 12,4 g di fosforo (P ) con 53,0 g di cloro è corretto affermare che:

4 2 3 4

Si possono ottenere 54,85 g di PCl 3

Si possono ottenere 68,34 g di PCl 3

Si possono ottenere 52,39 d di PCl 3

Si possono ottenere 64,56 g di PCl 3

05. Calcolare la formula minima di un composto costituito da C, H e Cl sapendo che le percentuali in peso degli elementi sono 38.4%, 4.84% e 56.7%

C2H5Cl

CH3Cl

C2H3Cl

C2HCl

06. Calcolare la formula molecolare di un composto costituito dagli elementi Hg e I sapendo che la sua massa molare è pari a 655 g/mol e la percentuale in peso del mercurio è

pari al 61.3%

Hg2I2

HgI2

HgI

Hg2I

07. Indicare la specie in cui il numero di ossidazione di H è diverso da quello delle altre tre:

H PO

3 3

AlH 3

H AsO

3 4

NH 3

08. 2+

Lo ione Fe :

può essere ossidato a Fe

può esistere solo allo stato solido

3+

può essere ossidato a Fe

può esistere solo in soluzione acquosa

09. La percentuale in peso di idrogeno nel composto di formula C H NO è:

6 13 5

9.37%

7.31%

5.43%

7.82%

10. Si consideri la seguente reazione bilanciata: CH + 2 O --> CO + 2 H O. Dalla reazione di 12.5 moli di metano con 36.0 moli di ossigeno si ottengono 22.3 moli di H O.

4 2 2 2 2

Il rendimento percentuale vale:

85.2%

87.2%

89.2%

91.2%

11. Un composto costituito da calcio, fosforo, ossigeno e fluoro e contiene il 39.74% in peso di Ca, il 18.43% in peso di fosforo e il 3.77% in peso di F. La sua formula

minima è:

Ca (PO ) F

5 4 3

Ca (PO ) F

5 4 2

2

Ca (PO ) F

5 3 3

Ca (PO ) F

5 4 3

2

12. Indicare il numero di ossidazione dello zolfo nella pirite (FeS ):

2

+2

+1

-2

-1

13. Un composto costituito da rame, ferro e zolfo contiene il 34.62% in peso di Cu e il 30.43% in peso di Fe. Quindi la sua formula minima è:

Cu FeS

2 2

CuFeS

Cu Fe S

2 2 4

CuFeS

2

14. Si consideri la seguente reazione bilanciata: H2 + F2 --> 2 HF. Dalla reazione di 2.23 moli di fluoro (F2) con 3.64 moli di idrogeno (H2) si ottengono 3.84 moli di HF. Il

rendimento percentuale vale

52.7%

58.1%

84.0%

86.1%

15. Il saccarosio ha formula chimica C H O . La percentuale in peso di ossigeno vale:

12 22 11

53.40%

51.41%

49.30%

38.9%

16. Lo studente dimostri di conoscere i seguenti argomenti:

Numeri di ossidazione e regole per il loro utilizzo

Lezione 017

01. Lo studente dimostri di conoscere i seguenti argomenti:

Bilanciamento reazioni di ossidoriduzione

Lezione 018

01. Au +

Determinare i grammi di oro che si "sciolgono" in 200 mL di una soluzione 0.15 M di KCN, secondo la reazione (da bilanciare):

‒ ‒ ‒

CN + O + H O → Au(CN)4 + OH

2 2

2.55 g

3.2 g

1.04 g

1.48 g

02. Bilanciare la seguente reazione REDOX:

+ 4- ++

H O + H + MnO => O + Mn + H O

2 2 2 2

03. Sn (s) +

In laboratorio si decide di far reagire dello stagno metallico con acido nitrico secondo la reazione REDOX da bilanciare (usando i numeri di ossidazione):

HNO (aq)=> H SnO (aq)+ NO (g) + NO (g)

3 2 3 2 sciogliendo 15

Calcolare il volume totale di gas prodotto a P=2atm e T=35 °C nell'ipotesi che si facciano reagire 20 g di stagno con una soluzione acquosa di HNO3 ottenuta

3

mL di HNO concentrato, liquido (densità 1,51 g/cm ), in acqua fino a ottenere 250 mL di soluzione.

3

Calcolare infine le pressioni parziali dei due gas NO e NO .

2

04. In laboratorio si fa reagire acido nitroso (HNO ) con permanganato di potassio (KMnO ) in base alla seguente reazione REDOX da bilanciare con i numeri di ossidazione:

2 4

4- + 2+ 3-

HNO + MnO + H => Mn + NO + H O

2 2

Allo scopo si aggiungono 120 g di KMnO a una soluzione acquosa di acido nitroso ottenuta al momento facendo reagire del nitrito di sodio (NaNO ) con H SO secondo la

4 2 2 4

reazione da bilanciare (senza numeri di ossidazione):

NaNO (s) + H SO (aq) => HNO (aq) + Na SO (aq)

2 2 4 2 2 4

Calcolare la quantità in grammi di NaNO da aggiungere in modo che l'HNO prodotto sia stechiometrico con la quantità di KMnO utilizzata. Calcolare

2 2 4

2+

infine la concentrazione di ioni Mn nell'ipotesi che il volume finale della soluzione sia pari a 300 mL.

Si ipotizzi che la quantità di H SO da aggiungere sia in netto eccesso.

2 4

05. Bilanciare la seguente reazione REDOX:

+ 2+ 3- - 3+

H + Fe + ClO => Cl + Fe + H O

2

06. Bilanciare la seguente reazione REDOX:

- 33- - 43-

OH + AsO + I => I + AsO + H O

2 2

07. Bilanciare la seguente reazione REDOX:

+ 72- 2+ 3+ 3+

H + Cr O + Fe => Cr + Fe + H O

2 2

08. Bilanciare la seguente reazione REDOX:

- - 3-

OH + I + Cl => Cl + IO + H O

2 2 2

09. Bilanciare la seguente reazione REDOX:

+ 3- 3+ 3-

H + NO + FeI => NO + F