Paniere esame Chimica generale e inorganica

C

N°atomi (Pb)=n(Pb)*Na= 0,096 mol * (6,022*10(23))=5,78*10(22) atomi

di Pb

12) Calcolare

la massa presente in 0,2 mol di NaCl, sapendo che la massa atomica del cloro

è 35,45 e quella del sodio è 22,99

Massa in 0,2 mol di NaCl=? PM(Na)=22,95 g/mol

PM(Cl)=35,45 g/mol

PM(NaCl)=22,95 g/mol + 35,45 g/mol= 58,4 g/mol

m(NaCl)= n(NaCl)*PM(NaCl)=0,2 mol*58,4 g/mol=11,68g

13) Descrive

re il concetto di equilibrio in una reazione chimica e la relativa

costante di equilibrio Keq Un sistema è in equilibrio reversibile e dinamico

quando due trasformazioni opposte avanzano a uguale velocità. In natura le

situazioni di equilibrio reversibile non sono frequenti dato che richiedono

sistemi chiusi. L’equilibrio dinamico in una trasformazione chimica: è detto

equilibrio chimico. A temperatura e pressione costanti nelle reazioni chimiche

non si ha mai la completa conversione dei reagenti in prodotti. Le reazioni

chimiche sono quasi tutte REVERSIBILI. Il termine reversibile si riferisce al

fatto che la reazione può essere, per così dire, percorsa al contrario. Quando

la velocità di formazione dei prodotti uguaglia la velocità di decomposizione

dei reagenti, non si osserva più alcuna variazione macroscopica: Si dice che il

sistema ha raggiunto l’EQUILIBRIO CHIMICO. Questo equilibrio viene però

detto dinamico: infatti anche se le quantità dei reagenti e dei prodotti non

cambiano, la reazioni dirette ed inverse continuano ad avvenire. La doppia

freccia indica proprio l’equilibrio dinamico della reazione. A temperatura e

pressione costanti, un sistema chimico chiuso è all’equilibrio se la

concentrazione dei reagenti e dei prodotti è costante nel tempo. Le reazioni

chimiche sono in genere REVERSIBILI Le reazioni chimiche PROCEDONO

SPONTANEAMENTE NELLA DIREZIONE che porta al raggiungimento

dell’equilibrio In un SISTEMA CHIUSO, reagenti e prodotti raggiungono

l’equilibrio. FATTORI ESTERNI possono perturbare l’equilibrio. Le reazioni

procedono dunque SPONTANEAMENTE verso l’equilibrio. È possibile definire la

COSTANTE DI EQUILIBRIO K con l’espressione K= [C]c[D]d/[A]c[B]d dove al

numeratore ci sono le concentrazioni dei prodotti elevati ciascuno alla potenza

corrispondente al proprio coefficiente stechiometrico della reazione chimica

bilanciata e al numeratore la stessa cosa però per i reagenti. Il valore di K

dipende dalla reazione considerata e dalla temperatura • K è adimensionale •

K>1 la reazione è spostata verso i prodotti (perché la concentrazione dei

prodotti è > della concentrazione dei reagenti) • K< della concentrazione dei

reagenti) • K vicino ad uno, non chiaro, dipende dalla stechiometria

14) Descriver

e lil concetto di mole, il concetto di concentrazione e la molarità. LA

CONCENTRAZIONE di una soluzione è il rapporto tra la quantità di soluto e la quantità

.

di solvente in cui esso è disciolto. Il soluto è la quantità MINORE La mole si indica

con mol ed è l’unità di misura della quantità di sostanza del Sistema Internazionale.

la mole è la quantità di materia che contiene un

La definizione corretta è:

numero di particelle pari a quello degli atomi presenti in 12 grammi di

carbonio-12 ( C).

12 Questo numero di particelle o oggetti viene detto numero di

Avogadro (N), come tributo verso il famoso fisico e chimico piemontese Amedeo

Avogadro, ed è un numero decisamente grande. Una mole (1 mol)

23

contiene 6,02·10 entità o oggetti. Per molarità di una soluzione si intende: il

numero di moli di soluto contenute in un litro di soluzione. La molarità è anche

M.

detta concentrazione molare. Si indica con la lettera Mentre il numero di moli

n.

con la la molarità è il rapporto tra il numero di moli di un soluto e il volume della

soluzione espresso in litri.

15) Quale è la

concentrazione molare di una soluzione di acido solforico H2SO4 contenente

18,5 g di tale sostanza in 100 ml di soluzione?

M=?

18,5g di H2SO4 in 100mL di soluzione 100 mL= 0,1 L

PM (H2SO4)= 98,079 g/mol

n(H2SO4)= g(H2SO4)/PM (H2SO4)= 18,5g/98,079 g/mol=0,189 mol

M(soluzione)=n(soluto)/V(soluzione)= n(H2SO4)/V(soluzione)= 0,189

mol/0,1 L=1,89 mol/L=1,89 M

16) Calcolare

la molarità di una soluzione contenente 0,3 moli di HCl in un volume di 540

ml.

M=?

n(soluto)=0,3 mol di HCl V(soluzione)=540 mL=0,540 L

M=n(soluto)/V(soluzione) = 0,3 mol/0,540 L=0,55 mol/L = 0,55 M

17) Calcolare

la molarità di una soluzione di acido cloridrico, sapendo che 130 ml di

soluzione contengono 30 g di HCl.

M=?

V(soluzione)=130 mL=0,13 L m(soluto)=m(HCl)=30 g PM(HCl)= 36,45

g/mol

n(soluto)= n(HCl)= m(HCl)/PM (HCl)= 30g/36,45 g/mol= 0,823 mol

M(soluzione)= n(soluto)/V(soluzione)= n(HCl)/V(soluzione)= 0,823

mol/0,13 L= 6,33 mol/L

18) In una

soluzione vi sono 4 g di metanolo, CH3OH e 60 g di acqua, H2O; calcola la

frazione molare del metanolo e quella dell'acqua, sapendo che il peso

molecolare del metanolo è 32,0 g/mol e quello dell'acqua è 18,0 g/mol.

4 g di CH3OH (metanolo)=soluto

60 g di H2O = solvente

PM(CH3OH)= 32,0 g/mol

PM(H2O)=18,0 g/mol

n(CH3OH)=m/PM= 4g/32,0 g/mol=0,125 mol

n(H20)= m/PM= 60g/18 g/mol=3,33 mol

Frazione molare= n(soluto)/n(soluzione)= n(CH3OH)/n(CH3OH + H2O)=

0,125 mol/(o,125+3,33) mol= 0,036

19) Determin

are la massa in grammi corrispondente a 3 moli di HNO3. Considerare la

massa atomica dell'idrogeno pari a 1, dell'azoto pari a 14, dell'ossigeno pari a

16)

m(g) di 3 moli di HNO3=??

PM(H)= 1 g/mol

PM(N)= 14 g/mol

PM(3*O)= 3*16 g/mol=48g/mol

PM(HNO3)=(1+14+48) g/mol= 63 g/mol

m(HNO3)=n(HNO3)*PM(HNO3)=3 mol*63g/mol= 189g

20) Ci sono

più atomi in 20 g di idrogeno o in 20 g di Carbonio? Rispondere scrivendo la

massa atomica dell'idrogeno e quella del Carbonio e poi eseguendo i calcoli

opportuni

1 mol= 6,022*10(23) atomi

1 mol(H)= 1,008 g/mol=PM

1 mol(C)=12,01 g/mol=PM

n(H)=m(H)/PM(H)= 20g / 1,008 g/mol= 19,84 mol

n(C)=m(C)/PM(C)= 20g/12,01 g/mol=1,67 mol

N°atomi di C= n(C)*Na= 1,67 mol*6,022*10(23)=1,01*10(24) atomi di C

N°atomi di H= n(H)*Na=19,84 mol*6,022*10(23)=1,19*10(25) atomi di H

Ci sono più atomi in 20g di idrogeno

21) Ci sono

più atomi in 5 g di Carbonio o in 10 g di Piombo? [MC=12,0g/mol; MPb=207,2

g/mol]Rispondere eseguendo i calcoli opportuni

1 mol= 6,022*10(23) atomi

1 mol (C)=12,01 g/mol=PM

1 mol (Pb)=207,2 g/mol=PM

n(C)= m(C)/PM (C)= 5g/12,01 g/mol= 0,416 mol

n(Pb)= m(Pb)/PM (Pb)= 10g/207,2 g/mol=0,048 mol

N°atomi di C=n(C)*Na= 0,416 mol*6,022*10(23)= 2,505*10(23) atomi di

C

N°atomi di Pb=n(Pb)*Na= 0,048 mol *6,022*10(23)=2,89*10(23) atomi

di Pb

22) Calcolare

il numero di atomi contenuti in 15,0 mol di Calcio, Ca.

n(Ca)= 15 mol

1 mol= 6,022*10(23) atomi

N°atomi (Ca)= n(Ca)*Na= 15 mol*6,022*10(23)= 9,033*10(24) atomi di

Ca

23) L'acido

cloridrico è venduto sotto forma di soluzione acquosa. Se la molarità dell'HCl

commerciale è 12.0 M e la sua densità è 1.18 g/cm3, ed il PM =36,46 g/mol

calcolare la percentuale in peso della soluzione.

12 mol di HCl in 1 L soluzione

d(soluzione)= 1,18 g/cm3=1,18 g/mL

PM (HCl)= 36,46 g/mol

m(soluto)= n(HCl)* PM(HCl) = 12 mol * 36,46 g/mol= 437,52 g

m(soluzione)= d(soluzione)*V(soluzione)= 1,18 g/mL*1000mL=1180g

m(solvente)= m(soluzione)- m(soluto)= 1180-437,52=742,48 g

%peso=(m(soluto)/m(soluzione))*100=(437,52g/1180g)*100=37,08%

24) Calcolare

la massa molecolare di tre acidi comuni. 1. acido acetico CH3COOH; 2. acido

cloridrico HCl; 3. Acido carbonico H2CO3. Considerare la massa atomica

dell'idrogeno pari a 1, del carbonio pari a 12, dell'ossigeno pari a 16 e del

cloro pari a 35,45

PM(CH3COOH)=PM 4H + PM 2C + PM 2O= 4*1+2*12+2*16= 60 g/mol

PM (HCl)=PM H + PM Cl= 1 + 35,45 = 36,45 g/mol

PM (H2CO3)=PM 2H + PM C + PM 3O = 2*1 + 12 + 3*16= 2+12+48=62

g/mol

25) Determin

are la massa in grammi corrispondente a 3,00 moli di CO (sapendo che la

massa atomica del carbonio è 12 e quella dell'ossigeno è 18)

PM(CO)= PM(C)+PM(O)= 12+16= 28 g/mol

m(CO)= n(CO)*PM(CO)=3,00 mol*28 g/mol= 84 g

26) Ci sono

più molecole in 100 g di H2O o in 100 g di idrogeno solforato H2S?

PM(H2O)=2*1,008+16=18,016 g/mol

PM(H2S)=2*1,008+32,07=34,086 g/mol

n(H2O)=m(H2O)/PM(H2O)=100g/18,016 g/mol=5,55 mol

n(H2S)=m(H2S)/PM(H2S)=100g/34,086 g/mol=2,93 mol

N°atomi di H2O=n(H2O)*Na=5,55 mol*6,022*10(23)=3,34*10(24)

molecole/atomi di H2O

N°atomi di H2S=n(H2S)*Na=2,93 mol*6,022*10(23)=1,76*10(24)

molecole/atomi di H2S

Ci sono più molecole in 100g di h20

27) Ci sono

più atomi in 10 g di idrogeno o in 10 g di Carbonio? Rispondere scrivendo la

massa atomica dell'idrogeno e quella del Carbonio e poi eseguendo i calcoli

opportuni

1 mol= 6,022*10(23) atomi

1 mol (H)=1,008 g/mol= PM

1 mol (C)=12,01 g/mol=PM

n(H)=m(H)/PM(H)=10g/1,008 g/mol=9,92 mol

n(C)=m(C)/PM(C)=10g/12,01 g/mol=0,83 mol

n°atomi (H)=n(H)*Na=9,92 mol*6,022*10(23)= 5,97*10(24) atomi di H

n°atomi (C)=n(C)*Na=0,83 mol * 6,022*10(23)= 4,5*10(23) atomi di C

ci sono piu atomi in 10 g di idrogeno

LEZIONE 024

1) Riguardo le proprietà colligative quali delle seguenti affermazioni è errata?

sono indipendenti dalla temperatura

2) Qual è la funzione di stato che descrive il calore scambiato a P costante?

entalpia

3) Riguardo le proprietà colligative quali delle seguenti affermazioni è errata?

LEZIONE 025

1) Tra le seguenti affermazioni lo studente indichi quando un elettrolita si dice

forte: Quando in soluzione è totalmente dissociato in ioni

2) Il candidato indichi quale di questi composti rende acida una soluzione acquosa:

co2

3) Il candidato indichi quale delle seguenti sostanze da in acqua una soluzione

basica:CaO

4) Indicare quali dei seguenti composti non è anfiprotico: C2O4 2-

5) Una base ed un acido secondo Brønsted/Lowry reagiscono dando: un acido ed

una base

6) . In seguito al processo di ionizzazione, l'acqua dissocia permanentemente in

ioni idronio e ioni ossidrili

7) Quale teoria afferma che gli acidi sono sostanze capaci di rilasciare in acqua ioni

idrogeno H+?Arrhenius

8) A seconda della diversa capacità di scindersi e produrre ioni H+ o OH- si

identificano acidi/basi forti o deboli, secondo Arrhenius. NH3 e HNO3 sono

rispettivamente: base debole, acido forte

9) Quanto è il valore del pH di una soluzione HCl 0,1 M? 1

10) Quanto è

il valore del pH