Esercizi svolti d'esame chimica

ex:

Redox:

Co₂(SO₄)₃(aq) + Cd → CoSO₄(aq) + CdSO₄(aq)

metodo delle semireazioni

Cobalto si RIDUCE, Cadmio si OSSIDa

• R: Co³⁺ + 1e^- → Co²⁺) x 2
• O: (Cd → Cd²⁺ + 2e^-) x 1

2Co³⁺ + 2e^- + Cd → 2Co²⁺ + Cd²⁺

2Co³⁺ + Cd → 2Co²⁺ + Cd²⁺ forma ionica

Co₂(SO₄)₃ + Cd → 3CoSO₄ + CdSO₄ forma molecolare

ex:

CH₃COONa → CH₃COO^- + Na⁺

K_w = K_a:K_b

ex:

Redox:

Co₂(SO₄)₃(aq) + Cd

→ CoSO₄(aq) + CdSO₄(aq)

metodo delle semireazioni

Cobalto si RIDUCE, Cadmio si OSSIDA

R: (Co³⁺ + 1e^-) → (Co²⁺) x 2

O: (Cd → Cd²⁺ + 2e^-) x 1

2Co³⁺ + 2e^- + Cd → 2Co²⁺ + Cd²⁺ + 2e^-

2Co³⁺ + Cd → 2Co²⁺ + Cd²⁺ forma ionica

Co₂(SO₄)₃ + Cd → 3CoSO₄ + CdSO₄ forma molecolare

ex:

CH₃COONa → CH₃COO^- + Na⁺

ex:

CH₃COONa → CH₃COO^- + Na⁺

K_w = K_a·K_b

means K_b = K_w / K_a = 5.88×10^-10

CH₃COO^- + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH^-

pH = 9 → pOH = 5

[OH^-] = 10^-pOH = 1×10^-5 M

K_b = [CH₃COOH] [OH^-]

[CH₃COO^-]

[CH₃COO^-] = 0.140 mol / L = n(CH₃COO) = 0.140 mol = n(CH₃COONa)

m(CH₃COONa) = 0.140 mol × 82.034 g / mol = 11.365 g / mol

ex:

Determinare formula minima del composto: C 60% H 5.75% O 34.25%

⇒ C₇H₈O₃ → multiplico tutto per "3" per ottenere numeri interi

ex: Determinare la fem a 25°C:

Pt(m)|H₂(g)|HCl(aq)||Ag⁺(aq)|Ag(m)

[H⁺] = 1,000 M

2H⁺ + 2e^- ⇄ H₂

L'elettrodo di idrogeno ha: E⁰ = 0,000 V

L'elettrodo di argento: Ag⁺ + e^- → Ag

Uso eq. Nerst: E(Ag⁺/Ag) = E⁰(Ag⁺/Ag) - 0,059 log ¹/_[Ag⁺] = 0,5628 V

fem = E(Ag⁺/Ag) - E⁰(H⁺/H₂) = 0,5628 V

DATI

• [Ag⁺] = 1 x 10^-4 M
• [HCl] = 1,000 M
• P(H₂) = 1,000 atm
• E⁰(Ag⁺/Ag) = 0,7994 V
• fem = ?

ex: Redox

Al + HNO₃ + NaClO → NaCl + Al(NO₃)₃ + H₂O

amb. acido

Cloro si riduce: da +1 a -1

Alluminio si ossida: da 0 a +3

R: (ClO₂ + e^- + 2H⁺ → Cl^- + H₂O) x3

O: Al → Al³⁺ + 3e^-) x2

3ClO + 6e^- + 6H⁺ + 2Al → 3Cl^- + 3H₂O + 2Al³⁺ + 6e^-

(forma ionica)

3ClO + 6H⁺ + 2Al → 3Cl^- + 3H₂O + 2Al³⁺

(forma ionica)

2Al + 6HNO₃ + 3NaClO → 3NaCl + 2Al(NO₃)₃ + 3H₂O

(forma molecolare)

ex:

m(CO₂) + m(H₂) = 2,000 g

m(CO₂) + m(H₂) = \(\dfrac{PV}{RT}\) = 8,745·10^-2 mol

m(CO₂) + m(H₂) = m(CO₂)·Mol(CO₂) + m(H₂)·Mol(H₂) = 2 mol

m(CO₂) = 4,27 x 10^-2 mol

m(H₂) = 3,80 x 10^-2 mol

\(\chi\)(H₂) = \(\dfrac{m(H₂)}{M(CO₂) + M(H₂)}\) = 0,4653

IX: Determinare la temp. di completamento

Co(NO₃)₂ → Co²⁺ + 2NO₃^-

[Co²⁺] = 0,005 m

[NO₃^-] = 0,001 m

Δt_m = K_cr[Co²⁺] + [NO₃^-] = 1,86 C/m

Δt_m = 0,015 m

Δt_m = 0,0289 °C

T_eu = 0 °C - Δt_m

T_eu = -0,0289 °C

IX:

C₂(CO₃)₃ + HBr → CrBr₃ + CO₂ + H₂O

m(C₂(CO₃)₃) = M_C2(CO3)3}

V 2KCrO₂ forma ionica

2MnO₂ + 2KOH + K₂Cr₂O₄ → 2MnO₄ + H₂O + 2KCrO₂ forma molecolare

ex!

N₂ + O₂ ⇌ 2NO

K_p = K_c = K

K = \(\dfrac{(M_{NO}RT/V)^2}{(M_{N_2}RT/V)(M_{O_2}RT/V)}\) =

= \(\dfrac{(M_{NO}/V)^2}{[M_{N_2}/V](M_{O_2}/V)}\) = 0,886

ex Determinare il n. di protoni, neutroni ed elettroni dello ione ⁶⁰Ni²⁺

Lo ione "Ni²⁺" ha Z = n. atomico = 28 (protoni); 60-28 = 32 neutroni; 28-2 = 26 elettroni.

DATI

V = 7,00 L

n(N₂) = 0,250 mol

n(O₂) = 0,250 mol

n(NO) = 0,460 mol

K = ?

ex:

PCl₃ + H₂O → HCl + H₃PO₃

reaz. bilanciata: PCl₃ + 3 H₂O → 3 HCl + H₃PO₃

Dati

• bilanciare reazione
• m(HCl) = ?
• m(H₃PO₃) = ?
• n(PCl₃) = 1.0 g
• eccesso di H₂O

V_x

PV = nRT

• ^{d = m}/_V → m = d∙V = 0,3278
• n = 0,3278

d = ?

50 torr = 0,0658 atm

200 ^ºC = 473,15 K

n = PV / RT = 0,0658 ∙ 1 / 0,08206 ∙ 473.15

n = 1,684 ∙ 10^-3 mol

P_x = m / n = 0.3278 / 1,684 ∙ 10^-3 mol

1,93 g/mol

DATI

• Vapore di eucalipto
• T = 200 ºC
• P = 50 torr
• d = 0.3278 g/L
• P_x = ?
• V = 1 L

Ce(OH)₂ → Ce²⁺₍₂₅₎ + 2OH^-

Kps = [a²⁺][OH^-]² = (25) ² = a a²

pH = 14 - pH = 12,88 1,12

pOH = -log [OH^-]

[OH^-] = 10^-12 = 10^-1

[H⁺] = 10^-m

[OH^-] = 10^-1

[CH⁺]

(7,5 x 10^-2)

(4,7 x 10^-2)³

(2(10 x 10^-9))

ex con elettrochimica standard

nella standard

Parte della pila in contx standard (1,17-2,56 q)

Pt|SO₂^3-|OH|||IO₃^-|, (0,41 Pb)

sem = E catodo - E anodo

0,26 -(0,933 V) = 1,12 √

deve essere sempre positivo

parte 0,933

parte 0,26

B = B⁰ -

(no standard)

Ag I Ag⁺ (o, 400Mll Zn²⁺ (0,500M Zn)

BID |Ag| ²⁺ |Ag| → ²⁺ e |Ag₂|→ > (o) 800

OX |Zn + 2e ²⁺ o→ 2o → -0,762

Eest/ag: E ag/Ag

-9,053, log [ast] s in questo

8 [OX]

= (0,800, 0,053, log

= 0,803 0,253

= 0,263

= - log 1

(no cambio d’imp)

indetto

att maggiore

E_c(X)_rm=E°_crm+RT/2F

0,059₂ log 1

0,5 c

I = 0,162 - 0,0235 - 0,30 = -0,24 prot. minore (anodo)

An = E_catodo - E_anodo = 0,78 + 0,24 = 1,02 V

Pt|ClO₃^- 0,04M Cl^- 0,01M, ClT 0,01M 0,115Mⁿ⁺ 0,01M Sn

E_rid 0,62 ->catodo

0,15 ->anodo

Pt|ClO₃^- + 6e^- -> Cl^- + 6OH^-

Sn²⁺ + 2e^- -> Sn

E_Sn²⁺/Sn=E°_Sn²⁺/Sn+

0,058₂

[0,01]⁶ log 1

= ^{Prot. =02V anodo}

[0,01]M [0,01]M

0,581 - 0,055^-2 = 0,02

E_{clO4; cl7=Ecl7-(cl)}-

0,059 log [^NO₇] ^{protn oxadone}

=E°_cl7-(cl7)

6

[clO₇] =

0,62 - 3,83x10^-3 log [clO₇]

[cl

o,62 - 3,83x10^-3 - (-1,2) = 0,12 0,43 V

Rem = E_catodo - E_anodo = 0,64 Volt

T = 25°C, [Ag_(m)] [Ag_(M)] 10¹¹M; 10⁹M; 10⁴M [Ni_(m)]

E°(Ni₂₇/Ni₁₁) 0,257 V

E = [Ag_(f)/Ag_(c) = 0,800 V

Ag¹⁺ + 2e^- -> Ag

Ni³⁺ + 2e^- -> Ni

E_{(Ag^{+) Ag}} = (E_(Ag^+/Ag)

- 0,059 log 1

10⁶-M

= 0,800V 0,03V/0,031/2= 0,74/

Rem = E_catodo - E_anodo = 1,116 V

[NaNO₂] = 2,00 × 10^-2 M

[HCl] = 2,00 × 10^-2 M

NaNO₂ ↔ Na⁺ + NO₂^-

NO₂^- + H₂O ↔ HNO₂ + OH^-

HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl^-

NaOH + H₂O → HNO₂ + OH^-

[NO₂^-] = 1,3 × 10^-2 M

[Cl^-] = 6,66 × 10^-3 M

[NO₂] = 1,433 × 10^-2 M

[HNO₂] = [Cl^-]

[H₃O⁺] = K

V₁ = 2,00 L

V₂ = 1,00 L

V₀ (HNO₂) = 7,1 × 10^-4

pH = ?

m (NaNO₂) = 2,00 × 10^-2 mol × 2,00 L = 4 × 10^-2 mol

m (HCl) = 2,00 * 10^-2 mol × 1,00 L = 2,00 × 10^-2 mol

n_o (H₃O⁺) = 2,00 * 10^-2 mol

[H₃O⁺] = K 1,4 × 10^-11 = [NO₂^-][OH^-]/[NO₂-]

[NO₂^-] = [NO₂]_o - [Cl^-] = 6,66 × 10^-3

pH = 3,48

ex

V(HNO₂) = 2.0 L

V(NaOH) = 0.52 L

[HNO₂] = 0.2 M

K_e = 7.1 x 10^-4

HNO₂(aq) + NaOH(aq) → NaNO₂(aq) + H₂O

[NaOH] = 0.5 M

- x

- x

    x

K = [NaNO₂] / [HNO₂][NaOH]

= 7.1 x 10^-4

m(HNO₂) = M x V = 0.2 x 2.0 L

m(NaOH) = M x V = 0.5 x 0.52 L = 0.26 A

x / x = = 7.1 x 10^-4

(0.2 - x)(0.5 - x)

x = 7.1 x 10^-4 (0.2 - x) (0.5 - x)

x = 7.1 x 10^-4 (0.1 - 0.2x - 0.5x + x²)

x = 7.1 x 10^-4 (0.1 - 0.7x + x²)

x = 7.1 x 10^-4 x² - 5.87 x 10^-4 x + 7.1 x 10^-5

x = 7.1 x 10^-4 x + 1

x = 1.0 x 10^-4 x + 1/1.0004K

[NaOH]

x = 1.0004 ± √1.0008 - 5.041 x 10^-6

x = 7.1 x 10^-5 x + x₀

[NaOH] > x 10^-1 = 1.92 x 10^-4 > x

PH = -log