Simulazioni commentate esame scritto di Chimica generale e inorganica

Convertiamo i 694 milligrammi di Mg(OH) in moli:

₂

Massa molare di Mg(OH) = 24.3 + 15.9994 + 1.00794 * 2 = 58.319 g/mol

694 milligrammi = 0.694 grammi

0.694 g / 58.319 g/mol = 0.0119 moli di Mg(OH)₂ ₂

Poiché 2 moli di HCl reagiscono con 1 mole di Mg(OH) , sono necessarie 2 * 0.0119 = 0.0238 moli di

HCl per reagire completamente.

Ora, calcoliamo il volume di HCl 0.39 M necessario:

0.39 M = 0.39 moles / 1 L

Volume = Moles / Molarita = 0.0238 mol / 0.39 mol/L ≈ 0.061 L

Quindi, circa 0.061 litri (o 61 millilitri) di una soluzione 0.39 M di acido cloridrico sono necessari per

far reagire completamente 694 milligrammi di idrossido di magnesio.

Risposta : 61,0ml

3) Un atomo ha 7 neutroni, 7 elettroni, e 7 protoni. Qual è la sua massa atomica?

Risposta : 14 + 3- 2+

4) Bilanciare la seguente reazione: 1 I + 5 PbO + 8 H ----> 2 IO + 5 Pb + 4 H O

2 2 2

5) Qual e' la formula del carbonato rameoso? Cu CO

2 3

6) Ordinare le seguenti soluzioni acquose secondo la temperatura di ebollizione crescente (da 1 a

4): • C H O 1.50 m 2

6 12 6

• KF 0.50 m 1

• CH COONa 1.00 m 3

3

• CaCl 1.00 m 4

2

7) Elencare in ordine decrescente (da 1 a 4) di polarità i seguenti legami covalenti:

C-O - C-C - C-F - C-N

Spiegazione: La polarità di un legame covalente è proporzionale alla differenza di

elettronegatività tra i due atomi del legame. L’elettronegatività è una proprietà periodica che

diminuisce scendendo lungo un gruppo ed aumenta da sinistra a destra lungo un periodo.

La risposta corretta è: C-F → 1, C-N → 3, C-O → 2, C-C → 4

8) Indicare il numero di elettroni presenti nei vari gusci elettronici dello ione solfuro

(S2-):

elettroni nel livello n=1

elettroni nel livello n=2

elettroni nel livello n=3

elettroni nel livello n=4

Spiegazione: Per lo ione solfuro (S^2-), dobbiamo considerare che l'atomo di zolfo (S) ha 16

elettroni nel suo stato neutro. Quando diventa uno ione solfuro con carica -2, guadagna due

elettroni per raggiungere la stabilità. Quindi, il numero di elettroni presenti nei vari gusci

elettronici sarà il seguente:

- Livello 1: 2 elettroni (completa il primo livello con 2 elettroni)

- Livello 2: 8 elettroni (completa il secondo livello con 8 elettroni)

- Livello 3: 8 elettroni (completa il terzo livello con 8 elettroni)

- Livello 4: 0 elettroni (non ci sono elettroni nel quarto livello poiché tutti gli elettroni sono

distribuiti nei primi tre liv livelli)

9) Data la seguente reazione (in acqua in ambiente acido):

ione permanganato + acqua ossigenata

0 4- 2+ 0

e sapendo che E MnO /Mn = 1.51 V e che E O /H O = 0.68 V

2 2 2

scegliere tra le alternative offerte quelle che meglio definiscono il comportamento della

reazione.

• Keq > 1 ; ΔE0 < 0

• Keq > 1 ; ΔE0 > 0

• Keq < 1 ; ΔE0 > 0

• Keq > 1 ; ΔG0 < 0

Lo ione permanganato in ambiente acido possiede un potenziale di riduzione standard

maggiore di quello della riduzione dell'ossigeno molecolare ad acqua ossigenata. Quindi, la

reazione redox che avviene sarà completa. Di conseguenza, la Keq sarà > 1 e il ΔG0 sarà <

0. Essendo una redox, la completezza della reazione corrisponde ad un potenziale di cella

positivo, ΔE0 > 0.

Le risposte corrette sono: Keq > 1 ; ΔG0 < 0, Keq > 1 ; ΔE0 > 0

10) Quali tra le seguenti molecole è in grado di formare legami a idrogeno?

Acido solfidrico – Idrossilammina (NH2OH) – Acido fluoridrico – Acido cianidrico

Spiegazione: Il legame a idrogeno è un tipo di forza intermolecolare, ovvero di forza di

attrazione che si stabilisce tra le molecole, sia della stessa sostanza che di sostanze diverse.

Il legame a idrogeno è un tipo particolare di forza dipolo-dipolo, ovvero il tipo di forza che si

instaura tra molecole polari. Nel caso specifico, il legame a idrogeno richiede che sia

presente, in entrambe le molecole polari considerate, almeno un legame tra un atomo di

idrogeno e un elemento molto elettronegativo, tipicamente N, O o F. Il legame a idrogeno si

instaura tra l’atomo di idrogeno legato a N, O, o F di una molecola e l’atomo N, O o F legato a

un idrogeno di un’altra molecola. Si tratta quindi di un tipo di attrazione elettrostatica tra il polo

positivo di un legame (l’atomo di H) in una molecola e il polo negativo di un legame in un’altra

molecola (N, O o F), e non va pertanto confuso con i legami covalenti H-X (X = N, O, F)

presenti all’interno di ciascuna delle due molecole considerate. Per rispondere al quesito,

occorre saper assegnare la formula chimica a ciascuna delle sostanze elencate, e disegnare

la formula di Lewis di ciascuna sostanza, in modo da poter riconoscere se esistono le

condizioni per l’instaurarsi di legami a idrogeno, ovvero la presenza di legami H-X (X = N, O,

F) all’interno di ciascuna molecola.

Le formule dei composti sono: H2S, NH2OH, HF, HCN. La prima sostanza è esclusa, in

quanto non è presente nessuno degli elementi N, O, F. La formula di Lewis di NH2OH

presenta l’azoto come atomo centrale, a cui sono legati due atomi di H e quello di O. Il terzo

atomo di H è legato all’ossigeno. Sono quindi presenti 3 legami H-X, per cui sono possibili

legami a idrogeno con altre molecole della stessa sostanza. HF presenta sicuramente legami

a idrogeno, mentre nella molecola di HCN, il carbonio è l’atomo centrale, a cui sono legati gli

atomi di H e N. Non è pertanto presente un legame H-N, e quindi non sono presenti legami a

idrogeno.

Le risposte corrette sono: Idrossilammina, Acido fluoridrico

11) Usa questa reazione bilanciata per risolvere il seguente problema:

2 HCl (aq) + CaCO3 (s) → CaCl2 (aq) + H2O (l) + CO2 (g)

Quanti grammi di biossido di carbonio si formano facendo reagire 0,99 grammi di carbonato

di calcio?

12) Qual è il pH di una soluzione di acido cloridrico 0,437 M?

Spiegazione: Il pH di una soluzione di acido cloridrico 0,437 M può essere calcolato

utilizzando la seguente formula:

pH = -log[H+]

Essendo l'acido cloridrico un acido forte, si dissocia completamente in soluzione producendo

ioni H+. Quindi, poiché la concentrazione di acido cloridrico è 0,437 M, la concentrazione di

ioni H+ sarà uguale a questa.

Sostituendo il valore nella formula, otteniamo:

pH = -log(0,437) SIMULAZIONE 4 ex

1) Usa questa reazione bilanciata per risolvere il seguente problema:

2 HCl (aq) + CaCO3 (s) → CaCl2 (aq) + H2O (l) + CO2 (g)

Quanti grammi di biossido di carbonio si formano facendo reagire 1,21 grammi di carbonato di

calcio?

Risposta : Dal bilanciamento dell'equazione, vediamo che sodio cloruro di calcio (CaCl2)

forma insieme a acqua (H2O) e biossido di carbonio (CO2) reagendo con acido cloridrico

(HCl) e carbonato di calcio (CaCO3).

Per calcolare quanti grammi di biossido di carbonio si formano quando reagiscono 1,21

grammi di carbonato di calcio (CaCO3), possiamo utilizzare il concetto di stechiometria.

1. Calcoliamo la massa molare del carbonato di calcio (CaCO3):

MM(CaCO3) = 40,08 (Ca) + 12,01 (C) + (3 * 16,00) (O) = 100,09 g/mol

2. Calcoliamo le moli di CaCO3:

Moli(CaCO3) = Massa / MM = 1,21 g / 100,09 g/mol ≈ 0,012 mol

3. Usando il bilanciamento dell'equazione, sappiamo che si formano 1 mol di CO2 per ogni 1

mol di CaCO3:

Moli(CO2) = Moli(CaCO3) = 0,012 mol

4. Infine, calcoliamo la massa di CO2 formata:

Massa(CO2) = Moli(CO2) * MM(CO2) = 0,012 mol * (12,01 + 2*16,00) g/mol = 0,528 g

2) Qual è il pH di una soluzione di acido cloridrico 0,264 M?

Spiegazione: Per calcolare il pH di una soluzione di acido cloridrico (HCl) 0,264 M, possiamo

utilizzare il fatto che l'acido cloridrico si dissocia completamente in soluzione per formare ioni

⁺ ⁻ ⁺

H e Cl . Quindi, la concentrazione di H sarà uguale alla concentrazione dell'acido

cloridrico. ⁺

Poiché la concentrazione di HCl è 0,264 M, la concentrazione di H (ioni idrogeno) sarà

anche 0,264 M.

Il pH di una soluzione è calcolato come il logaritmo negativo della concentrazione di ioni

⁺

idrogeno (H ), quindi:

⁺

pH = -log[H ] = -log(0,264) = -(-0,578) ≈ 0,578

Risposta : 0,578

4) Qual e' la formula dell'ossido di bario?

Risposta : BaO

5) Seleziona i coefficienti corretti per bilanciare l'equazione. 2 NH3 +3 I2 →2 NI3 +3 H2

Che tipo di reazione è questa?

Risposta : sostituzione

7) Indicare per ogni elemento la sua appartenenza (metallo, non metallo, metalloide)

antimonio: metalloide

palladio: metallo

potassio: metallo

idrogeno : non metallo

8) Quale tipo di legame ci si aspetta che si formi tra questi due atomi? H + O

Risposta : covalente polare

9) Quanti elettroni di valenza ha lo ione bromuro?

Risposta : 8

9) Scrivere la configurazione elettronica completa dellio ione cesio (I)

Risposta : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6

SIMULAZIONE 3 ex

1) Calcolare la resa percentuale della seguente reazione da bilanciare:

CaCl2 + HNO3 → Ca(NO3)2 + HCl

sapendo che facendo reagire 120.0 g di acido nitrico con un eccesso di cloruro di calcio, si

formano 112.6 g di nitrato di calcio.

Risposta : Per calcolare la resa percentuale di una reazione chimica, dobbiamo confrontare la

quantità di prodotto ottenuta sperimentalmente con quella che ci si aspetterebbe di ottenere

in base alla reazione bilanciata.

La reazione bilanciata è:

CaCl2 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + 2HCl

Con questa reazione, possiamo vedere che 1 mole di CaCl2 produce 1 mole di Ca(NO3)2.

Dal problema, sappiamo che sono stati ottenuti 112,6 g di Ca(NO3)2, che corrisponderebbero

a:

1) Moli di Ca(NO3)2 = Massa / Massa Molare = 112,6 g / (40,08 g/mol + 14,01 g/mol*2 + 16

g/mol*6) = 0,7837 mol

Essendo la reazione 1:1 tra CaCl2 e Ca(NO3)2, avremmo ottenuto lo stesso numero di moli

di CaCl2.

2)La massa molare di CaCl2 è 110,98 g/mol, quindi la massa di CaCl2 che ci si aspetterebbe

di ottenere sarebbe:

Massa di CaCl2 = Moli * Massa Molare = 0,7837 mol * 110,98 g/mol = 87,06 g

3) La resa percentuale è quindi calcolata come:

Resa % = (Massa reale / Massa teorica) * 100 = (87,06 g / 120 g) * 100 ≈ 72,5%

… 63,15 SIMULAZIONE 3 ex

1) Determinare la massa molecolare di una sostanza indissociata e non volatile, sapendo che una

sua soluzione preparata sciogliendo 105,1 g della sostanza in 911,5 g di acqua, ha una

temperatura di ebollizione di 100,2 °C.

Keb dell'acqua = 0.512 °C Kg/mol.

Risposta : 295,2

2) Calcolare il pH di una soluzione 0,66 M di acido acetico.

Ka acido acetico = 1.8x10-5

Risposta : 2,46

2.1) Calcolare il pH di una soluzione 0,55 M di cloruro di ammonio.

-5

Ka amm