Testi esami svolti di Chimica generale

Esercizi d'esame Chimica e Chimica Applicata

Testo 17 Luglio 2019

1. 50 ml di una soluzione acquosa di HCl vengono completamente neutralizzati da 10 ml di una soluzione acquosa di KOH 0.05M. Calcolare il pH della soluzione iniziale di HCl.

   HCl + KOH → KCl + H₂O

   • 0,05M 0,05M

   Quindi M_HCl = ^5,10-4⁄_0,05= 0,01M

   HCl → H⁺ + Cl^-

   • 0,01M 0,01M 0,01M

   pH = -log [H⁺] = 2

2. Rappresentare la struttura di Lewis e indicare la geometria molecolare di BrF₅

   F | F--Br--F | F

   Disposizione Elettroni → Ottaedrica

   Geometria Molecolare → Piramidale Quadrata

3. Assegnare il nome al seguente composto e viceversa:

   SbH₃ ⇒ Tradizionale: idruro di antimonio (Antimonoso?)

   IUPAC: idruro di antimonio (III)

   Plumbato basico ⇒ Pb(ClO₂)₂

4. Determinare la concentrazione di ioni argentio necessaria per far precipitare sob bromuro di argento in una soluzione contenente sia ioni bromo sia ioni cloro a concentrazione di 0,012 M entrambi. La Kps di del bromuro di argento è 8 x 10^-13 e quella del cloruro di argento è 2 x 10^-10.

   AgBr ⇌ Ag⁺ + Br^-

   • 0,012M

   AgCl ⇌ Ag⁺ + Cl^-

   • 0,012

Kps(AgCl) = 2 x 10^-10 => [Ag⁺] * [Cl^-] => [Ag⁺] = ^{2 x 10-10}/_0.012 = 1.67 x 10^-8 M

Kps(AgBr) = 8 x 10^-13 => [Ag⁺] * [Br^-] => [Ag⁺] = ^{8 x 10-13}/_0.012 = 6.67 x 10^-11 M

Gli IONI ARGENTO sono sempre compresi tra

6.67 x 10^-11 M < [Ag⁺] < 1.67 x 10^-8 M

Calcolare la quantità di PERCLORATO di POTASSIO che si forma per OSSIDAZIONE anodica di una soluzione di cloruro di potassio, usando una corrente di 15A per 1 ora.

Cl^-1 + 4H₂O = ClO₄^- + 8e^- + 8H⁺

KClO₄

MM = 138,55

nF = ^138,55/₈ = 17,32

= eg = 0,0577 x

Q = i * t = 15 * 3600 = 5400 C

1 eg: 96500 C = 0,0577 x : 5400 C

0,0577 x = ⁵⁴⁰⁰/₉₆₅₀₀ => x = 9,698 g

g di KClO₄

12

Ad un litro di soluzione di CH₃COOH e CH₃COONa entrambi 0,1 M si aggiungono 40 ml di HCl 0,40 M. Calcolare il pH dopo aggiunta acido forte.

K_a = 1,7 × 10^-5

CH₃COONa → CH₃COO^- + Na⁺

CH₃COO^- + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH^-

0,1 M                      0,1 + x

0,1 - x                  x

1,7 × 10^-5 = (0,1+x) x / (0,1-x)

x = 1,7 × 10^-5

pH = 4,77

n HCl = 0,016 mol

CH₃COO^- + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH^-

0,1 - 0,016           - x         + x     x

Con lo stesso procedimento ottengo

X = 2,35 × 10^-5

pH = 4,63

13

Calcolare il potenziale effettivo e indicare il senso nel quale procede la reazione di ossidoriduzione

Cd²⁺ + Fe → Cd + Fe²⁺

Se la concentrazione degli ioni Cd²⁺ è uguale a 10^-2 M e quella degli ioni Fe²⁺ a 10^-4

E° _Cd²⁺/Cd = -0,403 V    E° _Fe²⁺/Fe = 0,497 V

E° = E' catodo - E° anodo = -0,403 V - 0,497 = -0,85 V

La reazione procede a sinistra

7)

Calcolare il volume d'acqua da aggiungere a 0,25 Litri di una soluzione acquosa al 29% in massa di HCl (d=1,162 g/ml) per portare la sua concentrazione a 0,8M.

m(HCl) / m(HCl+H₂O) = 0,29 m / V = d m / d = V m = d * V

m = 1,162 * 0,25 * 10³ = 290,5 g

m(HCl) = 0,29 (m soluzione) = (0,29 * 290,5) = 84,259

n HCl = 84,259 / 36,458 = 2,31 mol

M(HCl) = 2,31 / 0,25 = 9,24

M₁ * V₁ = M₂ * V₂

n HCl / m HCl

2,31 = 0,8 * V₂ => V₂ = 2,31 / 0,8 = 2,89 L

8)

Al catodo di una cella elettrolitica AuCl₃ allo stato fuso si deposita oro. Calcolare il tempo necessario per depositare 0,029 g di oro se l'intensità di corrente che attraversa la cella è di 0,4A con un rendimento di corrente del 90%.

AuCl₃ → Au³⁺ + 3Cl^-

Au³⁺ + 3e^- → Au

mAu = 0,029 T = 0,4A rendimento: 90%

Peso equivalente = 196,97 / 3 = 65,66 g/eq

eq = 9 / PE = 0,029 / 65,66 = 3,05 * 10^-4 eq

96500 C = 1 eq = C_x = 3,05 * 10^-4 eq => C_x = 29,4 C

1 C: 1A x 1s

C = (90 * 0,4 * t) / 100 C = 0,36 * t

29,4 / 0,36 = t = 81,76 s

Testo Esame Chimica e Chimica Applicata

Testo 8 Gennaio 2019

1. Ad una certa temperatura 2 moli di HBr e 1/2 moli di O₂ vengono introdotti in un recipiente di 20 litri. Calcolare il valore di K_c quando il 30% dell'acido bromidrico viene ossidato secondo la reazione da bilanciare: 4 HBr + O₂ ⇌ 2 Br₂ + 2 H₂O 2 - 1,6 = 0,4 mol [2Br₂] = 80 / 5 = 1,6 mol 4 HBr + O₂ ⇌ 2 Br₂ + 2 H₂O 0,02M 0,06M 0,08M

   K_c = (0,08²) / (0,02⁴ * 0,06) ≈ 2,67

2. Il prodotto di solubilità dell'idrossido di magnesio è 1,2 x 10^-11. A quale pH la solubilità di questo composto è 5 x 10^-11 M? Mg(OH)₂(s) ⇌ Mg²⁺ + 2 OH^- S 2S 5 x 10^-11 = 5 1^o soluzione : [OH^-] : 1 x 10^-14 => pH = 14 - 1 = 13 2^o soluzione : 1,2 x 10^-11 = 4S³ ⇌ S = 1,044 x 10^-9 [OH^-] = 2,86 x 10^-4 => pH = 14 - 3,54 = 10,46

Un pallone di 6 litri è riempito di ossigeno a 2 atm, 25°C. Si fa avvenire la reazione con 2g di Ferro metallico facendo la reazione da bilanciare. Calcolare pressione nel pallone dopo la reazione.

4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃

2g → 0,036 mol     0,018 mol per mol = 0,081

0,027 mol

Legge delle pressioni parziali di Dalton

0,22 · 2 = 0,44 atm

7

Calcolare la formula molecolare di un gas che contiene il 14,9% di H e 85,6% di C e che a 120°C e 0,79 atm presenta una densità di 2,06 g/l.

C_xH_y

• H → 0,149
• C → 0,856

d = m/V

P.V = m/M RT

M = (m/V) RT/P

MM = 84,17

12⋅x + y = 84,17

89,17⋅0,149 ≈ 12

84,17⋅0,856 ≈ 72

y = 12

x = 6

C₆H₁₂

Cicloesano

8

Il tetrossido di diazoto si decompone così:

N₂O₄(g) ⇌ 2NO₂(g)

In un recipiente vengono inizialmente introdotte 10 atm di N₂O₄; sapendo che a 100°C la Kc vale 0,941, calcolare la pressione parziale di NO₂ presente all'equilibrio a 100°C

0,941 = (P[2NO₂])²/P[N₂O₄]

10 atm

10 - x

2 x

0,941 = 4x²/10-x

x ≈ 1,05

P(NO₂) = 2,05 atm