Soluzioni capitolo 5 - Zanichelli online per la scuola

SUL LIBRO DA PAG 101 A PAG 104
Capitolo
ESERCIZI
5 La mole e la molarità
Quesiti e problemi
9 Calcola, con l’aiuto della tavola periodica, la massa molecolare di SiO2, che è il principale costituente del vetro e il minerale più abbondante del60,09 u
la crosta terrestre (il quarzo).
1 La massa atomica e la massa
molecolare
1 Qual è la definizione di unità di massa atomica u?
a) è uguale a 1/12 della massa dell’atomo di 12C
b) è uguale a 1/16 della massa dell’atomo di ossigeno
c) è la massa di un atomo di carbonio
d) è la massa di un atomo di idrogeno
2 Vero o falso?
a) La massa atomica di un elemento è la
massa relativa rispetto all’atomo 14C.
v
f
b) Per determinare la massa molecolare si fa
la somma delle masse atomiche degli
vf
atomi che compongono la molecola.
c) Due chiodi di ferro di forma diversa,
ma con lo stesso peso, contengono lo
stesso numero di atomi.
11 La fotosintesi consuma CO2 e H2O e produce O2 e
C6H12O6. Calcola le masse molecolari delle sostanze coinvolte in questo processo. Qual è quella
che ha massa molecolare minore? Una fra queste
è un elemento: quale? Coincide con la sostanza
H2O; O2; no
più leggera?
12 Consultando la tavola periodica, ordina, in base
alla massa molecolare crescente, i seguenti composti, comunemente disponibili nella maggior
parte delle case (non sempre puri e spesso in soluzione):
a) acqua, H2O
b) sale da cucina, NaCl
c) zucchero da tavola, C12H22O11
d) bicarbonato di sodio, NaHCO3
e) candeggina, NaClO
f) ammoniaca, NH3
g) etanolo (alcol etilico), CH3CH2OH
h) metano, CH4
i) smacchiatore per ruggine e frutta, HF
l) acido acetilsalicilico (aspirina), C9H8O4
m) acqua ossigenata, H2O2.
Controlla poi quali di queste sostanze sono presenti in casa tua; verifica sulle etichette se sono indicati gli usi del prodotto e se sono riportate specifiche forme di cautela per la loro conservazione
h, f, a, i, m, g, b, e, d, l, c
e per il loro uso.
vf
3 La massa atomica relativa del piombo è uguale a
207,2. Ciò significa che
a) la massa relativa di un atomo di piombo è
207,2 volte maggiore di quella di un atomo di
carbonio-12
b) la massa relativa di un atomo di piombo vale
207,2 g
c) la massa relativa di un atomo di piombo è 207,2
volte maggiore della dodicesima parte di un
atomo di 12C
d) la massa relativa di un atomo di piombo è
207,2 volte maggiore di quella di un atomo di
idrogeno
4 Definisci la massa atomica relativa e la sua unità
di misura.
5 Spiega la differenza tra massa atomica relativa e
massa molecolare relativa.
6 Calcola le masse molecolari dei seguenti composti.
b) Mg3(PO4)2
a) H2SO4
c) HNO3
d) Ca(ClO4)2
e) NaOH
f) Al2(SO4)3
g) Na2SO4
h) Ca(NO3)2
a) 98,09 u; b) 262,87 u; c) 63,02 u;
d) 238,98 u; e) 40,00 u; f) 342,17 u;
g) 142,05 u; h) 164,10 u
7 Calcola il peso formula del composto ionico KCl.
74,55 u
8 La molecola del metano ha un rapporto di combinazione tra gli atomi di C e H di 1:4. Determina la
sua massa molecolare.
16,05 u
1
60,06 u; 36,46 u; 62,03 u
10 Calcola la massa molecolare di tre acidi piuttosto
comuni: l’acido acetico, CH3COOH; l’acido cloridrico, HCl; l’acido carbonico, H2CO3.
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2 Contare per moli
13 Definisci la costante di Avogadro.
14 Vero o falso?
a) Una mole di atomi contiene un numero di
atomi uguale alla costante di Avogadro. vf
b) Una mole di molecole contiene un
numero di molecole uguale alla somma
delle masse degli atomi che costituiscono
la molecola.
v
f
c) 1 mol di H2O contiene 6,022 1023
atomi di idrogeno.
v
f
d) 6,022 1023 molecole di CO2 hanno massa
uguale a 6,022 1023 molecole di H2O.
v
f
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ESERCIZI
Capitolo
15 Qual è l’unità di misura della quantità di sostanza
nel SI?
mole
c) 28 g/molecola
d) 28 g/mol 6,022 1023 molecole/mol =
= 1,7 1025 g/mol
16 Qual è l’unità di misura della massa molare nel SI?
g/moli, simbolo g/mol
17 Qual è la massa molare dei seguenti elementi?
a) zinco
65,37 g/mol b) oro
197,0 g/mol
c) mercurio 200,6 g/mol d) argento 107,9 g/mol
18 Due metalli sconosciuti hanno massa molare rispettivamente di 47,90 g/mol e 65,38 g/mol. Di che
metalli si tratta?
titanio e zinco
19 Quanti grammi devi pesare per avere 10 mol di
zolfo?
320,7 g
20 Quante moli ci sono in 84,5 g di argon?
2,12 mol
21 A quanti grammi corrispondono 30,0 mol di ammoniaca (NH3)?
511 g
22 Calcola quante moli contiene un campione di 25,0 g
delle seguenti sostanze:
a) NaI 0,167 mol
b) CuSO4 0,157 mol
c) CH4 1,56 mol
d) HI
0,195 mol
23 2,24 mol di una sostanza sconosciuta pesano 391 g.
Qual è la massa molecolare della sostanza?
175 u
24 Calcola il numero di atomi contenuti in
a) 0,875 mol di piombo
5,27 1023
b) 0,432 mol di rame
2,60 1023
c) 1,45 mol di calcio
8,73 1023
d) 6,00 mol di carbonio
3,61 1024
25 Quale affermazione è errata?
a) Una mole di una sostanza contiene un numero
di particelle elementari pari al numero di atomi contenuti in 12 g di carbonio 12C.
b) La massa molare di una sostanza è uguale alla sua
massa atomica o molecolare espressa in g/mol.
c) La massa molare varia a seconda del tipo di
sostanza considerata.
Il numero di particelle contenute in una mole
d)
varia a seconda del tipo di sostanza considerata.
26 Quale delle espressioni che seguono consente di
ricavare la massa di una molecola di ossido di carbonio, CO (MM = 28)?
a)
28 g/mol
=
6,022 1023 molecole/mol
= 4,6 10
-23
g/molecola
6,022 1023 molecole/mol
b) =
28 g/mol
= 0,22 1023 g/molecola
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5 La mole e la molarità
27 Un campione di O2 contiene 3,01 1024 molecole.
A quante moli corrispondono?
5,00 mol
28 Calcola il numero di atomi di ossigeno contenuti
in 50 g di MgSO4.
1,0 1024 atomi di O
29 Se una mole di ammoniaca, NH3, corrisponde a
17,03 g, quante molecole sono contenute in 170,3 mg
di questa sostanza?
a) 6,022 1024
b) 6,022 1023
c) 6,022 1022
d)
6,022 1021
30 Quanti grammi di azoto vi sono in 3,50 mol di fosfato di ammonio, (NH4)3PO4? E in 3,50 mol di
nitrato di ammonio, NH4NO3? Quale composto
ne contiene in quantità maggiore?
a) 147 g; b) 98,1 g; c) (NH4)3PO4
31 Un accendino a gas contiene 30 g di propano,
C3H8. Quanti atomi di idrogeno e di carbonio vi
sono nell’accendino?
3,3 1024; 1,3 1024
32 19,44 1023 molecole di un composto equivalgono
a una massa di 315 g. Determina la massa molecolare del composto.
97,6 u
33 Una molecola composta da carbonio e cloro ha
massa molecolare 154 u. Sapendo che l’atomo di
carbonio ha massa atomica 12 u e che nella molecola ne è presente uno solo, determina la formula
CCl4
della molecola.
3 Formule chimiche e composizione
percentuale
34 Il composto NaCl ha una composizione percentuale in cloro del 58,45%. In 50 g di composto la
percentuale del cloro è
a) la stessa
b) minore
c) maggiore
d) la metà
35 La candeggina è una soluzione di ipoclorito di sodio, NaClO. Qual è la sua composizione percentuale?
Na (30,88%); Cl (47,62%); O (21,50%)
36 Qual è la percentuale in massa del potassio nel
carbonato di potassio, K2CO3?
56,58%
37 Un catalizzatore sperimentale usato nella polimerizzazione dei composti organici ha formula empirica Co3Mo2Cl. Determina la sua composizione
percentuale.
Co (43,75%); Mo (47,48%); Cl (8,77%)
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2
Capitolo
ESERCIZI
5 La mole e la molarità
38 Determina le formule empiriche minime dei seguenti composti utilizzando la composizione percentuale:
a) 50,05% zolfo; 49,95% ossigeno
b) 85% argento; 15% fluoro
c) 32,38% sodio; 22,57% zolfo; 45,05% ossigeno
d) 41,37% magnesio; 55,17% ossigeno;
3,46% idrogeno
c) In 1 L di soluzione 2 M e in 2 L di
soluzione 1 M è contenuto lo stesso
numero di moli.
vf
d) Per preparare 1 L di soluzione acquosa
1 M servono una mole di soluto e 1 L
di acqua.
v
f
e) 1 L di soluzione che contiene 40 g di soluto
(MM = 40 g/mol) ha concentrazione 1 M. vf
f) Volumi uguali di soluzioni diverse con la
stessa molarità contengono un diverso
numero di moli di soluto.
v
f
g) Volumi uguali di soluzioni diverse con la
stessa molarità contengono un uguale
numero di molecole di soluto.
vf
a) SO2; b) AgF; c) Na2SO4; d) Mg(OH)2
39 La serotonina è un importante neurotrasmettitore. L’analisi allo spettrometro di massa indica la
seguente composizione:
68,15% C; 6,86% H; 15,9% N; 9,09% O
Determina la formula empirica minima.
C10H12N2O
40 9,0 g di magnesio reagiscono con 6,0 g di ossigeno
per formare l’ossido di magnesio. Determina la
formula minima del composto.
MgO
46 Calcola la concentrazione molare delle seguenti
soluzioni acquose.
a) 2 L di soluzione contenente 4 g di NaOH
0,05 M
b) 1400 mL di soluzione contenente 76,58 g di
HCl
1,500 M
c) 400 mL di soluzione contenente 45 g di KCl
41 160 g di rame reagiscono con 40 g di ossigeno per
formare l’ossido rameico. Determina la formula
minima del composto.
CuO
42 Determina le formule molecolari dei seguenti composti utilizzando i dati sperimentali:
a) 30,43% azoto; 69,57% ossigeno; MM = 98,02 u
b) 26,7% carbonio; 2,2% idrogeno; 71,1 ossigeno;
MM = 90,03 u
c) 1,59% idrogeno; 22,22% azoto; 76,19 ossigeno;
MM = 63,02 u
d) 43,64% fosforo; 56,36% ossigeno; MM = 283,88 u
a) N2O4; b) C2H2O4; c) HNO3; d) P4O10
43 Un composto chiamato glicole etilenico è usato co
me antigelo nei radiatori delle automobili. Dall’analisi percentuale esso risulta costituito da 38,71% di
C, da 9,68% di H e da 51,61% di O. La sua massa
molecolare è 62,07 u. Determina la formula molecolare.
C2H6O2
44 La molarità indica
a) i grammi di soluto in un kilogrammo di solvente
b) le moli di soluto in un kilogrammo di solvente
c) le moli di soluto in un kilogrammo di soluzione
le moli di soluto in un litro di soluzione.
d)
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48 Quante moli di Ca(OH)2 sono necessarie per preparare 2 L di soluzione 2 M?
4 mol
49 Quante moli sono contenute in 1,5 L di soluzione
0,15 M di Mg(NO3)2?
0,23 mol
50 Quante moli di H2SO4 sono necessarie per preparare 2,0 L di soluzione 0,80 M?
1,6 mol
51 Quanti grammi di NaCl devi pesare per preparare
750 mL di soluzione 2,00 M?
87,7 g
3
47 Quale soluzione di NaOH è più concentrata?
a) 0,6 M
b) 10 g di NaOH in 100 mL di soluzione
c) 30 g di NaOH in 200 mL di soluzione
40 g di NaOH in 250 mL di soluzione
d)
52 Quanti grammi di soluto sono contenuti in 500
mL di una soluzione 0,880 M di NaOH?
17,6 g
4 La concentrazione molare
delle soluzioni
45 Vero o falso?
a) Una soluzione 0,1 M contiene 0,1 mol
di soluto in 0,1 L di soluzione.
b) Se due soluzioni diverse hanno uguale
molarità contengono sempre la stessa
massa di soluto in 1 L di soluzione.
1,5 M
53 Quanti grammi di Mg(OH)2 sono necessari per
preparare 1,50 L di soluzione 1,25 M?
109 g
54 Calcola la massa in grammi di HF presente in
670 mL di una soluzione 1,50 M.
20,1 g
55 Calcola quanti grammi di NaOH sono contenuti
in 500 cm3 di soluzione 0,2 M.
4g
v
f
v
f
56 Quante molecole di glucosio sono presenti in 500
mL di soluzione 1 M?
a) 500
b)
3,011 1023
c) 6,022 1023
d) 0,5
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ESERCIZI
Capitolo
57 Un recipiente da 250 mL contiene una soluzione
di NaNO3 0,1 M. Con una pipetta prelevi 50 mL di
soluzione.
Quale sarà la concentrazione della soluzione
nella pipetta? Perché?
5 La mole e la molarità
58 Completa la seguente tabella.
Concentrazione
molare
(M)
Moli
di soluto
(mol)
Volume
di soluzione
(L)
Molecole
di soluto
(molecole)
0,1 M; la concentrazione di una soluzione non dipende
dal volume di soluzione che si considera.
1,0
0,5
0,5
1/2 N
Quale sarà la concentrazione della soluzione
che rimane nel recipiente? Perché?
2,0
1
0,5
6,022 1023
0,1
10–2
0,1
6,022 1021
5,0
0,1
20 mL
6,022 1022
0,5
1
2L
N
0,1 M; la concentrazione di una soluzione non dipende
dal volume di soluzione che si considera.
Quante moli di soluto sono presenti nella pipetta?
5,0 10–3 mol
Review
1 La massa atomica del cloro è 35,45 volte quella
dell’atomo di idrogeno. Determina la massa percentuale del cloro in un composto la cui molecola è
costituita da un atomo di idrogeno e uno di cloro.
phosphorus. What are the percentages by mass of
phosphorus and chlorine in this compound?
97,23%
2
3
4
How many moles of Al are there in 1,08 mol
of Al2O3?
2,16 moli
22,94% di P; 77,06% di Cl
9 Il gas etano contiene 79,88% di C e 20,12% di H.
Il suo PM è 30,07 u. Calcola la formula minima e
quella molecolare.
CH3; C2H6
10 70 ml di una soluzione di acido solforico (H2SO4)
contengono il 95,7% in massa di acido solforico; il
resto è acqua. Sapendo che la densità della soluzione è 1,84 g/cm3, trova il numero di moli di acido solforico e il numero di atomi di idrogeno totali in essa contenuti.
12
How many atoms are there in 6,00 g of C?
3,01 1023 atomi
How many molecules are there in 175,32 g
of AgCl?
7,3650 1023 molecole
5 La densità dell’etanolo è pari a 0,79 g/cm3 e la sua
formula è CH3CH2OH. Calcola il volume in litri
occupato da 10 mol di etanolo.
0,58 litri
6 Un minerale è formato da solfuro di zinco (ZnS),
un composto da cui è possibile ricavare lo zinco.
Poiché spesso il minerale contiene delle impurità,
ZnS ne costituisce solo una parte.
Supponendo che la percentuale di ZnS nel minerale sia il 52%, calcola la percentuale di zinco.
1,26 mol di H2SO4; 1,89 1024 atomi di H
11 Una lega usata per la costruzione degli aerei contiene 6,62 kg di alluminio, 1,41 kg di magnesio e
0,69 kg di rame.
Calcola la composizione percentuale della lega.
Al: 75,9%; Mg: 16,2%; Cu: 7,91%
Quale quantità di ogni metallo è necessaria per
formare 250 kg di lega?
190 kg di Al; 40,0 kg di Mg; 20,0 kg di Cu
Quale massa di lega può essere ottenuta da 8 kg
di alluminio?
10,5 kg di lega
35%
7
8
Calculate the percentage composition by
mass for each of the following:
Na 42,07%; P 18,89%; O 39,04%
a) Na3PO4
b) NH4H2PO4 N 12,18%; H 5,26%; P 26,92%; O 55,64%
c) Fe(NO3)3 Fe 23,09%; N 17,38%; O 59,53%
d) Al2(SO4)3 Al 15,77%; S 28,12%; O 56,11%
It was found that 2,350 g of a compound of
phosphorus and chlorine contained 0,539 g of
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12 Una soluzione di HCl è al 36,5% m/V. Qual è la
sua molarità?
10 M
13 Una soluzione acquosa di CH3OH al 10% in massa ha densità 0,938 g/mL.
Calcola la molarità della soluzione.
3,1 M
14 Quanti mL di una soluzione di NaCl al 20% in mas
sa e di densità 1,15 g/mL ti servono per preparare
1000 mL di una soluzione 0,10 M?
25 mL
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4
Capitolo
ESERCIZI
5 La mole e la molarità
15 Nell’acqua di mare sono contenuti diversi tipi di ioni liberati dai sali in essa disciolti. La concentrazione dei principali ioni in un’acqua di mare di media
salinità (3,5% in massa di sali) è la seguente.
Se la sua densità è 1,03 g/mL, qual è la % m/m
dei diversi ioni?
vedi tabella
Quanti grammi di cloruro di sodio, NaCl, possono al massimo ottenersi per evaporazione dell’ac28 g
qua?
Ione
Molarità (mol/L)
0,558
Na
0,479
Cl
2
Mg
0,0543
SO42
0,0289
2
0,0105
Ca
INVESTIGARE INSIEME
K
0,0104
Ioni g/L
Ioni % m/m
19,78
11,01
1,32
2,78
0,421
0,407
1,92
1,07
0,128
0,270
0,041
0,040
Pesa sulla bilancia digitale una candela a forma di torcione.Accendi la candela e lasciala bruciare per almeno tre minuti. Spegni la candela e pesala di nuovo.
La cera è un miscuglio, il cui componente principale
ha formula C25H52.
Qual è la massa molare di questo idrocarburo?
Considerando la cera costituita da questo solo
idrocarburo, quante moli sono bruciate?
A quante molecole corrispondono?
Considera 1 L di acqua di mare.
Quanti grammi di ciascuno ione ci sono?
DICTIONARY
vedi tabella
Quante moli di ioni sono contenute in totale?
chlorine:
percentage:
cloro
percentuale
1,141 N
6
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