CdL IN SCIENZE BIOLOGICHE - Dipartimento di Scienze Chimiche
annuncio pubblicitario
Aggiornamento 17 luglio 2006 TESTI DELL’ESAME SCRITTO PER IL CORSO DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA CON LABORATORIO CdL IN SCIENZE BIOLOGICHE Prof. S.Geremia Nota: a causa dell’incompatibilità tra browser di produttori diversi (Explorer, Mozilla, Opera,...) nell’interpretare alcuni simboli, tutte le reazioni chimiche, comprese quelle di equilibrio, sono qui rappresentate con una singola freccia. Nonostante l’introduzione di simboli semplici, alcuni di essi potrebbero essere interpretati dai browser in maniera non corretta. Chi avesse bisogno di spiegazioni sui simboli puo’ contattare il Dott. C.Tavagnacco. Compiti di Chimica 1 21.03.2002 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – laurea triennale – a.a. 2001/02 ) 1. In un recipiente di 10,0 litri, inizialmente vuoto, viene messa una certa quantità di CaCO3 e la temperatura portata a 750 °C per decomporre solido. Quando si è stabilito l’equilibrio della reazione: CaCO3(s) --> CaO(s) + CO2(g) nel recipiente si sono formati 6,00 g di CaO. Determinare la Kp della reazione. [ 0,899 atm ] 2. Si hanno a disposizione 120 g di una soluzione al 20 % in peso di acido acetico, CH 3COOH, con densità 1,10 g/mL . Calcolare il pH della soluzione. K(CH3COOH) = 1.8x10-5 [ 2,09 ] 3. Calcolare la massa di NaCl che occorre sciogliere in 750 mL di acqua per ottenere una soluzione isotonica alla stessa temperatura con una soluzione 0,105 M di zucchero. [ 2,3 g ] 4. Si calcoli la solubilità di Ag2SO4 in un litro di acqua pura ed in un litro di una soluzione che contiene già 0,420 moli di ioni SO4--. Kps (Ag2SO4 ) = 1.20x10-5 [ 4,49 g ; 0,834 g ] 5. 0, 276 g di BaO sono aggiunti a 350 mL di una soluzione acquosa 0,0146 M di HCl . L’ossido di bario si scioglie secondo la reazione: BaO(s) + 2HCl(aq) --> BaCl2(aq) + H2O(l) Calcolare il pH della soluzione. [ 2,36 ] 9.04.2002 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – laurea triennale – a.a. 2001/02 ) 1. Bilanciare le seguenti reazioni di ossido-riduzione: C6H10 + O2 --> CO2 + H2O Zn + As2O3 + H2SO4 --> AsH3 + ZnSO4 + H2O Compiti di Chimica 2 2. 1,210 g di zucchero sono sciolti in 10,0 g di acqua. La soluzione, alla pressione di un’atmosfera mostra un innalzamento ebullioscopico di 0,340°C. calcolare il peso molecolare di questo zucchero e la sua formula molecolare sapendo che la formula empirica è CH2O. Keb(H2O) = 0,515 °C mol-1 kg [ 183 ; C6H12O6 ] 3. Si ha a disposizione una soluzione di acido solforico al 10,5 % in peso e con densità 1,075 g/ml. Si chiede la molarità, la molalità , la normalità e quanti mL della suddetta soluzione sono necessari per preparare 500 ml di una soluzione 0,10 M. [ 1,15 M: 1,20 m; 2,30 N; 45,5 mL ] 4. 0,227 g di KOH sono aggiunti a 100 mL di una soluzione acquosa di acido acetico 0,065 M. Calcolare il pH della soluzione risultante. KCH3COOH = 1,8x10-5 [ 4,96 ] 5. Alla temperatura di 25°C in 10 mL di una soluzione satura di idrossido ferrico, Fe(OH)3, sono presenti 4,82x10-11 grammi di ioni Fe3+. Si chiede la Kps dell’idrossido di ferro (III) a quella temperatura. [ 1,50x10-39 ] 8.07.2002 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche - laurea triennale - a.a. 2001/02) 1. L’acido solforico concentrato impiegato normalmente nei laboratori chimici è una soluzione acquosa al 96 % in peso con densità di 1,835 kg/L. Qual è il volume da prelevare per preparare 250 mL di una soluzione 1,0 M? [ 13,92 mL ] 2. A 700 K la costante d’equilibrio, Kc, della reazione: H2(g) + I2(g) --> HI(g) è 55,3. 1,00 mole di H2 e 1.00 mole di I2 vengono fatte reagire in un recipiente di 5,0 litri portato a 700 K. Calcolare la massa delle specie una volta raggiunto l’equilibrio. [ 0,427 g (H2) ; 53,81 g (I2); 202 g (HI) ] Compiti di Chimica 3 3. Si calcoli la variazione di pH in seguito all’aggiunta di 0,1 mole di acido forte e rispettivamente di 0,1 mole di base forte a: a) un litro di acqua pura b) un litro di una soluzione tampone contenente 1,0 mole di acido acetico ed 1,0 mole di acetato di sodio. [ 7,00 --> 1,00 / 7,00 -->13,00; 4,75--> 4,66 /4,75 --> 4,83 ] 4. Bilanciare le seguenti reazioni redox HNO3 + H2S --> NO + S + H2O KMnO4 + H2O2 + H2SO4 --> MnSO4 + O2 + H2O + K2SO4 5. Si devono preparare due soluzioni fisiologiche, una di glucosio (C6H12O6) ed una di cloruro sodico (NaCl), che abbiano la stessa pressione osmotica del sangue a 37°C, cioè 7,50 atm. Quanti grammi di glucosio e quanti di cloruro sodico bisogna sciogliere per ogni litro di soluzione? [ gluc : 53,10 g ; NaCl : 8,59 g ] 15.07.2002 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche - laurea triennale -_a.a. 2001/02) 1. Calcolare la differenza di pressione osmotica esistente tra una soluzione acquosa di 22,52 g di glucosio(C6H12O6) ed una di 14,28 g di cloruro di calcio a 25 °C [ = 6,15 atm ] 2. Quanti grammi di idrossido di sodio sono necessari per iniziare a precipitare l’idrossido di magnesio, Mg(OH)2, in una soluzione di un litro di acqua contenente 1,0 g di MgCl2 Kps Mg(OH)2 = 8,9x10-12 [1,16x10-3 g ] 3. 2,51 g di H2 e 140.9 g di I2 sono posti in un recipiente di 15,0 litri di volume ad una temperatura in cui tutte le specie sono gassose. All’equilibrio: H2(g) + I2(g) --> 2 HI(g) sono presenti 111, 3 g di HI. Compiti di Chimica 4 Calcolare la Kc e la Kp. [ Kp = Kc = 7,78 ] 4. 0, 455 g di KOH solido sono aggiunti a 100.0 mL di una soluzione 0,065 M di CH3COOH. Calcolare il pH della soluzione risultante ( il volume finale non varia). Si rammenta che la reazione di neutralizzazione è la seguente: CH3COOH + OH- --> CH3COO- + H2O [ 12,12 ] 5. Una soluzione di cloruro d’ammonio, NH4Cl, ha un pH di 4,47. Calcolare la sua concentrazione iniziale. KNH3 = 1,8x10-5 [ 2,07 M ] 04.09.2002 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – laurea triennale – a.a. 2001/02 ) 1 Calcolare il pH di una soluzione ottenuta portando a 500 mL con acqua 10.0 mL di una soluzione di NH3 al 25% in peso avente densità 0,91 g/mL.. KNH3 = 1,8x10-5 [ 11,34 ] 2. La massa molecolare di un composto organico è di 58,0 g/mol. Calcolare il punto di ebollizione di una soluzione contenente 24,2 g del composto in 600 g di acqua quando la pressione atmosferica è di 760 mmHg. KebH2O = 0,515 °C mol-1 kg [ 100,35 °C ] 3. 1.0 g di sodio metallico fu fatto reagire in un litro di acqua pura secondo la reazione (non bilanciata ): Na(s) + H2O(l) --> Na+(aq) + H2(g) + OH-(aq) Si calcoli: a) il pH della soluzione b) la concentrazione molare dello ione sodio c) il volume di idrogeno che si sviluppa a condizioni standard. [ 12,64; 0,043 M; 0,486 L ] Compiti di Chimica 5 4. Calcolare a quale pH inizia a precipitare l’idrossido ferroso, Fe(OH)2 , in una soluzione 0,14 M di ioni Fe++. Kps Fe(OH)2 = 1,22x10-17 [ 5,97 ] 5. Bilanciare le seguenti reazioni di ossido riduzione: HNO3 + H2S --> NO + S + H2O I2 (s) + ClO3-(aq) + H2O(l) --> IO3-(aq) + Cl-(aq) + H3O+(aq) 16.09.2002 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – laurea triennale – a.a. 2001/02) 1. Si ha disposizione una soluzione acquosa di acido cloridrico al 14,6 % in peso con densità 1,19 g/ml. Calcolare la molarità, la molalità, la frazione molare del soluto e la quantità di soluto in 100 g di solvente (acqua pura). [ 4,76 M; 4,76 m; 0,078; 17,10g ] 2. Per volare l’ape utilizza l’energia che deriva dalla reazione di combustione del glucosio: C6H12O6(s) + O2(g) --> CO2(g) + H2O(g) ( da bilanciare ) In estate, a 35 °C e a 775 mmHg, un’ape consuma 100 ml di ossigeno in un’ora. Si chiede la quantità di glucosio ( MM = 180 ) di cui necessita l’ape per due ore di volo. [ 0,252 g ] 3. 100 mL di una soluzione acquosa di HNO3 a pH = 0,25 sono diluiti con acqua fino a pH= 1,10. Quale è il volume finale della soluzione? [ 708 mL ] 4. Si calcoli la solubilità di Ag2SO4 in un litro d’acqua pura ed in un litro di una soluzione acquosa contenente 0,420 moli di SO42- . Kps(Ag2SO4) = 1,2x10-5 [ 4,49 g; 0,834 g ] 5. Bilanciare le seguenti reazioni di ossido-riduzione: KMnO4 + K2S + H2SO4 --> MnSO4 + SO2 + H2O + K2SO4 Compiti di Chimica 6 IO3- + I- + H+ --> I2 + H2O 3.12.2002 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a. 2001/02 ) 1. Il bicarbonato di sodio si decompone secondo la reazione: 2 NaHCO3(s) --> Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) Calcolare la pressione totale dei prodotti gassosi formatisi quando si decompongono 25,63 grammi di bicarbonato in un recipiente di 5 litri portato alla temperatura di 300 °C. [ 2,87 atm ] 2. Trovare il volume di una soluzione di HCl all’ 1,36 % ( d = 1,056 g/mL ) necessario per reagire completamente con una soluzione acquosa contenente 1,62 g di AgNO3 secondo la reazione di precipitazione: AgNO3(aq) + HCl(aq) --> AgCl(s) + HNO3(aq) [ 24,01 mL ] 3. Calcolare la quantità in grammi di cloruro di ammonio, NH4Cl, che bisogna sciogliere in un litro di acqua pura per avere un pH pari a 4,47. KNH3 = 1,8x10-5 [ 110,7 g ] 4. Bilanciare le seguenti reazioni di ossido-riduzione: Cu(s) + HNO3(aq) --> Cu(NO3)2(aq) + NO(g) + H2O(l) C2H4(g) + HNO3(aq) --> CO2(g) + H2O(l) + N2O3(g) 5. L’analisi di una sostanza organica contenente carbonio, idrogeno e ossigeno ha dato all’analisi i seguenti risultati: 48,3 % in C; 8,25 % in H ; 43,2 % in O. Calcolare la formula molecolare della sostanza sapendo che una soluzione ottenuta sciogliendo 0,500 g di composto in 200 g di acqua congela a – 0,063°C. KcrH2O = 1,86 °C kg mol-1 [ C3H6O2] Compiti di Chimica 7 12.12.2002 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2001/02 ) 1. La solubilità in acqua pura del solfato di stronzio, SrSO4, è di 0,1077 g/L. Calcolare: a) la Kps solfato di stronzio in acqua b) la solubilità molare del solfato di stronzio in una soluzione acquosa 0,05 M di Na2SO4. [ 3,44x10-7 ; 6,88x10-6 ] 2. Bilanciare la seguente reazione redox ( in ambiente basico): KMnO4 + CrI2 + H2O --> MnO2 + Cr(OH)3 + KIO3 + KOH 3. a) b) c) Scrivere e denominare tutti i sali che si possono formare nelle reazioni tra: acido fosforico e idrossido di potassio acido carbonico e idrossido di calcio acido solforico e ammoniaca 4. a) b) c) Una soluzione acquosa 0,10 molale di acido fosforico ha una densità 1,01 g/mL. Calcolare: la frazione molare la percentuale in peso la molarità [ 0,0018, 0,97%; 0,1 M ] 5. A 400 mL di una soluzione 0,10 M di acido acetico si aggiungono 100 mL di una soluzione 0,20 M di idrossido di sodio. Calcolare il pH. Ka = 1,8x10-5 [ 4,75 ] 25.03.2003 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a. 2002/03 ) 1. Si abbia a disposizione un volume di 100 mL di una soluzione contenente 15,3 g di acido solforico. Sapendo che la densità della suddetta soluzione è di 1,095 g/mL si chiedono: molarità, molalità, normalità e % in peso. Compiti di Chimica 8 [ 1,56 M; 1,65 m; 3,12 N; 13,97% ] 2. Calcolare il pH di una soluzione ottenuta mescolando 250 mL di una soluzione 0,40 M di ammoniaca, NH3, con 500 mL di una soluzione 0,40 M di cloruro di ammonio, NH4Cl. KNH3 = 1,8x10-5 [ 8,95 ] 3. Una soluzione 2,0 M di HCl è sottoposta ad elettrolisi mediante una corrente di 2,25 ampere di intensità per la durata di 4 ore. Tenendo conto che agli elettrodi avvengono le seguenti reazioni: catodo: 2H3O+(aq) + 2e- --> H2(g) + 2H2O anodo: 2Cl-(aq) --> Cl2(g) + 2ecalcolare i volumi dei prodotti gassosi misurati in condizioni standard. [ 3,76 litri ] 4. L’innalzamento ebulliscopico di una soluzione contenente 1,65 g di un idrocarburo non volatile in 25,0 g di benzene è di 1,03 °C. Trovare la formula molecolare dell’idrocarburo sapendo che la sua formula empirica, calcolata mediante analisi elementare, è C2H3 . La costante ebullioscopica del benzene è 2,53 °C mol-1 kg [ C12 H18 ] 5. Si abbia una soluzione satura di Mg(OH)2. Si chiede: a) la solubilità in g/L dell’idrossido b) la concentrazione molare degli ioni in soluzione c) il pH della soluzione Kps [ Mg(OH)2] = 5,62x 10-12 [ 6,5x10-3; 1,12x10-4 (Mg); 2,24x10-4(OH); 10,35 ] 09.04.2003 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2002/03) 1. Bilanciare le equazioni per le seguenti reazioni di ossido-riduzione con il metodo delle semireazioni: H2O2 + Cr2O72- --> Cr3+ + O2 (in ambiente acido) S2O32- + I2 --> SO42- + I- (in ambiente basico) Compiti di Chimica 9 2. g 39,1 di formiato sodico, HCOONa, vengono sciolti in 500 mL di acqua. Si chiede il pH della soluzione. KHCOOH = 1,78x10-4 [ 8,90 ] 3. Trovare a quale volume bisogna portare 50,0 mL di una soluzione 0,10 M di acido acetico per avere una soluzione con pH di 3,35. KCH3COOH = 1,8x10-5 [ 455 mL ] 4. Un composto organico ha dato la seguente analisi elementare: C=37,9% H=6,38% Cl=55,78 %. Quando 4,19 g del composto vengono sciolti in 100 g di acqua l’abbassamento del punto di congelamento della soluzione è di 0,41 °C. Si chiede la formula molecolare della sostanza. Kcr(H2O) = 1,86 °C mol-1 kg [ C6H12Cl3 ] 5. Calcolare i volumi di diossido di carbonio ( misurati a 15°C e 780 mmHg ) da far assorbire in 500 mL di una soluzione 0,80 M di idrossido di sodio per ottenere: a) carbonato di sodio, secondo la reazione: NaOH(aq) + CO2(g) --> Na2CO3(aq) b) idrogenocarbonato di sodio, secondo la reazione: NaOH(aq) + CO2(g) --> NaHCO3(aq) [ 4,6 L ; 9,2 L ] 24.06.2003 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a. 2002/03 ) 1. Grammi 0,424 di un composto organico contenente C, H e O vengono bruciati completamente ottenendo g 0,621 di CO2 e g 0,254 di H2O. Determinare la formula empirica e quella molecolare del composto sapendo che il suo peso molecolare sperimentale è di 60,0 g/mol. [ CH2O – C2H4O2 ] 2. Un modo per determinare la quantità di alcool etilico nelle soluzioni è titolarlo con una soluzione standard contenente cerio(IV), potente ossidante. La reazione è la seguente: C2H5OH (aq) + Ce4+(aq) + H2O(l) --> CO2(g) + Ce3+(aq) + H +(aq) a) bilanciare la reazione redox (ambiente acido) Compiti di Chimica 10 b) se sono necessari 32,0 mL di una soluzione 0,150 M di Ce4+ per raggiungere il punto di fine titolazione calcolare i grammi di etanolo presenti nella soluzione incognita. [ 0,0184 g ] 3. Una bolla di gas dal volume di 2,1 mL che si trova inizialmente sul fondo di un lago, dove la temperatura è di 8°C e la pressione di 6,4 atm, sale in superficie. Qui la temperatura è di 25°C e la pressione di 760 mmHg . Calcolare il suo volume finale. [ 14,2 mL ] 4. Grammi 3,0 di acido acetico, CH3COOH, furono sciolti in acqua fino ad avere un volume di 500 mL. A questa soluzione si aggiunsero g. 2,9 di acetato di sodio solido, CH3COONa. Determinare il pH prima e dopo l’aggiunta del sale ( non si notarono variazione di volume della soluzione). KCH3COOH = 1,8x10-5 [ 2,84 – 4,59 ] 5. Calcolare il pH di una soluzione preparata diluendo con acqua fino ad un volume di 500 mL , 2,5 mL di una soluzione di H2SO4 al 38,53 % in peso avente densità 1,29 g/mL a 20°C. [ 1,30 ] 14.07.2003 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a. 2002/03 ) 1. Bilanciare le seguenti reazioni di ossido-riduzione: C4H8O + HNO3 --> CO2 + H2O + NO ( in ambiente acido) KMnO4 + KNO2 + H2O --> MnO2 + KNO3 + KOH (in ambiente basico) 2. Calcolare la pressione osmotica di: a) una soluzione acquosa di saccarosio ( C12H22O11 ) al 5% in peso a 21°C (densità 1,05 g/mL ) b) una soluzione acquosa in cui si trovano disciolti 80 mg di cloruro di calcio (CaCl 2) e 20 mg di cloruro di sodio (NaCl) in un volume di 25 mL a 18 °C. [3,67 atm; 2,73 atm] 3. Una delle soluzioni utilizzate nei laboratori biochimici è la soluzione di Ringer avente la seguente composizione in grammi per 100 mL di soluzione: NaCl 0,90 % ; KCl 0,05 % ; CaCl2 0,025 % ; NaHCO3 0,020 %. Utilizzando le seguenti soluzioni: 1,00 M di NaCl Compiti di Chimica 11 0,50 M di KCl 0,10 M di CaCl2 NaHCO3 solido dire come possono essere preparati 500 mL di soluzione. [77 mL; 6,7 mL; 11,3 mL; 0,10 g] 4. A 10 mL di NaOH 0,05 M si aggiungono 10 mL di HCN 0,10 M. Dire il tipo di reazione chimica che ha luogo e determinare il pH della soluzione risultante KHCN = 4.0x10-10 [9,40 ] 5. Calcolare la solubilità , a 25° C, del fluoruro di calcio (CaF2), in: a) acqua pura b) in una soluzione 0,020 M di KF Kps (CaF2) = 1,5x10-10 a 25 °C [0,026 g/L ; 2,9x10-5 g/L] 9.09.2003 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a. 2002/03 ) 1. L’ analisi elementare di un composto organico ha dato i seguenti risultati: C = 39,9% H = 6,6% O = 53,5% Quando g 3,0 del composto vengono sciolti in 75 g di acqua, la soluzione congela a – 0,42 °C. Determinare la formula minima e quella molecolare del composto Kcr(H2O) = 1,86 °C/m [ CH2O ; C2H12O6 ] 2. Calcolare la solubilità , a 25° C, del fluoruro di calcio, CaF2, in: a) acqua pura b) in una soluzione 0,020 M di KF Kps (CaF2) = 1,5x10-10 a 25 °C [ s1= 0,026 g/L ; s2= 2,9x10-5 g/L ] 3. Ad uno studente viene assegnato il compito di preparare un tampone ammoniacale a partire da un litro di NH3 0,30 M. Quali delle seguenti quantità di sostanza, espresse in moli, deve aggiungere alla soluzione di ammoniaca per raggiungere lo scopo ? Giustificare le scelte. a) 0,30 moli di HCl b) 0,15 moli di HCl c) 0,30 moli di NH4Cl d) 0,50 moli di HCl e) 0,30 moli di NaOH [b,c] Compiti di Chimica 12 4. Considerate il seguente sistema in equilibrio: 4NH3(g) + 3O2(g) --> 2N2(g) + 6H2O(l) H = - 1.530 kJ ( reaz. esotermica) Come sarà influenzata la quantità di ammoniaca gassosa se si: a) aggiunge ossigeno gassoso b) aggiunge azoto gassoso c) aggiunge acqua liquida d) espande il volume del contenitore e) aumenta la temperatura [ a = diminuisce, c= nessun effetto, b,d ,e = aumenta ] 5. A 280 mL di una soluzione 0,0025 di H2SO4 vengono aggiunti 5 mL di una soluzione di H2SO4 al 5% in peso e con densità 1,032 g/mL . Calcolare il pH prima e dopo l’aggiunta. [2,30 ; 1,63 ] 18.09.2003 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a. 2002/03 ) 1. Si consideri la reazione dell’idrossido di ferro(II) con ossigeno, per la quale l’equazione non bilanciata è: Fe(OH)2(s) + O2(g) + H2O(l) --> Fe(OH)3(s) Dopo aver bilanciato la reazione (ambiente basico), calcolare la massa di idrossido di ferro(III) che si forma a partire da 4,00 g di idrossido di ferro(II) ed il volume di ossigeno, misurato a 25°C e 750 mmHg, che viene consumato. [4,76g ; 0,275 L] 2. Calcolare il pH di una soluzione ottenuta facendo assorbire completamente 2,5 litri di ammoniaca gassosa, misurati a 25° e a 744 mmHg, in un litro di una soluzione 0,20 M di cloruro di ammonio. KNH3 = 1,8x10-5 [8,95] 3. 2,0 mL di una soluzione di H2SO4 al 70,4% in peso e con densità 1,616 g/mL, vengono diluiti al volume di un litro. Determinare il pH della soluzione così ottenuta. [1,33] 4. Si trova che l’acqua di un pozzo contiene 3,5 mg di ioduro per litro di acqua. Se si aggiunge 1,0 mg di argento nitrato ad un litro di quest’acqua, senza modificare il volume, si avrà precipitazione di ioduro di argento? Spiegare la ragione. Kps (AgI) = 1,0x10-16 [SI ; Q > Kps ] 5. 5,0 grammi di un sale che si dissocia completamente e con peso molecolare di 142 g/mol sono sciolti in acqua fino al volume di 600 mL a 27°C. La pressione osmotica della soluzione è di 4,34 atm. In quanti ioni di dissocia il sale? [3] Compiti di Chimica 13 1.12.2003 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2003/04) 1. Calcolare il punto di congelamento e la pressione osmotica a 25°C di una soluzione acquosa di HNO3 al 13,5 % in peso e di densità pari a 1,075 kg/L. Kcr(H2O) = 1,853 Kmol-1kg [ -9,17°C ; 112,6 atm ] 2. Calcolare la solubilità in g/L di Mn(OH)2 in acqua pura ed in una soluzione tamponata a pH 8,00. Kps Mn(OH)2 = 2,06x10-13 a 25°C [ 3,31x10-3 g/L ; 18,32 g/L ] 3. Si abbia una base debole che in acqua si dissocia secondo l’equazione: B + H2O --> BH+ + OH- Se il pH di una sua soluzione 0,052 M è di 12,10 quale è la costante di dissociazione della base e la sua percentuale di dissociazione? [ 4,02x10-3 ; 24,23 % ] 4. Dopo averle scritte in forma ionica bilanciare le seguenti reazioni di ossido riduzione: K2Cr2O7(aq) + HCl(aq) --> KCl(aq) + Cl2(g) + H2O(l) + CrCl3(aq) KMnO4(aq) + CH3CH2OH(aq) + H2SO4(aq) --> K2SO4(aq) + MnSO4(aq) + CH3CHO(aq) + H2O(l) 5. Un campione organico (contenente carbonio, idrogeno ed ossigeno) di 0,375 g viene ossidato quantitativamente con ossigeno in eccesso con formazione di 0,633 g di CO2 e 0,259 g di H2O. La sua massa molare, determinata sperimentalmente, e di 208,5 g/mol. Determinare la formula molecolare. [ C8H16O6 ] 5.12.2003 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2003/04) Compiti di Chimica 14 1. Calcolare a quale volume bisogna diluire una soluzione 0,20 M di acido ipocloroso, HClO, per avere un pH pari a 4,35. KHClO = 3,2x10-8 [ 322,6 mL] 2. Calcolare la variazione di pH quando ad un litro di una soluzione tampone contenente g 15,02 di CH3COOH e g 28,72 di CH3COONa vengono aggiunti 31,2 mL di una soluzione 1,0 M di H2SO4. KCH3COOH = 1,8x10-5 [ 4,89 ; 4,70 ] 3. 3,161 g di KMnO4 e 9,550 g di Cu2S vengono messi in un reattore e la temperatura alzata fino ad innesco e completamento della seguente reazione: 8 KMnO4(s) + 3Cu2S(s) --> 8MnO2(s) + 6CuO(s) + 4K2O(s) + 3SO2(g) Calcolare il volume di diossido di carbonio prodotto, misurato a 25°C ed a 760 mmHg, e la quantità, non consumata, del reagente usato in eccesso. [ 0,183 L ; 8,36 g ] 4. Calcolare il prodotto di solubilità di PbI2 sapendo che la quantità minima di acqua necessaria per sciogliere completamente 0,26 g di sale è di 350 mL. [ 1,67x10-8 ] 5. 100,0 mL di una soluzione acquosa contenente 18,5 g di un soluto non elettrolita ed avente una densità di 1,042 g/mL congelano a –1,08 °C. Calcolare la massa molare del soluto. Kcr(H2O) = 1,852 Kmol-1kg [ 370,3 g/mol ] Compiti di Chimica 15 16.12.2003 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2003/04) 1. Una delle soluzioni molto utilizzate nei laboratori biochimici è la soluzione di Ringer avente la seguente composizione espressa in grammi per 100,0 mL di soluzione acquosa: NaCl 0,90 g ; KCl 0,050 g ; CaCl2 0,025 g e NaHCO3 0,020 g. Dire come possono esser preparati 500,0 mL di soluzione di Ringer utilizzando le seguenti soluzioni: 1,00 M di NaCl; 0,500 M di KCl; 0,100 M di CaCl2 , acqua e NaHCO3 solido. [77 mL; 6,7 mL ; 11,3 mL ; 0,1 g a 500 mL] 2. In un reattore di 2,80 litri è stato introdotto 1,00 g di Br2. Dopo riscaldamento a 1798 K e al raggiungimento dell’equilibrio: Br2(g) --> 2Br(g) la pressione totale nel recipiente risultò essere di 0,449 atm. Calcolare la Kp di equilibrio. [0,263 atm] 3. L’acido citrico è una sostanza organica (contenente C, H e O ) largamente diffusa. Sapendo che la sua massa molecolare e di 192,12 uma, determinare la formula molecolare sapendo che: a) un campione di 0,180 g di acido fornisce 126 mL di CO2 misurati a 0°C e 760 mmHg b) un campione di 0,410 g dà, per combustione, 0,154 g di H2O. [C6H8O7] 4. Verificare se si ha formazione di precipitato mescolando le seguenti soluzioni: a) 500 mL di soluzione 0,01 M di nitrato di piombo, Pb(NO3)2, con 500 mL di soluzione 0,01 M di HCl b) 100 mL di soluzione 0,1 M di nitrato di piombo, Pb(NO3)2, con 900 mL di soluzione 0,5 M di HCl. L’ equazione netta di precipitazione è la seguente: Pb++(aq) + 2Cl-(aq) --> PbCl2(s) Kps(PbCl2) = 1,17x10-5 [Pa = 1,25x10-7 NO] [Pb = 2,02x10-3 SI] 5. Calcolare i grammi di NH4Cl che si devono aggiungere a 2,5 litri di una soluzione 0,20 M di NH3 per avere un pH di 9,20. KNH3 = 1,8x10-5 [30,48 g] Compiti di Chimica 16 19.03.2004 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2003/04) 1. Si prepara una soluzione acquosa di glucosio (C6H12O6) al 7,5% in peso, calcolare: a) la temperatura di fusione della soluzione. b) la temperatura di fusione di una soluzione di cloruro di calcio avente la stessa concentrazione molale della soluzione di zucchero. Kcr (H2O) = 1,86 °C mol-1 kg [ - 0,84 °C ; - 2,50 °C ] 2. Bilanciare le seguenti reazioni di ossido-riduzione condotte in ambiente basico: Cr2O3 + NO3- --> CrO4-2 + NO2Cl2 --> Cl- + ClO3- 3. Una soluzione di acido nitrico contiene 0,73 g di acido in 580 mL di soluzione, calcolare: a) il pH della soluzione b) il pH della soluzione che si ottiene aggiungendo alla soluzione di acido 350 mL di una soluzione 0,04 M di idrossido di sodio. [ 1,70 ; 11,40 ] 4. Calcolare quanti grammi di acetato di sodio , CH3COONa, bisogna aggiungere a 550 mL di una soluzione 1,2 M di acido acetico, CH3COOH, per preparare una soluzione tampone a pH 5,00. (L’aggiunta del sale non fa variare il volume della soluzione) K(CH3COOH) = 1,8 x 10-5 [ 97,45 g ] 5. L’ossido di bario, BaO, reagisce col pentossido di fosforo, P2O5, per formare fosfato di bario, Ba3(PO4)2 . Dopo aver bilanciato la reazione calcolare quanti grammi di sale si ottengono a partire da 44,0 g di ossido di bario e 35,0 g di pentossido di fosforo sapendo che la reazione ha una resa del 91 %. [ 52,60 g ] 02.04.2004 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2003/04) 1. Calcolare la solubilità molare di Ag2CrO4 a 25 °C in acqua pura ed in un litro di acqua in cui si trovano già presenti 0,005 moli di K2CrO4 Kps(Ag2CrO4) = 9,0 x 10-12 [ 1,31x10-11 ; 2,12x10-5 ] Compiti di Chimica 17 2. 3.00 grammi di acido acetico, CH3COOH, sono sciolti in 250 mL di acqua. A questa soluzione si aggiungono 4,1 grammi di acetato di sodio, CH3COONa, solido senza che il volume cambi. Determinare il pH e il % di dissociazione prima e dopo l’aggiunta del sale. K(CH3COOH) = 1,8 x 10-5 [ 2,72 e 0,95% ; 4,74 e 0,009% ] 3.Calcolare a quale volume bisogna diluire 10,0 mL di una soluzione 0,12 M di ammoniaca, NH3, per avere un pH finale di 10,15. KNH3 = 1,8 x 10-5 [ 1,09 L ] 4. 4,158 g di un gas vengono decomposti completamente ottenendo g 2,90 di ossigeno e g 1,26 di azoto. Prima della decomposizione il campione gassoso occupava 1,12 litri alla pressione di 750 mmHg ed alla temperatura di 25°C. Calcolare la formula minima e quella molecolare del gas. [ NO2 ; N2O4 ] 5. 30,0 grammi di un sale avente una massa molecolare di 142 uma vengono sciolti, a 27 °C, in 600,0 g di acqua. Sapendo che la pressione osmotica della soluzione, avente una densità di 1,05 g/mL, è di 17,34 atm dire in quanti ioni si è dissociato il sale. [2] 30.06.2004 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2003/04) 1. Bilanciare, preferibilmente con il metodo delle semireazioni, le seguenti reazioni di ossidoriduzione: MnO2(s) + KOH(aq) + KClO3(aq) --> K2MnO4(aq) + KCl(aq) + H2O(l) (in ambiente basico) I2(s) + H2O2(aq) --> HIO3(aq) + H2O(l) (in ambiente acido) 2. L’etanolo puro ( C2H5OH ) ha una temperatura di ebollizione di 78,29°C ed una densità di 0,789 g/mL. Una soluzione ottenuta sciogliendo 12,49 g di canfora ( C 10H16O ) in 250 mL di etanolo invece bolle a 78,80°C. Calcolare la Keb dell’alcool etilico. [1,27°Cmol-1kg] 3. Calcolare il pH di una soluzione ottenuta mescolando 100,0 mL di una soluzione 0,2 M di KOH con 50,0 mL di una soluzione 0,3 M di Ca(OH)2 ed aggiungendo alla fine 50,0 mL di una soluzione 0,4 M di HCl. [13,18] Compiti di Chimica 18 4. 2,50 g di H2 e 140,0 g di I2 sono posti in un recipiente di 15,0 dm3 che viene portato ad una temperatura alla quale tutte le specie sono gassose. All’equilibrio: H2(g) + I2(g) --> 2 HI(g) sono presenti 111,2 g di HI. Calcolare la costante di equilibrio, Kc, della reazione. [8,03] 5. 1,50 g di Zn(OH)2 solido sono sospesi in acqua e la sospensione portata a 500 mL. Calcolare a quale pH occorre portare la soluzione (ad esempio per aggiunta di HCl gassoso in modo da mantenere in pratica invariato il volume) affinchè tutto lo Zn(OH)2 passi in soluzione. Kps[Zn(OH)2] = 6,86x10-17 [6,68] 15.07.2004 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2003/04) 1. A 55 °C la Kp per l’equilibrio N2O4(g) --> 2 NO2(g) è di 0,66 atm. Calcolare le pressioni parziali all’equilibrio, espresse in atmosfere, e le frazioni molari sapendo che la pressione totale è di 380 mmHg. [0,2 e 0,3 atm; 0,4 e 0,6 ] 2. Calcolare il volume di una soluzione di HCl al 37,27 % in peso (d = 1,186 g/mL) necessario per preparare 200 mL di una soluzione acquosa avente un pH pari a 0,18. [ 10,9 mL ] 3. Vengono miscelati volumi uguali delle seguenti due soluzioni: 0,151 M di NH4Cl e 0,172 M di KOH. Calcolare il pH della soluzione risultante. [ 12,02 ] 4. Bilanciare, preferibilmente con il metodo delle semireazioni, la seguente reazione redox in ambiente basico: CuI(s) + H2O2(l) + KOH(aq) --> Cu(OH)2(s) + KIO3(aq) + H2O(l) 5. Calcolare quanti chilogrammi di glicole etilenico(C2H6O2) occorre sciogliere in 5,0 kg di acqua di un radiatore di automobile per abbassare il punto di congelamento a –10°C (alla pressione di 1,0 atm ). Kcr(H2O) = 1,852 Kmol-1kg [ 1,67 kg ] Compiti di Chimica 19 7.09.2004 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2003/04) 1. In un torrente vicino ad una miniera di piombo la concentrazione di ione Pb++ è 2,05x10-6 M. Verificare se questi ioni vengono precipitati completamente come solfato di piombo, PbSO4, per trattamento di 10 litri d’acqua del torrente con 128,0 g di solfato di sodio, Na2SO4. Kps(PbSO4) = 1,8x10-8 [Pi > Kps ; si ] 2. Verificare, mediante la stechiometria delle reazioni, quale o quali soluzioni acquose è una soluzione tampone. a) 30 mL di una soluzione 0,1 M di CH3COOH e 30 mL di una soluzione 0,03 M di KOH b) 30 mL di una soluzione 0,1 M di CH3COOH e 30 mL di una soluzione 0,05 M di KOH c) 30 mL di una soluzione 0,1 M di CH3COOH e 30 mL di una soluzione 0,1 M di KOH d) 30 mL di una soluzione 0,1 M di CH3COOH e 30 mL di una soluzione 0,2 M di KOH [ a, b ] 3. Un’automobile immette nell’atmosfera, alla pressione di 750 mmHg ed alla temperatura di 18°C, un gas di scarico contenente lo 0,5% in volume d’ossido d’azoto, NO. Calcolare i g/m3 d’ossido d’azoto immessi nell’ambiente. [6,18 g/m3 ] 4. Calcolare la pressione osmotica a 27°C di una soluzione di saccarosio, C 12H22O11, al 16% in peso di zucchero e con densità 1,0635 g/mL. [ 12,24 atm ] 5. Calcolare il pH di una soluzione ottenuta sciogliendo 5,65 g di NaCN in 250 mL d’acqua (l’aggiunta del sale non varia il volume della soluzione). KHCN = 1,1x10-9 [ 11,31 ] 15.12.2004 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2004/05) 1. Si abbia una soluzione satura di idrossido di magnesio. Tenendo conto dell’equilibrio di solubilità: Mg(OH)2(s) --> Mg++(aq) + 2OH-(aq) -12 e del Kps pari a 5,6 x 10 determinare: a) la solubilità dell’idrossido di magnesio b) le concentrazioni molari dei due ioni in soluzione. Compiti di Chimica 20 [6,53x10-3 g/L; 1,12x10-4 ; 2,24x10-4] 2. L’innalzamento ebullioscopico di una soluzione contenente 1,65 g di un idrocarburo non volatile sciolto in 25,00 g di benzene è di 1,03°C. Determinare: a) la massa molecolare dell’idrocarburo. b) la formula molecolare sapendo che la sua formula empirica è C2H3. –1 Keb(benzene) = 2,53 °C mol kg [C12H18] 3. g 3,00 di acido acetico, CH3COOH e g 4,10 di acetato di sodio, CH3COONa, vennero sciolti in 250 mL di acqua. Determinare il pH della soluzione. Ka (CH3COOH) = 1,8x10-5 [4,74] 4. L’ossido di diazoto, chiamato anche gas esilarante, viene usato come propellente nei distributori di panna montata. Può essere preparato per riscaldamento a 250°C del nitrato di ammonio, NH4NO3. Dopo aver scritto la reazione di decomposizione, dove assieme all’ossido si forma pure vapor acqueo, calcolare il volume di ossido gassoso che si forma a 250°C e a 750 mmHg per riscaldamento di 5,00 g di nitrato di ammonio tenendo conto che la resa della reazione è del 95,5 %. [2,58 L] 5. Bilanciare le seguenti reazioni di ossido-riduzione: Bi2O3(s) + OH-(aq) + ClO-(aq) --> BiO3-(aq) + Cl-(aq) + H2O(l) ( ambiente basico) PbS(s) + NO3-(aq) + H+(aq) --> PbSO4(s) + NO2(g) + H2O (ambiente acido) 7.01.2005 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2004/05) 1. Determinare la molarità ed il % in peso di una soluzione acquosa 1,135 molale di idrossido di sodio avente densità di 1,045 g/mL. [1,135 mol/L ; 4,34%] 2. Per volare l’ape utilizza l’energia fornita dalla seguente reazione di combustione del glucosio: C6H12O6(s) + O2(g) --> CO2(g) + H2O(l) (da bilanciare) Se un’ape in estate, a 35°C e a 775 mmHg, consuma 100 mL /h di ossigeno calcolare la quantità di glucosio di cui ha bisogno per un volo di 3 ore. [0,363 g] Compiti di Chimica 21 3. Bilanciare le seguenti reazioni di ossido-riduzione: P4 + OH- --> H2PO-2 + PH3 (ambiente basico) C3H6 + NO3- + H+ --> CO2 + NO + H2O (ambiente acido) [P4 + 3OH- + 12H2O --> 3H2PO-2 + PH3] [C3H6 + 6NO3- + 6H+ --> 3CO2 + 6NO + 8H2O] 4. Calcolare la quantità in grammi di idrossido di ferro (II), Fe(OH)2, che si scioglie in un litro di soluzione tampone a pH 7,5. Kps [ Fe(OH)2 ] =1,6x10-14 [14,40 g] 5. Determinare il pH di una soluzione ottenuta sciogliendo in 250 mL di acqua pura g 5,61 di KCN solido (il volume della soluzione non viene modificato dall’aggiunta del sale). KHCN = 9,1x10-9 [10,79] 25.03.2005 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2004/05) 1. Calcolare il pH di una soluzione tampone ottenuta facendo assorbire completamente 2,5 L di ammoniaca gassosa, misurati a 25 °C e 744 mmHg, in un litro di una soluzione acquosa 0,20 M di cloruro di ammonio, NH4Cl. KNH3 = 1,8x10-5 [8,95] 2. Scrivere la struttura di Lewis e prevedere la geometria molecolare delle seguenti specie: PF3 NO2- NH4+ [piramidale, piegata, tetraedrica] 3. Una soluzione acida per acido solforico di permanganato di potassio, KMnO4, reagisce con l’acido ossalico, H2C2O4 , secondo l’equazione netta di ossido-riduzione: MnO4-(aq) + H+(aq) + H2C2O4(aq) --> Mn++(aq) + CO2(g) + H2O(l) a) bilanciare l’equazione b) se servono 20,0 mL di una soluzione di permanganato 0,30 M per reagire con 13,7 mL di una soluzione di acido ossalico, qual’è la molarità e la normalità della soluzione dell’acido ossalico ? [2MnO4-(aq) + 6H+(aq) + 5H2C2O4(aq) --> 2Mn++(aq) + 10CO2(g) + 8H2O(l)] Compiti di Chimica 22 4. L’esametilendiammina ( MM = 116,2 g/mol), usata per la produzione del nylon, è un composto organico costituito da atomi di carbonio, idrogeno e azoto. Quando 6,315 g del composto vengono bruciati in atmosfera di ossigeno si ottengono 14,36 g di CO2 e 7,832 g di H2O. Qual è la formula molecolare dell’ammina ? [C6H16N2] 5. Una bottiglia di plastica di due litri per bevande gassate può sopportare una pressione interna massima di 5 atm. In una di queste vengono versati, a temperatura ambiente, 120 mL di alcol etilico, C2H5OH, avente una densità di 0,789 g/mL. La bottiglia viene chiusa e riscaldata a 100°C in modo che l’alcol si trasformi tutto in vapore. Sarà in grado la bottiglia di sopportare la pressione del vapore o esploderà ? [31,3 atm: esploderà] 8.04.2005 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2004/05) 1. Scrivere le equazioni bilanciate, completandole, per le seguenti reazioni di ossido-riduzione: Fe(OH)3(s) + Cr3+(aq) --> Fe(OH)2(s) + CrO42- (in ambiente basico) Ni2+(aq) + IO4-(aq) --> Ni3+(aq) + I-(aq) (in ambiente acido) [3Fe(OH)3(s) + Cr3+(aq) + 5OH- --> 3Fe(OH)2(s) + CrO42- + 4H2O] [8Ni2+(aq) + 8 H+ + IO4-(aq) --> 8Ni3+(aq) + I-(aq) + 4H2O] 2. Si trova che l’acqua di un pozzo contiene 3,0 mg di ioni calcio ( Ca2+) per litro. Se si aggiungono 5,0 mg di solfato di sodio (Na2SO4) in un litro di quest’acqua, senza modificare il suo volume, si avrà formazione di un precipitato? Kps (CaSO4) = 7,1x10-5 [Pi =2,6x10-9; precipita] 3. Trovare [OH-] [ H3O+] pH e pOH delle seguenti soluzioni: a) 45,0 mL di Ba(OH)2 0,0921 M diluito con tanta acqua da dare 350,0 mL di soluzione. b) una soluzione sciogliendo 4,65 mg di NaOH in tanta acqua da dare 635,0 mL di soluzione. [ a: 2,37x10-2; 1,63; 4,22x10-13; 12,37] [ b: 1,83x10-4 ; 3,14; 5,49x10-11; 10,26] 4. L’insulina è un ormone responsabile della regolazione dei livelli di glucosio nel sangue. Una soluzione acquosa di insulina ha una pressione osmotica di 2,5 mmHg a 25°C. Essa viene preparata sciogliendo 0,100 g di insulina in tanta acqua per dare 125 ml di soluzione. Calcolare la massa molare dell’ormone. Compiti di Chimica 23 [5949] 5. Trovare il pH di una soluzione ottenuta sciogliendo 5,65 g di cianuro di sodio, NaCN, in 250 mL di acqua senza modificare il suo volume. KHCN = 9,1x10-9 [ 11,31 ] 24.06.2005 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2004/05) 1. Si calcoli la massa di Ba(OH)2 necessaria per neutralizzare 25,0 mL di una soluzione 0,15 N di HCl. [0,323] 2. MnO2 reagisce con KOH e KClO3 secondo la reazione di ossido-riduzione (da bilanciare): MnO2(aq) + KOH(aq) + KClO3(aq) --> K2MnO4(aq) + KCl(aq) + H2O(l) Calcolare quanti grammi di K2MnO4 si formano facendo reagire 6,0 g di MnO2 con 15,0 g di KClO3 tenendo conto che la resa è del 92,0 %. [3MnO2(aq) + 6KOH(aq) + KClO3(aq) --> 3K2MnO4(aq) + KCl(aq) + 3H2O(l)] [12,5] 3. 2,50 g di H2 e 140 g di I2 sono posti in un recipiente di 15,0 litri ad una temperatura alla quale tutte le specie sono gassose. All’equilibrio sono presenti 111,2 g di HI. Calcolare la costante di equilibrio, Kc, della reazione: H2(g) + I2(g) --> 2HI(g) [8,0] 4. A quale pH occorre portare un litro di una sospensione acquosa di 35,0 g di Ni(OH)2 per sciogliere completamente tale composto? KpsNi(OH)2 = 5,47x10-16 [6,58] 5. Calcolare il punto di congelamento e la pressione osmotica a 25°C di una soluzione acquosa di HNO3 al 13,5% ( densità = 1,075 kg/L ). [9,15 ; 112,5] Compiti di Chimica 24 15.07.2005 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2004/05) 1. Ad un litro di una soluzione acquosa di ioduro di sodio (NaI) 1,5x10-3 M vengono aggiunte 0,05 moli di ioni Pb++. Stabilire se in tali condizioni precipita lo ioduro di piombo (PbI2) il cui prodotto di solubilità è 8,5x10-9. [ pi = 1,12x10-7 ; si ] 2. Si pongano a reagire 1,0 g di ossido di calcio e 50,0 mL di una soluzione acquosa di acido cloridrico 0,4 M. Sapendo che la reazione che avviene è la seguente: CaO(s) + 2HCl(aq) --> CaCl2(aq) + H2O(l) determinare il pH della soluzione risultante. Si ricordi che l’ossido di calcio rende basico l’ambiente secondo l’equazione: CaO + H2O Ca(OH)2 --> Ca++ + 2OH[ 13,50 ] 3. Il diossido di azoto, NO2, è uno dei responsabili della formazione delle piogge acide. Infatti NO2 reagisce con l’umidità atmosferica secondo la reazione: 3NO2(g) + H2O(g) --> 2HNO3(aq) + NO(g) dove HNO3 è l’acido nitrico responsabile dell’acidità. Se 50,0 litri di vapor acqueo( misurati a 25°C e 760 mmHg ) reagiscono con 50,0 g di NO 2 e si formano 45,0 g di HNO3, quale sarà la resa del processo ? [ 98,2% ] 4. Una soluzione acquosa di acido solforico al 35,0% in massa ha una densità di 1,26 g/mL. Calcolare la molarità, la normalità e la molalità della soluzione. [ 4,50; 5,49; 9,00 ] 5. Il testosterone, ormone sessuale maschile, ha la seguente composizione percentuale in massa: 79,1 % di C , 9,8 % di H e 11,1 % di O. Calcolare la formula empirica dell’ormone ed il numero di moli di C presenti in un milligrammo di testosterone. [ C19 H28O2; 6,59x10-5 ] Compiti di Chimica 25 9.09.2005 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2004/05) 1. Una soluzione salina contiene 90,0 g di CaCl2 in 440 mL di acqua pura. Tenendo conto che la densità dell’acqua pura è di 1,00 g/mL e quella della soluzione è di 1,152 g/mL, calcolare: a) la concentrazione in g/L e la percentuale in massa del cloruro di calcio b) la molarità e la molalità della soluzione. [195,6; 16,98] [1,76; 1,84] 2. Il pH di una soluzione 0,1 M di acido acetico, CH3COOH, è di 2,88. calcolare la Ka dell’acido e la sua percentuale di ionizzazione. [1,73x10-5; 1,32] 3. Scrivere le equazioni bilanciate per le seguenti reazioni redox in ambiente acido: HBrO3 + Bi --> HBrO2 + Bi2O3 ed in ambiente basico: ClO- + CrO22- --> Cl- + CrO42[3+2 -->3+1] [2+1 -->2+1] 4. Calcolare la solubilità (in grammi/litro) dell’idrossido di magnesio, Mg(OH)2, in una soluzione 0,05 M di MgCl2 (sale completamente solubile) KpsMg(OH)2 = 6,0x10-12 [3,2x10-4] 5. L’ottano, C8H18, è uno degli idrocarburi della benzina. Per combustione (in presenza di ossigeno) l’ottano produce biossido di carbonio e acqua secondo l’equazione: 2 C8H18 + 25 O2 --> 16 CO2 + 18 H2O Calcolare quanti litri di ossigeno, misurati a 740 mmHg ed a 24°C, sono necessari per bruciare un grammo di ottano. [2,73] Compiti di Chimica 26 19.09.2005 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2004/05) 1. L’acido nitrico si può preparare gorgogliando il pentossido di diazoto in acqua: N2O5(g) + H2O(l) --> 2 HNO3(aq) a) Calcolare quanti grammi di HNO3 si ottengono quando 1,5 litri di N2O5 gassoso a 25°C e 1 atm di pressione vengono gorgogliati in acqua. b) Calcolare inoltre il pH della soluzione tenendo conto che il volume della stessa è di 4,5 litri. [ 7,75 ; 1,56 ] 2. Una soluzione acquosa, preparata sciogliendo 37,30 grammi di cloruro ferrico, FeCl 3, in tanta acqua da dare 250 g di soluzione, ha una densità di 1,250 g/mL a 25°C. Calcolare la pressione osmotica a quella temperatura. [ 112,5 ] 3. L’alluminio reagisce con lo zolfo gassoso per formare il solfuro di alluminio: 2 Al(s) + 3 S(g) --> Al2S3(s) Facendo reagire 1,18 moli di alluminio e 2,25 moli di zolfo si chiede: a) qual è l’agente limitante b) qual è la resa teorica, in moli, del solfuro di alluminio c) quante sono le moli di reagente usato in eccesso non reagite. [ Al ; 0,59 ; 0,48 ] 4. Viene preparata una soluzione tampone aggiungendo 5,50 g di NH4Cl e 0,0188 moli di NH3 a tanta acqua da avere 155 mL di soluzione. a) Qual è il pH del tampone ? b) Se si aggiunge acqua sufficiente a raddoppiare il volume, quale sarà il pH? [ 8,52 ; 8,52] 5. Dire quali delle seguenti semi-equazioni sono di ossidazione e quali sono di riduzione dopo di che bilanciarle tenendo conto dell’ambiente di reazione. PbO2(s) --> Pb2+(aq) (basico) CH3OH (aq) --> CH2O(aq) (acido) CrO42-(aq) --> Cr3+(aq) (basico) Ni2+(aq) --> Ni2O3(s) (basico) [ red ; ox ; red ; ox ] Compiti di Chimica 27 12.01.2006 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2005/06) 1. Bilanciare le equazioni per le seguenti reazioni redox: H2O2 + Cr2O72- ---> Cr3+ + O2 (in ambiente acido) S2O32- + I2 ---> SO42- + I- (in ambiente basico) P4 + OH- ---> H2PO2- + PH3 (in ambiente basico) [3H2O2 + Cr2O72- + 8H+ 2Cr3+ + 3O2 + 7H2O S2O32- + 4I2 + 10OH- 2SO42- + 8I- +5H2O P4 + 3OH- + 3H2O 3H2PO2- + PH3 ] 2. Grammi 39,10 di formiato sodico (HCOONa) vengono sciolti in 500 mL di acqua. Si chiede il pH della soluzione tenendo conto che il volume iniziale non cambia per l’aggiunta del sale. Ka(HCOOH) = 1,78x10-4 [ 8,90 ] 3. L’ossido di bario reagisce con il pentossido di difosforo formando fosfato di bario. Dopo aver scritto e bilanciato la reazione calcolare quanti grammi di sale si ottengono a partire da 44,0 grammi di ossido di bario e da 35,0 grammi di pentossido do fosforo, tenendo conto che la resa della reazione è del 91,0 %. [ 52,43 ] 4. Determinare la formula molecolare di una sostanza organica contenente carbonio, idrogeno e ossigeno sapendo che: a) da 100,0 mg della sostanza in esame, bruciati in eccesso di ossigeno, si ottengono 146,1 mg di CO2 e 59,1 mg di H2O. b) 3,00 g della sostanza sciolti in 74,0 g di acqua danno una soluzione che congela a -0,42 °C. Kcr(H2O) = 1,86 °C/m [ C6H12O6 ] 5. Si abbia una soluzione acquosa satura di idrossido di magnesio, Mg(OH)2. Si chiede: a) la solubilità in grammi/litro dell’idrossido in acqua pura b) le concentrazioni molari degli ioni in soluzione c) il pH della soluzione. Kps[Mg(OH)2] = 5,62x10-12 [6,5x10-6 ; 1,12x10-4 ; 2,24x10-4 ] Compiti di Chimica 28 26.01.2006 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2005/06) 1. Calcolare la pressione osmotica a 27°C di una soluzione acquosa di Ba(NO3)2 (elettrolita forte) al 16,0% in peso e con densità 1,0635 g/mL. [48,12 atm ] 2. Si abbia a disposizione un litro di una soluzione 0,020 M di HCl. Calcolare il volume della soluzione che viene neutralizzata dall’aggiunta di 350 mg di una miscela solida costituita dal 39,0 % di Mg(OH)2 e dal 61,0 % di NaOH ( le percentuali sono in peso). [0,50 L ] 3. 3,00 moli di SO3 sono poste in un reattore di 5,00 litri . Quando la temperatura viene portata a 1000 K il triossido di zolfo si dissocia secondo l’equazione: 2 SO3(g) ---> 2 SO2(g) + O2(g) Raggiunto l’equilibrio sono presenti 0,295 moli di SO2. Calcolare la Kc. [ 3,5x10-4 ] 4. Se 6,0 litri di idrogeno gassoso, misurati a 18 °C e a 750 mmHg, vengono bruciati con 4,5 litri di ossigeno gassoso, misurati alle stesse condizioni di temperatura e di pressione, ha luogo la seguente reazione: 2 H2(g) + O2(g) ---> 2 H2O(g) Dopo aver raffreddato alle condizioni iniziali, calcolare la massa d’acqua che si è formata ed il volume del reattivo gassoso presente inizialmente in eccesso e non reagito. [ 4,65 g ; 1,5 L ] 5. Determinare il volume di una soluzione 0,60 M di HF (acido debole) che bisogna aggiungere a 100 mL di una soluzione 1,30 M di NaF per avere un tampone a pH = 3,45. Valutare inoltre se le due sostanze, HF e NaF, sono adatte a preparare pure tamponi a pH = 2,50 ed a pH = 6,50. Ka (HF) = 6,8x10-4 . [ 0,113 L ; si, no ] Compiti di Chimica 29 15.06.2006 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2005/06) 1. Bilanciare le seguenti reazioni di ossido-riduzione: Cr2O3 + NO3- --> CrO4-2 + NO2I2 + H2O2 --> HIO3 + H2O C4H10 + O2 --> CO2 + H2O 2. Calcolare la pressione osmotica a 27°C di una soluzione di saccarosio, C 12H22O11, al 16% in peso di zucchero e con densità 1,0635 g/mL nella quale vengono sciolti 20 g/l di cloruro di sodio. 3. Calcolare la variazione di pH quando ad un litro di una soluzione tampone contenente g 15,02 di acido acetico e g 28,72 di acetato di sodio vengono aggiunti 31,2 mL di una soluzione 1,0 M di acido solforico (acido diprotico). KCH3COOH = 1,8x10-5 4. La reazione A + 2B <--> AB2 e' endotermica. Dire qualitativamente come varia la costante di equilibrio nei seguenti casi: a) aumentando la temperatura b) diminuendo la temperatura c) utilizzando un catalizzatore d) aumentando la concentrazione di B. 5. Una soluzione viene preparata miscelando 50.0 ml di nitrato di argento 5.6 x 10-1 M e 50.0 ml di ioduro di sodio 2.8 x 10-1 M e portando quindi il volume a 400.0 ml con acqua. Calcolare se nella soluzione precipita lo ioduro d' argento. [Kps(ioduro di argento) = 8.3 x 10-17] Compiti di Chimica 30 14.07.2006 PROVA SCRITTA DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (Scienze Biologiche – a.a 2005/06) 1. 50.0 ml di una soluzione di ammoniaca 0.2 M viene titolata con acido cloridrico 0.2 M. Calcolare il pH della soluzione dopo aggiunta rispettivamente di 30.0 e 50.0 ml di soluzione titolante. [Kb = 1.8x10-5] 2. 1.597 g di una specie non elettrolita, sciolti in 500 ml di acqua, danno un abbassamento crioscopico di 0.033 °C (Kcr = 1.86). La stessa specie, decomponendosi dà il 40% in peso di C e il 60% di H2O. Se ne scriva la formula molecolare. 3. Calcolare quanti mg di cloruro di manganese(II) possono essere disciolti in 100 ml di una soluzione a pH 8.5 sapendo che il prodotto di solubilità dell'idrossido di manganese è 4 x 10-14. 4. In glucosio è il combustibile del nostro organismo. Sapendo che dalla combustione di una certa quantità di glucosio (C6H12O6) si ottengono 6.046 g grammi di acqua, calcolare quante moli di ossigeno molecolare si consumano, quanti grammi di glucosio sono stati bruciati e quante moli di anidride carbonica si ottengono. 5. Bilanciare le seguenti reazioni di ossido-riduzione: MgCl2+ O2 ---> MgO + Cl2 MnO4- + Fe2+ ---> Mn2+ + Fe3+ Mo3+ + Ce4+ ---> MoO42- + Ce3+ + H+ Compiti di Chimica 31
