Esame di Elementi di Chimica
Laurea Triennale in Fisica/Matematica
I Prova di esonero
21/11/2016
Cognome e Nome…………………………………………..N. di Matricola………………………
1) Scrivere la formula bruta dei seguenti sali, il numero di ossidazione di tutti gli elementi e la
formula di struttura dell’anione, indicando gli angoli di legame e le eventuali strutture di risonanza:
a) idrogenosolfito di sodio;
b) carbonato di alluminio;
c) clorato di calcio.
2) Bilanciare la seguente reazione in forma ionica (con il metodo ionico-elettronico) ed in forma
molecolare:
Cl2 + NaOH → NaCl + NaClO + H2O
e calcolare i grammi di NaCl e NaClO che si formano quando 196 ml di Cl2, misurati a 25°C e alla
pressione di 1,0 atm, reagiscono con 200 ml di soluzione 0,20 M di NaOH.
3) Scrivere e bilanciare la reazione di combustione del naftalene (C10H8) e calcolare:
a) il volume di ossigeno, misurato a 25° C e alla pressione di 1,0 atm, necessario per la combustione
di 12,82 g di naftalene;
b) il volume di anidride carbonica, misurato nelle stesse condizioni, ed i grammi di acqua prodotti
nella reazione;
c) l’entalpia molare standard di combustione del naftalene, in base ai seguenti dati termodinamici:
H°F C10H8= 78,53 kJ/mole; H°F CO2 = -393,51 kJ/mole; H°F H2O = -241,82 kJ/mole
4) Una soluzione acquosa 3,0 M di KCl ha densità pari a 1,13 g/ml.
a) Calcolare la percentuale in peso del KCl nella soluzione.
b) 2,0 ml di soluzione vengono prelevati e diluiti con acqua fino ad ottenere 50 ml di soluzione
risultante. Calcolare la concentrazione molare della nuova soluzione e la sua pressione osmotica a
25°C.
R= 0,0821 atm x l x K-1
Esame di Elementi di Chimica
Laurea Triennale in Fisica/Matematica
Soluzioni I Prova di esonero
21/11/2016
1) Scrivere la formula bruta dei seguenti sali, il numero di ossidazione di tutti gli elementi e la
formula di struttura dell’anione, indicando gli angoli di legame e le eventuali strutture di risonanza:
Nome
formula/n.ox
idrogenosolfito di
sodio
+1 +1+4-2
formula di struttura
O
carbonato di
alluminio
+3
clorato di calcio
+2 +5 -2
O-
S
NaHSO3
-
+4 -2
Al2(CO3)3
-
O
O
O-H
O
O
O-
C
C
C
-
O
O-
O
O
O
Cl
O
O
120° (trigonale
planare
O-
O-
Cl
-
O-H
OO
O-S-O circa 109°
S-O-H circa 109°
(tetraedro distorto)
S
O
Ca(ClO3)2
angoli
Cl
O
O
O-
circa 109°
(tetraedro distorto)
2) Bilanciare la seguente reazione in forma ionica (con il metodo ionico-elettronico) ed in forma
molecolare:
Cl2 + 2e-→ 2Cl+1
Cl2 + 4 OH- → 2 ClO- + 2e-+ 2 H2O
____________________________________________
Cl2 + 2OH- → Cl- + ClO- + H2O
Cl2 + 2 NaOH → NaCl + NaClO + H2O
e calcolare i grammi di NaCl e NaClO che si formano quando 196 ml di Cl2, misurati a 25°C e alla
pressione di 1,0 atm, reagiscono con 200 ml di soluzione 0,20 M di NaOH.
PVCl 2
1 0,2
8,0 10 3 moli
T= 298 K
VCl2=0,2 l
nCl2=
RT
0,0821 298
VNaOH=0,2 l nNaOH= MNaOHxVNaOH=0,2x0,2= 4x10-2 moli
n NaOH 4 10 2
5 2 Cl2 reagente in difetto, NaOH reagente in eccesso
n CL 2
8 10 3
Cl2 + 2 NaOH → NaCl + NaClO + H2O
8x10-3 4x10-2
/
/
moli iniziali
-8x10-3 -1,6x10-2
+8x10-3 +8x10-3
reazione
_____________________________________________________________________
/
2,4x10-2
8x10-3
8x10-3
moli
nNaCl =nNaClO =ǀnCl2ǀ
PMNaCl=PANa+PACl= 58,44g/mol
gNaCl= nNaCl x PMNaCl =58,44x8x10-3 = 0,4675 g
PMNaClO=PANa+PACl+PAO = 74,44 g/mol
gNaClO= nNaClO x PMNaClO = 74,44x8x10-3 = 0,5955 g
3) Scrivere e bilanciare la reazione di combustione del naftalene (C10H8)
C10H8 + 12 O2 →10 CO2 + 4 H2O
e calcolare: a) il volume di ossigeno, misurato a 25° C e alla pressione di 1,0 atm, necessario per la
combustione di 12,82 g di naftalene;
g C10H8
12,82
PMC10H8=10PAC+8PAH=128,17 g/mol
n C10H8
0,10
PM C10H8 128,17
nO2= 12 nC10H8 = 1,2 moli
T= 298 K
VO 2 n O 2
RT 1,2 298 0,0821
29,36 l
P
1
b) il volume di anidride carbonica, misurato nelle stesse condizioni, ed i grammi di acqua prodotti
nella reazione;
RT 1 298 0,0821
VCO 2 n CO 2
24,5 l
nCO2= 10 nC10H8 = 1,0 moli
P
1
nH2O= 4 nC10H8 = 0,4 moli
PMH2O= 18 g/mol
gH2O= nH2O x PMH2O = 0,4x18 = 7,2 g
c) l’entalpia molare standard di combustione del naftalene, in base ai seguenti dati termodinamici:
H°F C10H8= 78,53 kJ/mole; H°F CO2 = -393,51 kJ/mole; H°F H2O = -241,82 kJ/mole
H°REAZ = 10 H°F CO2 + 4 H°F H2O - H°F C10H8= 10(-393,51)+4(-241,82)- 78,53 = -4980,91 kJ/mole
4) Una soluzione acquosa 3,0 M di KCl ha densità pari a 1,13 g/ml.
a) Calcolare la percentuale in peso del KCl nella soluzione.
1,0 l = 1000 ml
Vsoluzxdsoluz=1000x1,13= 1130 g
in un litro di soluzione: 3 M KCl
gHCl= nHClxPMHCl= 3x74,55 = 223,65 g
PMKCl= PAK+PACl= 74,55 g/mol
g
223,65
%KCl= KCl x100 =
x100= 19,8%
1130
g soluz
b) 2,0 ml di soluzione vengono prelevati e diluiti con acqua fino ad ottenere 50 ml di soluzione
risultante. Calcolare la concentrazione molare della nuova soluzione e la sua pressione osmotica a
25°C.
M V 3 2
M1V1 = M2V2
M2 1 1
0,12 M
V2
50
KCl → K+ + Cl-
elettrolita forte =1 =2
= vMRT= 2 x 0,12 x 0,0821x298=5,87 atm
