Classe IIICH VERIFICA MODULO 6A -16 maggio 2006 SOLUZIONI 1. Quale delle seguenti soluzioni conduce di meno l’elettricità? A) AlCl3 0,001 M; B) CeCl3 0,001 M; C) FeCl3 0,001 M; D) SbCl3 0,001 M; E) LaCl3 0,001 M; La risposta è D perché l’antimonio è un metalloide, a elettronegatività elevata, situato a destra della tavola periodica, quindi forma un legame covalente col cloro e il suo cloruro si comporterà da elettrolita debole. 2. Quali metalli riducono l’idrogeno dell’acqua a temperatura ambiente? A) La; B) Ba; C) Cu; D) Pb; E) Ag Lo fanno lantanio e bario, metalli con elettronegatività intorno a 1 o inferiori, quindi molto elettropositivi. 3. Quali delle seguenti specie non possono considerarsi derivate dell’anidride nitrica N2O5? A) HNO2; B) Ar-NO2; C) HNO3; D) NO3-; E) R-NH-N=O Quelle dove l’azoto non ha n.ossidazione +5, come in N2O5, cioè nell’acido nitroso (A) e nella Nnitrosilammina (E) che si ottiene da un’ammina per reazione con acido nitroso. Il nitroderivato aromatico B) può essere ottenuto sia da HNO3/H2SO4 che da N2O5/H2SO4, pertanto è strettamente correlato all’anidride nitrica. 4. Un elemento X metallico forma un idruro H3X solido. Quali possono essere gli elementi X? A) calcio; B) fosforo; C) azoto; C) cerio; D) sodio; E) alluminio Tutti quelli (metallici) con tre elettroni di valenza spaiati: cerio e alluminio. 5. Quali ossidi sono acidi? A) NO; B) Li2O; C) P2O5; D) CO; E) B2O3 Quelli dei nonmetalli che, non facendo eccezione, formano anidridi: anidride fosforica e anidride borica. NO, CO, con NClO2 sono ossidi inerti (non si comportano né da acidi (come dovrebbero essendo formati da nonmetalli) né da basi. 6) Quale reattivo occorre per completare il seguente schema di reazione? Mg + …… H2 + Mg(OH)2 A) NaOH; B) H2O ; C) H; D) O2; E) Na2O2 semplice acqua. Metalli meno elettropositivi richiederebbero acidi più forti del’acqua, 7) Quale elemento del gruppo VA reagisce spontaneamente all’aria a temperatura ambiente, ossidandosi? A) N2; B) P4; C) As4; D) Sb; E) Bi Lo fa il fosforo. 8) Il prodotto della reazione tra l’ossido XO e HCl, dove X è un metallo del quarto gruppo, sarà A) un ossiacido; B) un perossido; C) un sale; D) un’anidride; E) un idrossido È una reazione tra un ossido basico e un acido, che porta alla formazione di un sale. Es. CuO + HCl CuCl2 + H2O. 9) L’elemento X forma due composti XO2 e XO, nessuno dei quali reagisce con HCl e di cui il primo è capace di reagire con NaOH. L’elemento X, che possiede tutte queste caratteristiche, può essere: A) Carbonio; B) Potassio; C) Silicio; D) Calcio; E) Piombo Escludiamo il potassio (XO2 sarebbe il superossido e XO la formula minima del perossido K2O2), perché questi due composti sarebbero entrambi fortemente basici e capaci di reagire con HCl. Escludiamo il silicio perché non forma alcun ossido XO ed escludiamo il piombo perché il PbO reagisce con HCl. Invece CO2 non reagisce con HCl, ma essendo basico reagisce con NaOH (formando carbonato o bicarbonato di sodio), mentre CO non reagisce né con NaOH né con HCl. 10) Quali elementi del 2° periodo sono fortemente riducenti allo stato elementare? A) Litio; B) Berillio; C) Boro; D) Carbonio; E) Azoto Solo litio e berillio sono ad elettronegatività abbastanza bassa. 11) Quali elementi del 3° periodo si ossidano spontaneamente all’aria se allo stato elementare puro e privo di strato passivante? A) Sodio; B) Magnesio; C) Alluminio; D) Silicio; E) Fosforo Sodio, magnesio, fosforo e alluminio. Per l’alluminio la reazione è resa possibile dall’eliminazione con Hg dello strato di ossido passivante, grazie all’amalgama che il mercurio forma con esso, come visto in laboratorio. 12) Il composto XO2 in acqua dà una soluzione molto basica, mentre XH in acqua sviluppa idrogeno gassoso. Quale elemento X può essere presente in entrambi i composti? A) Piombo; B) Carbonio; C) Tallio; D) Calcio; E) Potassio La formula dell’idruro è un indizio importante, perché il numero di elettroni corrisponde agli elettroni spaiati, cioè uno. Abbiamo quindi il potassio e il tallio; ma quest’ultimo non forma l’ossido TlO2, ma solo gli ossidi con n.o. 1 e 3. Quindi resta il potassio, che forma il superossido e l’idruro KH. 13) La reazione NH3 + H+ NH4+ può essere considerata A) acido-base di Arrhenius; B) redox; C) acido-base di Brönsted; D) acido-base di Lewis; E) nessuna di queste. Il protone “nudo” è un acido di Lewis. Anche senza sapere questo, si vede che da due specie, una col doppietto elettronico, una con un orbitale vuoto, se ne forma una sola, l’adotto di Lewis. L’azoto non cambia il suo numero di ossidazione (-3) e l’idrogeno nemmeno (+1) quindi non è una redox. 14) La reazione tra l’idruro e l’acqua, H¯ + H2O H2 + OH¯ può essere considerata A) acido-base di Arrhenius; B) redox; C) acido-base di Brönsted; D) acido-base di Lewis; E) nessuna di queste. Come già visto in classe, nello schema di Brönsted, un protone si trasferisce da H2O (A2) alla base idruro (B1), formando l’acido coniugato A1 (formalmente H2) e la base coniugata OH-. Dal punto di vista di Lewis si ha una reazione tra l’acido di Lewis H+ proveniente dall’acqua e la base di Lewis H- con formazione dello “addotto” H2. La reazione comporta cambiamento dei numero di ossidazione, dell’idrogeno dell’idruro, da -1 a 0, per l’idrogeno dell’acqua, da + 1 a 0. Quindi si tratta anche di una redox. 15) Scrivi la reazione bilanciata del triossido di diazoto con acqua N2O3 + 2H2O 2HNO2 (si forma l’acido in cui il nonmetallo ha n.o. = 3, e l’unico acodo dell’azoto che possiede tale n.o è il nitroso con formula HNO2. Per nessuna ragione tale formula deve essere ricavata con un procedimento matematico.) :O : :N - : :O : : 16) Disegna la struttura delle due forme limite di risonanza dello ione nitrito. - :O : :N : O: Classe IIICH VERIFICA MODULO 6A -16 maggio 2006 SOLUZIONI 1. Quale delle seguenti soluzioni conduce di meno l’elettricità? A) MgCl2 0,001 M; B) PtCl2 0,001 M; C) CaCl2 0,001 M; D) ZnCl2 0,001 M; E) MnCl2 0,001 M; La risposta è B perché il platino ha elettronegatività elevata, è situato a destra della tavola periodica, quindi forma un legame covalente col cloro e il cloruro si comporterà da elettrolita debole. 2. Quali metalli riducono l’idrogeno dell’acqua a temperatura ambiente? A) Be; B) Cd; C) Ce; D) Sn; E) Hg Lo fanno berillio e cerio, metalli con elettronegatività intorno a 1, quindi molto elettropositivi 3. Quali delle seguenti specie non possono considerarsi derivate dell’anidride nitrosa N2O3? A) HNO2; B) Cu(NO2)2; C) NO3-; D) NO2-; E) N3-. Quelle dove l’azoto non ha n.ossidazione +3, come in N2O3, cioè nello ione nitrato (C) e nitruro (E). 4. Un elemento X metallico forma un idruro H3X gassoso. Quali possono essere gli elementi X? A) bario; B) fosforo; C) azoto; C) cerio; D) sodio; E) cromo Nessun metallo forma idruri gassosi; solo il gallio ha un idruro liquido. 5. Quali ossidi hanno comportamento basico? A) Na2O; B) Al2O3; C) BD) CE) SiO2 Quelli dei metalli sono ossidi basici, ossido di sodio e di alluminio (quest’ultimo ha anche comportamento acido) 6) Quale reattivo occorre per completare il seguente schema di reazione? Ba + …… Ba(OH)2 + H2 A) NaOH; B) H2O2 ; C) H; D) O2; E) Na2O2 semplice acqua. Metalli meno elettropositivi richiederebbero acidi più forti del’acqua, 7) Quale elemento del gruppo VA forma un idruro basico? A) N; B) P; C) As; D) Sb; E) Bi Solo l’azoto, che forma ammoniaca. Bismuto e Antimonio formano idruri gassosi (molto instabile quello di bismuto) ma non basici. Sono basici solo gli idruri dei metalli del blocco s e alcuni lantanidi, perché essi contengono lo ione H- che in acqua libera idrogeno gassoso e ioni idrossido (da cui la basicità). Solo l’ammoniaca è basica tra gli idruri covalenti. La coppia elettronica sul bismuto non è assolutamente disponibile (effetto coppia inerte) 8) Il prodotto della reazione tra l’ossido XO2 e NaOH, dove X è un nonmetallo del quarto gruppo, sarà A) un ossiacido; B) un perossido; C) un sale; D) un’anidride; E) un idrossido Ossido acido + NaOH sale sodico dell’anione dell’acido corrispondente all’anidride. 9) L’elemento X forma gli ossidi X2O3 e X2O, entrambi solubili in HCl. L’elemento X, che possiede tutte queste proprietà, può essere: A) azoto; B) cloro; C) alluminio; D) tallio; E) Litio Azoto, Cloro e Tallio hanno quegli ossidi, ma epr essere entrambi solubili in HCl devono essere basici, e solo quelli del tallio (metallo) lo sono. 10) Quali elementi del 3° periodo sono fortemente riducenti allo stato elementare? A) Sodio; B) Magnesio; C) Alluminio; D) Silicio; E) Fosforo Perdono facilmente elettroni, ossidandosi, Sodio, Magnesio, Alluminio e fosforo. 11) Quali elementi del 2° periodo si ossidano spontaneamente all’aria se allo stato elementare puro e privo di strato passivante? A) Litio; B) Berillio; C) Boro; D) Carbonio; E) Azoto Litio e berillio, blocco s, bassa elettronegatività. 12) Il composto XO2 in acqua dà una soluzione molto basica, mentre XH in acqua sviluppa idrogeno gassoso. Quale elemento X può essere presente in entrambi i composti? A) Stagno; B) Rubidio; C) Alluminio; D) Calcio; E) Carbonio La formula dell’idruro è un indizio importante, perché il numero di elettroni corrisponde agli elettroni spaiati, cioè uno. Abbiamo quindi solo il rubidio (metallo alcalino) che, come il potassio, forma il superossido RbO2 e l’idruro RbH. 13) La reazione AlCl3 + Cl¯ AlCl4¯ può essere considerata A) acido-base di Arrhenius; B) redox; C) acido-base di Brönsted; D) acido-base di Lewis; E) nessuna di queste Caso tipico di formazione dell’addotto di Lewis. 14) La reazione tra lo ione ossido e l’acqua, O2- + H2O 2OH¯ può essere considerata A) acido-base di Arrhenius; B) redox; C) acido-base di Brönsted; D) acido-base di Lewis; E) nessuna di queste. Scambio di protone dall’ acido 2 acqua alla base 1 ossido, per formare la base coniugata OH- e l’acido coniugato OH-. Nessun numero di ossidazione cambia. Non si può considerare reazione di Lewis perché non si forma un unico addotto. 15) Scrivi l’equazione di reazione bilanciata del pentaossido di diazoto con acqua N2O5 + 2H2O 2HNO3 (si forma l’acido in cui il nonmetallo ha n.o. = 5, e l’unico acodo dell’azoto che possiede tale n.o è il nitrico con formula HNO3. Per nessuna ragione tale formula deve essere ricavata con un procedimento matematico.) 16) disegna le tre strutture limite di risonanza dello ione nitrato. :O : :O : :O + N :O : - :O : - - : - : : - + N : : : O : : - :O : O + N :O: