UNIVERSITA’ DI BERGAMO
Facoltà di Ingegneria
Soluzioni dello scritto di Chimica per Ingegneria Gestionale ed Informatica del 7
Settembre 2009
1) Il Magnesio può reagire con l’ossigeno formando ossido di magnesio secondo la reazione
Mg (s) + ½ O2 (g)
MgO (s)
Qual è la massima quantità di Magnesio che può reagire con 50 L di O2 misurati a 20°C e 780
mmHg ?
Le mol di O2 sono n = PV/RT = 780/760•50/0,082•(273+20) = 2,13 mol O2 Dai coefficienti
stechiometrici si vede che le mol di Mg che reagiscono sono il doppio di quelle di O2 quindi
4,26 che corrispondono a 4,26• 24 =102 g di Mg.
2) Disegnare le formule di struttura di NO2 ed N2O4 indicandone geometria ed ibridizzazione.
Indicare inoltre se esistono le polarità nelle due molecole.
δ−
δ−
O
O δ+ δ+ O δ−
δ+
.N
N N
O δ−
δ− O
N ibridizzato sp2
triangolare
O δ−
N ibridizzati sp2
triangolare
3) La reazione N2O4 (g)
2 NO2 (g) è parzialmente spostata a destra anche a temperatura
ambiente Disegnare un possibile diagramma Energia ÷ Coordinata di reazione, chiarendo la
posizione relativa dei livelli energetici.
E
Il valore dell'energia di attivazione
deve essere piuttosto basso dato
che N2O4 è già parzialmente
dissociato a temperatura ambiente.
e, dato che si deve rompere un legame
lo stato finale deve essere ad energia
superiore a quello inziale.
complesso
attivato
2 NO2
N2O4
C. di R:
4) Prendendo in considerazione i vari tipi di solidi, come definireste una sostanza che ha un basso
punto di fusione, che non conduce la corrente ed è tenera al taglio?
Le proprietà riportate sono peculiari di un solido molecolare,
5) L’accumulatore che si usa nelle automobili eroga corrente sulle due seguenti reazioni
\ Pb + SO4=
PbSO4 + 2e
=
+
⊕ PbO2 + 4 H + SO4 + 2 e
PbSO4 + 2 H2O
Quanti g di PbSO4 si formeranno se vi dimenticate le luci accese per 10 h. Si supponga che
venga erogata una corrente di 6A.
A ciascun polo si formeranno gPbSO4 = i • t • MA PbSO4 / n• F = 6• 10 • 3600 • 303 / 2 •
96500 = 339 g. Quindi ai due poli in totale si formeranno 678 g di PbSO4.
6) Lo stagno può esistere sotto due forme: Sn bianco e Sn grigio. Dire cosa succede ad un pezzo di
Sn bianco quando d’inverno viene portato dall’ equatore al polo nord..
∆H°f Sn grigio = -2,09 kJ/mol, S°f Sn bianco = 51.55 e S°f Sn grigio = 44,14 J/K •mol.
Snbianco
Sngrigio
∆H° = -2,09 – 0 = -2,09 kJ
∆S° = 44,14 -51.55 = -7,41 J/K • mol
∆G° = -2090 – T • (-7,41) all’equatore la temperatura è sufficientemente elevata perché la
posizione dell’equilibrio sia spostata verso lo Snbianco, mentre, più la temperatura è bassa più
la posizione dell’equilibrio è spostata verso la formazione di Sngrigio
7) Calcolare la Kp della reazione NH4NO3 (s)
N2O (g) + 2 H2O (g) sapendo che a 500K,
quando si raggiunge l’equilibrio in un recipiente chiuso la pressione totale dei gas è di 1,48 atm.
Dato che P è proporzionale alle mol se si formano x mol di N2O si formeranno 2x mol di H2O
quindi 1,48 = 3x da cui x = 0,49. Kp = PN2O • P2H2O = x •(2 x)2 =4 • 0,49 3 da cui Kp = 0,47
8) Il prodotto di solubilità del CaSO4 è di 2,4 • 10-5 mol2L-2. Se si mette un pezzo di CaSO4 n 10 L
di H2O, quale sarà la quantità di CaSO4 che si scioglierà?
Kps = [Ca++][SO4=] = x• x = 2,4 • 10-5 da cui x = 0,005 mol/L in 10 L si scioglieranno 0,05
mol pari a 6,8 g di CaSO4.
9) Dai recenti avvenimenti avrete appreso che il propano viene trasportato allo stato liquido, mentre
altri gas come l’idrogeno vengono trasportati allo stato gassoso. Spiegare come mai.
In base al diagramma di stato il propano ha il valore della temperatura critica al di sopro di
quella ambiente (e quindi si può liquefare per compressione), mentre l’idrogeno la ha al di sotto.
10) Si mescolano 10 L di una soluzione di HCl 0,1 M con 5 L di una soluzione di HCl 0,05 M.
Calcolare il pH finale della soluzione e che volume di una soluzione di NaOH 0,2 M si dovrà
aggiungere per avere la neutralizzazione.
10• 0,1 = 1 mol di HCl nella prima soluzione 5• 0,05 =0,25 mol della seconda soluzione
abbiamo di conseguenza 1,25 mol in 15 L e la concentrazione finale sarà 0,083 M. Il pH sarà
quindi 1,08. Per neutralizzare 1,25 mol di H3O+ ci vorranno 1,25 mol di OH- che saranno
contenuti in 1,25/0,2 = 6,25 L della soluzione di NaOH 0,2 M.
